Выберите один правильный ответ из четырёх возможных и письменно

Обоснуйте, почему этот ответ вы считаете правильным, а также

в чём заключается ошибочность трёх других предложенных вариантов ответа

(итого за задание – 9 баллов)

Задание 47. «Мигрант Дафния»

Не так давно планктонный рачок дафния галеата (Daphnia galeata) стал широко встречаться в озерах северных предгорий Альп, хотя раньше обитал только с южной стороны. Чтобы установить причину, учёные из Федерального института наук о воде (Швейцария) выращивали особей из северных и южных популяций при разных уровнях обеспеченности пищей (0,3 и 0,9 мг/л, в пересчете на углерод) и температуре (16 и 22 °C). Как «северные», так и «южные» дафнии могли дорасти до половозрелости только в тех вариантах опыта, где моделировались эвтрофные условия. По результатам эксперимента можно сделать вывод, что распространение рачков на север связано:

 

а) с генетической мутацией, которая позволила особям размножаться в условиях более низких температур и, соответственно, меньшей обеспеченности пищей;

б) с эвтрофикацией северных озёр в результате попадания в них дафний галеата под влиянием глобального потепления климата, которое позволяет южным видам и популяциям осваивать более северные территории;

в) с увеличением содержания в северных озёрах биогенных элементов в результате попадания пестицидов под влиянием хозяйственной деятельности;

г) с увеличением содержания в северных озёрах биогенных элементов в результате попадания минеральных удобрений под влиянием хозяйственной деятельности.

 

Примерный вариант ответа.

 

Ответ а) не является верным. Генетическая мутация могла иметь место. Но, как свидетельствуют результаты эксперимента, дафнии могли переселиться в северные озера только при условии их эвтрофикации, то есть насыщения водоёмов биогенными элементами, сопровождающегося ростом биологической продуктивности, что обеспечивает большее (а не меньшее) количество пищи.

 

Ответ б) не является верным. Глобальное потепление (точнее – изменение) климата действительно позволяет южным видам осваивать более северные местообитания. Однако эвтрофикация водоемов связана с увеличением в них концентрации биогенных элементов, а не тех или иных видов живых организмов. Таким образом, попадание дафний в северные озера может служить следствием, а не причиной эвтрофикации.

 

Ответ в) не является верным. В принципе, пестициды могут содержать биогенные элементы. Однако в целом ядохимикаты оказывают губительное действие, поскольку угнетают биологические катализаторы – ферменты. В связи с этим пестициды применяют для уничтожения живых организмов. Попадание пестицидов в озёра вряд ли повысит их биологическую продуктивность.

 

Ответ г) является верным. Минеральные удобрения применяют для увеличения содержания биогенных элементов в почве. Однако с поверхностными стоками (в результате дождя, снеготаяния и пр.) удобрения часто попадают в близлежащие водоемы, что приводит к эвтрофикации последних, сопровождающейся ростом биологической продуктивности. Эвтрофикация северных озер в результате хозяйственной деятельности человека могла создать возможность для заселения «южных» дафний Альп, которым требуется большее количество пищи.

Выберите один правильный ответ из четырёх возможных и письменно

Обоснуйте, почему этот ответ вы считаете правильным, а также

в чём заключается ошибочность трёх других предложенных вариантов ответа

(итого за задание – 9 баллов)

Задание 48. «Рост фосфора»

Традиционно считается, что в озерах первичная продукция ограничена содержанием биогенных элементов – прежде всего фосфором (P). Однако ученые из университета Умео (Швеция), изучив для ряда озер продукцию фитопланктона и донных водорослей, а также продукцию бактерий, питающихся попадающим с суши органическим веществом – гуминовыми кислотами (придают воде бурую «торфянистую» окраску), выявили обратную зависимость. По мнению экологов, причиной снижения продукции с ростом содержания фосфора является недостаточная освещенность водной толщи и дна, потому что:

а) в озерах с более высоким содержанием фосфора освещенность в толще воды уменьшается за счет увеличения массы фитопланктона в верхних слоях, что в итоге приводит к снижению общей продукции; 

б) в озерах с более низким содержанием фосфора освещенность в толще воды уменьшается за счет увеличения массы фитопланктона в верхних слоях, что в итоге приводит к увеличению общей продукции;

в) в озерах с более высоким содержанием фосфора освещенность больше за счет высокой концентрации гуминовых кислот, что обеспечивает больший уровень общей продукции;

г) в озерах с более низким содержанием фосфора освещенность меньше за счет высокой концентрации гуминовых кислот, что обеспечивает больший уровень общей продукции

 

Примерный вариант ответа.

Ответ а) является верным. В исследованных озерах продукция зависит от освещенности толщи воды и дна. Поскольку свет проникает сверху, освещенность будет уменьшаться по мере размножения планктонных водорослей, количество которых определяется наличием важного биогенного элемента – фосфора. Следовательно, в озерах с более высоким содержанием фосфора будет увеличиваться масса фитопланктона на поверхности, а освещенность в толще воды уменьшится, что в итоге приведет к снижению общей продукции.

 

Ответ б) не является верным. Продукция исследованных озер зависит от освещенности толщи воды и дна. Поскольку свет проникает сверху, освещенность будет уменьшаться по мере размножения планктонных водорослей, количество которых определяется наличием важного биогенного элемента – фосфора. В озерах с более низким содержанием фосфора нельзя ожидать увеличения массы фитопланктона на поверхности, следовательно, освещенность будет примерно одинакова во всей толще воды, что в итоге приведет к увеличению общей продукции.

 

Ответ в) не является верным. При наличии в воде окрашенных гуминовых кислот освещенность будет уменьшаться по мере роста концентрации этих органических соединений. В озерах с более высоким содержанием фосфора освещенность в толще воды и на дне будет снижаться, во-первых, за счет возрастания массы фитопланктона на поверхности, во-вторых, за счет наличия гуминовых кислот. В итоге это приведет к снижению общей продукции.

 

Ответ г) не является верным. При наличии в воде окрашенных гуминовых кислот освещенность будет уменьшаться по мере роста концентрации этих органических соединений. В озерах с более низким содержанием фосфора снижение освещенности в толще воды и на дне происходит не за счет возрастания массы фитопланктона на поверхности, а из-за наличия гуминовых кислот, что приведет к снижению общей продукции.