Іспит: письмовий тест + короткі пояснювальні запитання чи визначення квитка, запропонованого на основі письмового іспиту. Той, хто не досягає достатнього рівня, не може усно вдосконалитися, повинен пройти подальший іспит. Вхід до квитка: лише особисто. Квиток, запропонований на підставі написаного, може бути відремонтований, але може і погіршитися!

вхід

УТВОРЕННЯ ЖИТТЯ НА ЗЕМЛІ Формування планет Сонячної системи: 4,6 мільярда років тому Первісна атмосфера: відновлювальні водень і неон висмоктувались із планет поблизу Сонця Основними компонентами давньої атмосфери є: H 2; Ні,; H 2 O; СН 4; CO 2; NH 3; H 2 S та продукти їх розпаду: O 2; N 2; Формування С та Стародавнього океану: 4 мільярди років тому температура, що впала з атмосфери, випала в атмосферу Концентрація CO 2 знизилася внаслідок розчинення та утворення CO 3 2- опадів H 2 O фотодисоціації O 2 (але не у значних кількостях!) H 2 його концентрація в первісній атмосфері поступово зменшувалася, він виходив у космос лише у своєму газоподібному стані (H 2 O, CH 4, NH 3)

Атмосферні електричні явища та безперервний потік енергії від Сонця та УФ-випромінювання утворюють органічні сполуки Експеримент Міллера (1953): в умовах, подібних до древньої атмосфери в лабораторії, виробляються амінокислоти (аланін, гліцин, глутамінова кислота) та інші прості органічні сполуки в пребіотичних умовах на древній Землі утворювались вуглеводи, органічні кислоти, нуклеотиди, органічні основи, полімери яких мали велике значення для формування життя.Полімери є випадковими поліпептидами, вони вже мали ферментативну активність. Речовини білкової та нуклеїнової кислоти контактували з водою та мікросферами, які утворювались експериментально в абіотичних умовах.Мікросфери: зростали та ділилися, виводячи речовини (протеїноїди) із свого середовища.

МІКРОБОЛИ ПРОКАРІОТУЮТЬ ПРОТОКОЛЕТ Природа протоклітини: здатність передавати інформацію (генетичний код та формування трансляції) функціонування механізмів відбору еволюційна здатність Перші протоклітини мали здатність синтезувати лише білок та нуклеїнову кислоту, енергію та вихідні сполуки добували з родової солі поява автотрофних протоелементів 3,4 4 мільярди років тому Автотрофні протоклітини були хімічними та фотосинтетичними організмами. Це була основна лінія еволюції, на якій сформувався спільний предок прокаріотів та еукаріотів.

Прокаріотична проліферація Автотрофні протоклітини предковічні прокаріотичні автотрофні гетеротрофні гетеротрофні прокаріоти Перші прокаріоти з’явилися 3,5 мільярда років тому, перші еукаріоти 1,3-1,7 мільярда років тому. Протягом 2 2,5 мільярдів років відбулося поширення прокаріотів, що мали вуглець, здатний секвеструвати азот та аеробний метаболізм Ціанобактерії: перші ефективні виробники O 2! 1./Редукційна атмосфера почала перетворюватися в окислювальну з атмосферним фактором вибору O 2 для отрути облігатних анаеробних організмів! 2./Формування озонового щита Розширення меж біосфери Як аеробні, так і анаеробні прокаріоти можуть бути авто- та гетеротрофними

Фотосинтетичні бактерії є предками фотосинтезуючих ціанобактерій, що продукують O 2 (= ціанобактерії) Обов’язкові анаеробні гетеротрофи: глибоководні бактерії, види Clostridium Необов’язкові анаероби: бактерії вільної молочнокислої бактерії Azureobacteria (види Spirocheta) Походження еукаріотичної клітини 1,5 мільярда років еукаріотичної кар’єри

Нові властивості еукаріотичної клітини 1. Ядерна мембрана та апарат клітинного поділу 2. Зовнішній вигляд батога 3. Зовнішній вигляд мітохондрій Аеробне дихання клітин Значне збільшення енергоспоживання Формування хлоропластів Фотосинтетична здатність Формування клітинних органел 1. Аутогенні або ендогенні теорії прокаріотичні властивості органел (так звана напівавтономія) Типи клітин, диференційовані під час еволюції прокаріотів: амебоїди, анаеробні організми, що живляться фагоцитозом, швидко рухаються прокаріоти

