Влияние растений животных грибов и бактерий. Школьный этап всероссийской олимпиады школьников по экологии

Влияние плесневых грибов на развитие растений, обработанных суспензией микроводорослей

В последнее время возросло количество публикаций, посвященных изучению полезных свойств экстрактов и отдельных компонентов из морских водорослей. Биологически активные вещества из водорослей применяются для приготовления различных биопрепаратов.

Морские и пресноводные водоросли обладают широким спектром антимикробной активности в отношении патогенных вирусов, бактерий, простейших и грибов.

Водорослевое удобрение не может заменить минеральное. Как и применение других микробных препаратов, альгализация может рассматриваться лишь как дополнительный прием повышения урожая, основанный не только на получении дополнительного азота, но и на стимулирующем действии водорослей. Возможно наибольший эффект альгализации даст на хорошо окультуренных почвах.

Симбиоз водорослей с различными почвенными бактериями были хорошо изучены многими исследователями. Но влияние водорослей на подавбение роста патогенных грибов, вызывающих плесневение семян, не было изучено.

Материалы и методы.Основными объектами исследований являлись семена злаковых (овес, пшеница), бобы фасоли и сои, культуры зеленых микроводорослей. При работе использовались следующие методы.

Метод стерилизации почвы. Для проведения исследований по влиянию различных лимитирующих факторов на рост и развитие культурных растений подготавливалась стерильная почва. Почва просеивалась через сито дважды. В чистую фарфоровый тигль, объемом 0,5 л, насыпали 200 гр просеянной почвы. Тигль ставился в термостат на 1200С на 45 минут. Прокаленную почву ставили охлаждаться в стерильной комнате.

Метод приготовления препарата. Для проведения анализа необходимое количество культуры микроводорослей готовим в прозрачной пятилитровой посуде. Готовим питательную среду Майерса по схеме, стерилизуем среду на водяной бане. В охлажденную питательную среду пассируем культуру микроводорослей. Культивирование проводим при рассеянном дневном свете и температуре 250С в течение 7 суток. Готовую накопительную культуру смешиваем с адсорбентами, например, бентонит, вермикулит, древесные опилки.

Метод выборки семян и бобов. Семена злаковых и бобовые проверяем визуально на наличие повреждений. Проводим выборку чистых гладких семян и бобов. Выборку опускаем в воду на наличие пустот. Отобранные образцы в зависимости от опытов, выдерживались в течение суток в нулевом питательном растворе и культуре микроводорослей.

Метод подготовки процентных растворов. При проведении опытов изготовлялись растоворы кислоты, щелочи, синтетических моющих средств. Для приготовления раствора заданной процентной концентрации сначала рассчитывают количество вещества, необходимое для растворения в определенной массе растворителя. Способ приготовления раствора в этом случае зависит от агрегатного состояния растворяемого вещества и плотности растворителя. Если растворяемое вещество твердое, то прежде чем готовить раствор, надо убедиться, что оно не содержит, адсорбированной влаги. Для этого вещество нагреванием доводят до постоянной массы. Если растворяемое вещество кристаллогидрат, то при расчетах следует учитывать кристаллизационную воду. При приготовлении растворов из кристаллогидратов нужно точно знать содержание воды в веществе, так как ошибка в определении его массы повлечет за собой ошибку в концентрации приготовляемого раствора. Когда в качестве растворителя используется вода, то количество ее, необходимое для приготовления раствора, можно отмерить, используя мерную посуду - цилиндр, стакан, мензурку. Если раствор процентной концентрации готовят из водного раствора другого вещества, то при расчете количества воды для приготовления раствора нужно учесть количество растворителя, содержащегося в растворяемом веществе. В исследованиях изготовлялись 0,5%, 1%, 3%,5% растворы.

Для изучения возможности суспензии микроводорослей на подавление роста плесневых грибов было дополнительно наращена накопительная культура плесневых грибов. Стерильная почва, заливалась культурой грибов, потом высаживались фасоль и соя. Исследования проводились в течении семи суток. На третьи сутки исследования бобы в контрольном варианте полностью покрылись плесенью, в то время как в опытном варианте плесневение составило около 20%.

В контрольном варианте бобы покрылись плесенью, кожура сморщилась, зачатки корней тонкие, с тенденцией к высыханию. В опытном варианте плесень не значительна, кожура у бобо гладкая и блестящая, корни плотные и мясистые. Также плесень влияет на всхожесть семян, то есть затормаживает рост растений (таблица 1). Например, на 3й сутки исследований в опыте было уже 3 всхода, тогда как в контроле только 2. К концу исследований разница в всхожести уже отличалась на 20%.