аеробні дихаючі організми O 2 т-продукують фотосинтетичні прокаріоти З усіх 4 типів усі еукаріотичні типи клітин, що живуть сьогодні, можуть розвинутися внаслідок внутрішньоклітинного симбіозу! Послідовність симбіозів 1. Батогом відп. прабатьом війок потрапив у хазяїна 2. Аеробна бактерія (прабатько мітохондрій) 3. Ціанобактерія (предок хлоропластів Виникає паралельно з ендосимбіозом: утворення ядра утворення утворення цитоплазматичних мембранних систем (ендоплазматичний ретикулум, мережа Гольджі)

Мітоз, мейоз та сексуальність Виникнення еукаріотичної клітини прожило на Землі єдиною клітиною 600 мільйонів років. Поява статевого розмноження - питання: 1. В якому організмі вона з’явилася? Більш розвинені в одноклітинних еукаріотичних водоростях та одноклітинних еукаріотичних тварин. 900 мільйонів років скам'янілостей водоростей, які вже розмножились статевим шляхом. 2. Які переваги? Швидке розповсюдження адаптивних генних комбінацій сприяє завоюванню нових середовищ існування серед популяції, можливості більш широкого еколого-географічного розподілу Органічні організми розмножуються переважно безстатевим шляхом у відносно однорідному середовищі

Формування еукаріотичних клітин симбіозом

Багатоклітинні організми Багатоклітинні організми можуть утворюватися незалежно від кількох груп: принаймні 16 еукаріотичних ліній існують автотрофні лінії рослин вищого порядку. Гриби гетеротрофної лінії та багатоклітинні тварини Формування багатоклітинних рослин: з одноклітинних батогів. Важливим моментом є формування та успадкування полярності.Колонії, пряжі, розгалужені системи пряжі, пластини. Коренева і пагонова система також могли утворитися в результаті поляризації. Предки багатоклітинних тварин: батоги одноклітинних найпростіших колоній тканинна тварина

Характеристика еукаріотичної та прокаріотичної клітини Властивості Прокаріоти Еукаріоти ядерна мембрана немає жоден мітотичний веретено ні так мейоз немає так хромосома номер 1 2 або більше реплікацій безперервні переривчасті мітохондрії ні (ні + +) хлоропласти ні так (ні ++) батог (9 + 2) відсутність (або відсутність) нитчастої структури) ендоплазматичний ретикулум відсутність відсутність вакуолей відсутність (або відсутність) апарату Гольджі відсутність фагоцитоз відсутність (або відсутність)

Геологічні дані про походження життя

Класичний поділ дикої природи на землю рослин і тварин

Країни живого світу, на думку Віттейкера

Країни живого світу

За даними Wilson (1992), дослідники описали загалом 1 413 000 видів; до більшості видів комах належать одноклітинні еукаріотичні 30 800 водоростей 26 900 грибів 69 000 5% бактерій 4800 вірусів 1000 рослин 248 500 18% всіх інших тварин 281 000 20% комах 751 000 53%

3.8. малюнок. Кількість видів, описаних дотепер, позначається червоними колонками, а передбачувана кількість видів позначається синіми колонками для груп організмів, які, як очікується, перевищують 100 000 видів (Hammond 1992). комахи рослини павукоподібні гриби молюски хребетні водорості одноклітинні ракоподібні нематоди бактерії віруси 950 000 300 000 250 000 750 000 100 000 1400 000 70 000 220 000 120 000 100 000 75 000 400 000 27 000 222 000 30 000 175 000 7 500 400 000 5 000 900 000 4 800 400 000 1000 Точність Середній Великий Середній Середній Середній Великий Слабкий Невеликий Середній Невеликий Незначний 8 000 000 неописаних видів описаних видів 0 1 000 000 2 000 000 3 000 000 4 000 000 5 000 000 6 000 000 7 000 000 8 000 000 9 000 000

Наука про екологію Ернст Геккель (1834-1919) - творець екології, що походить від грецького слова oikos (домогосподарство). Екологія та економіка: одне і те ж походження СН (центральна гіпотеза): в природі (1) де завгодно, (2) у будь-який час, (3) в будь-якій кількості можуть зустрічатися живі організми (види). КТ (центральна теза): усі три твердження про СН є хибними!