Таблица 1. Всхожесть бобовых при обработке плесенью

По результатам ислледования стало известно, что влияние плесневых грибов на семена, обработанные суспензией водорослей, минимальна, то есть около 5 зараженных семян из ста.

Библиографический список

• 1. Arkhipov / Blue-green algae in the diets of animals and birds .// Animal Nutrition and Forage Production. - 2006. - №7. - P. 30-35
• 2. Nagorskaya VP Reunov AV, Lapshin LA, Ermakov IM, AO Influence of the Barabanov к / в-carrageenan from red algae Tichocarpus crinitus on the development of local infection induced by tobacco mosaic virus in leaves of tobacco varieties Xanthi - NC // Math. Russian Academy of Sciences. Ser. biol. - 2008. - № 3. - S. 360-364.

Арланов Владимир Арланов Александр

Скачать:

Предварительный просмотр:

ГБОУ СОШ №1 г. Похвистнево Самарской области

Исследовательская работа по теме:

«Грибы и их влияние на организм человека»

Учащиеся 10 «А» класса

Арланов Владимир
Арланов Александр

Руководитель:

Учитель биологии

Храмков Юрий Николаевич

г. Похвистнево

2013г.

Введение…………………………………………………….….….3

1. Теория вопроса…………………………………………………...4
2. Классификация грибов……………………………..…….……..6
3. Практическая часть……………………………………..….......10

Опыт №1………………………………………………………11

Опыт №2………………………………………………………10

Опыт №3………………………………………………………11

Исследование под микроскопом……………………………12

Заключение………………………………………………………13

Литература………………………………………………………..14

Введение

Гриб – одно из самых интересных и таинственных явлений природы.

Недаром сначала не знали даже, куда его отнести: к растительному

или животному царству.

В. А. Солоухин

Грибы – самые многочисленные живые организмы на Земле. Они встречаются - в почве, в воде и даже в воздухе. Современным биологам известно около 100 тысяч видов.

При слове "гриб", сразу представляется корзина съедобных грибов: разноцветных сыроежек, красноголовых подосиновиков, рыжиков и лисичек.

Человек сталкивается с представителями загадочного царства природы – грибами - гораздо чаще, чем он думает.

Всходит ли тесто на дрожжах, появляется ли на хлебе пятно плесени, идем ли мы по грибы в лес, пьем ли мы прохладный квас или кефир, получаем ли укол антибиотиков - нигде не обошлось без встречи с грибами или прямыми результатами их деятельности.

Актуальность нашего исследования определяется широким распространением грибов на Земле. Мы выбрали именно эту тему, потому что нам интересно понять, какое значение имеют в нашей жизни грибы.

Целью нашей работы является: изучение влияния грибов на организм человека.

Мы поставили перед собой следующие задачи:

1.Выяснить, грибы-растения или животные.

2 .Познакомиться с особенностями строения и процессами жизнедеятельности грибов.

3.Определить экспериментальным путем условия развития плесени на продуктах питания.

4. Выявить полезные и вредные свойства грибов.

Объект исследования – грибы

Гипотеза: грибы играют не только положительную, но и отрицательную роль в жизни человека.

Методы:

Описательный

Сравнительный

Метод наблюдения

Опытно-экспериментальный

1.Теория вопроса

Грибы живут неподвижно, у них нет ни глаз, ни ушей, ни ног. В общем, никаких органов, делающих их похожими на животных. Поэтому, люди издавна причисляли их к царству флоры. До середины 20 века ученые действительно относили их к растениям, но потом были сделаны исследования, которые показали, что относить эти организмы к растениям совершенно неправомерно.

Грибы не способны усваивать углекислоту из воздуха и питаются за счет готового органического вещества, находящегося в почве.

Грибы отличаются от растений по целому ряду очень существенных признаков. Грибы никогда не бывают зеленого цвета, потому что в их клетках отсутствует пигмент хлорофилл, который содержится только в зеленых растениях и в некоторых бактериях. Благодаря хлорофиллу растения способны самостоятельно вырабатывать органические вещества из углекислого газа, содержащегося в воздухе и воде, которую они поглощают с помощью своих корней. Грибы не способны к фотосинтезу, и они, соответственно, не способны производить самостоятельно органические вещества. Это один из самых главных признаков, который отличает их от растений.