Визначення екології: Наука, що належить до галузі (розривної) біології, її завданням є дослідження фонових явищ та процесів, що обмежують поведінку організаційних рівнів (СІО) (наприклад, розподіл простору-часу, його динаміка. Мета: дослідити та інтерпретувати сумісність екологічних факторів навколишнього середовища, що впливають на СІО, та факторів екологічної толерантності, які реагують на реакції та реагують на них. Екологія може бути пов’язана з об’єктами (екологія рослин, екологія тварин) або рівнями біологічної організації (популяція

ОСНОВНІ ЕКОЛОГІЧНІ КОНЦЕПЦІЇ 1./Навколишнє середовище - толерантність взаємодоповнюваність фактори середовища фактори толерантності абіотичні біотики широка толерантність фактори вузької толерантності джерела та фактори кондиціонування вода, вуглекислий газ, поживна здобич, температура ховання, ph, окисно-відновний потенціал

2./Індикація обмежень, організації-індикатори Історія: мінімальний принцип Дж. Фон Лібіха (1840) крайнє відносне обмеження Загальна теорія показників, явище індикації Індикаторні організації, приклади: Рівні організації над однією особою та їх основні характеристики НАСЕЛЕННЯ - визначення

кількість особин - щільність N/щільність структури вікової групи Основи динаміки популяції: - народжуваність (b) та рівень смертності (d): r = b - d - зміна чисельності популяцій з часом dn/dt = rn експоненціальне зростання dn/dt = rn (1-N/K) логістичне зростання

Екологічні стратегії: r K стратегізм, r K континуум

Просторова структура популяцій Горизонтальна просторова структура (закономірність) ДИСПЕРСИВНІСТЬ Типи дисперсії

Регулярна дисперсія: характеризується однорідністю. Групова дисперсія: характеризується неоднорідністю. Причини розподілу: зовнішні та внутрішні. Зовнішні: просторово-часова неоднорідність середовища. Грубозернисте дрібнозернисте середовище Внутрішні: генетичні причини (вегетативне розмноження, стратегії розмноження, клонові організми, стратегії розповсюдження насіння, поведінкові екологічні особливості, соціальна поведінка)

Взаємодія між популяціями (видами) БІОТИЧНІ фактори навколишнього середовища Хижацтво відносини хижак - здобич [+; -] Класичне хижацтво Паразитизм Травоїд Насіння Хижацтво Проблеми класифікації: гниль, космонавт, кал, всеїдні. Наприклад: VARJÚ

Визначення живих спільнот: співіснування просторово та тимчасово співіснуючих популяцій різних типів живлення, де структура органічної речовини, використання утвореної органічної речовини та розкладання мертвої органічної речовини відбуваються в одному циклі, біологічному циклі. Матеріальний оборот та енергетичний потік Біорізноманіття

Структури громади 1./Просторова структура: горизонтальна/структура вертикальних наземних, водних спільнот Причина: фактори навколишнього середовища 2./Часова структура: значення часового масштабу добовий ритм сезонність/аспективність спадкоємність біотична/екологічна світська

3./Взаємозв'язок структури харчових відносин Біологічний цикл у спільноті будова, використання та розкладання мертвих органічних речовин відбувається в одному циклі потоку матеріалу Швидкість біологічного циклу залежить від розкладачів. Формування гумусу та накопичення гумусу хижацький ланцюг/ланцюг пасовищ Харчові ланцюги: ланцюг деградації ланцюг паразитів

Біорізноманіття є основою розвитку та стабільності біосфери. Його роль можна охарактеризувати щонайменше трьома поняттями: пристосованість, ефективність, виживання. Її можна інтерпретувати на всіх рівнях біологічної організації (субіндивідуальний, індивідуальний та над індивідуальний рівні). Це означає не лише різноманітність компонентів, а й різноманітність процесів та взаємозв’язків. Формами генетичного різноманіття біорізноманіття є генетичне різноманіття популяції, пристосованість

Видове різноманіття, видове різноманіття, видове багатство. Скільки видів живе в біосфері? Спільнота/екологічне різноманіття враховує видове багатство та масові умови. Метрики Різноманітність формул, що оцінюють різноманітність, також досить велика! Видове індивідуальне різноманіття Однорідність - монокультури ni = 1 H '= p log p, де H - міра різноманітності Шеннона-Вінера, pi - частка особин, що належать до i-го виду, а n - загальна кількість видів у зразок. Розподіл ландшафтного різноманіття ландшафтних елементів i i

Найрізноманітніші середовища існування Землі Тропічні ліси Коралові рифи Острови (ізоляти) Острови середовища існування (екологічні ізоляти) Місця існування мало різноманітності Землі Пустелі Тайга Тундра Високі гори

ТРОПІЧНІ ДОЩИНИ Гірський тропічний ліс у Бразилії Atrocarpus - хлібний фрукт

Коралові рифи Пояс коралоутворення Морський їжак Саргас

Пустелі/напівпустелі Сагуаро кактус сова кактус анемона