Несмотря на то, что эти организмы внешне ни чем не напоминают животных и, казалось бы, ничего общего между ними быть не может, тем не менее, это не так. Между грибами и животными существует небольшое количество общих черт. Например, грибы, так же как и животные, питаются только готовыми органическими веществами, которые производят другие живые организмы, в основном это растения. Помимо всего прочего, в состав клеток грибов входит особое вещество - полисахарид, который называется хитин. Кроме грибов хитин был обнаружен и в клетках животных, в частности он входит в состав покровов насекомых.

С растениями же грибы роднит тот факт, что рост этих организмов продолжается в течение всей их жизни. Сколько бы времени не существовал гриб, то есть его грибница, она на протяжении всего этого времени будет расти и увеличиваться в размере. То же самое происходит и у растений. Даже тысячелетний дуб каждый год дает небольшой, но все-таки прирост. И корневая система растения также будет расти постоянно на протяжении всей его жизни.

Таким образом, в грибах сочетаются черты растений и животных, а также признаки, свойственные только грибам.

Признаки растений: неподвижность, постоянный рост, питание растворенными веществами, наличие клеточных оболочек.

Признаки животных: отсутствие пластид и способности к фотосинтезу, наличие хитина в клеточных оболочках.

Вегетативное тело гриба представляет собой мицелий (грибницу) , состоящий из нитей – гифов. Это признак, свойственный только грибам.

Следовательно, грибы нельзя отнести ни к царству растений, ни к царству животных. Ученые выделили их в самостоятельную группу - царство грибов.

Грибы – как и мхи, папоротники, хвощ и плаун – не семенные, а споровые растения. У них нет ни корней, ни стеблей, ни листьев, а размножаются они не семенами, а спорами.

2.Классификация грибов

Шляпочные грибы состоят из грибницы и плодового тела. У большинства грибов плодовое тело образовано: пеньком и шляпкой, отсюда и название "шляпочные грибы". Размеры плодовых тел грибов различны: от 0,2 - 0,5 см в диаметре шляпки у мелких шляпочных грибов до 72 см у гриба-барана.

Плодовые тела грибов появляются примерно через 10 - 12 дней после тихих, теплых дождей, обильно увлажнивших почву. Наилучшая температура воздуха -12 - 22° С, влажность 80 - 85%. Грибы плохо растут или не растут совсем при резких колебаниях темпера туры, засухе, избытке влаги.

Различают съедобные и ядовитые шляпочные грибы. Особенно ядовиты бледная поганка, мухомор, желчный гриб, ложные лисички и ложные опята. Употребление их в пищу приводит к отравлениям, иногда со смертельным исходом. Тяжесть отравления зависит от вида и количества съеденных грибов, от возраста и состояния человека. Бледные поганки похожи на шампиньоны. Отличить их можно по окраске нижней стороны шляпки: у бледной поганки она зеленовато-белая, а у шампиньонов - розовая.

Очень ядовиты красные и серые мухоморы. Их легко узнать по ярко-красной или серой окраске с белыми пятнами.

Очень похож на белый гриб желчный гриб. Отличить его можно по следующим признакам: верхняя часть его пенька покрыта рисунком в виде черной или темно-серой сетки, а мякоть на изломе краснеет.

Ложные лисички похожи на лисички съедобные, но их шляпки ровные, красновато-оранжевые, а не светло-желтые, как у съедобных. Из надломленной шляпки ложной лисички выделяется белый сок.

Осенью на пнях и на поваленных древесных стволах растут опята. На съедобные опята очень похож ложный опенок. Это ядовитый гриб. Отличить его можно по желтовато-зеленой окраске пластинок на нижней стороне шляпки. Кроме того, у съедобных опят на пеньке имеется кольцо из пленки, а у ложных такой пленки нет.

Ядовитыми могут быть и съедобные старые грибы. В старых грибах накапливаются вещества, которые могут вызвать отравление. Вот почему переросшие, вялые, червивые, заплесневевшие грибы употреблять в пищу нельзя. Свежесобранные грибы больше суток хранить не следует. Нежелательно оставлять грибные блюда на второй день. Сушка, консервирование, маринование не способствует уничтожению ядовитых веществ у грибов, поэтому можно отравиться и сушеными, и маринованными грибами.

Плесневые грибы. Дрожжи.

Характерные особенности плесневых грибов - маленькие размеры, большая скорость размножения, неприхотливость к пище и среде обитания.

Внешне плесень так же может напоминать грязь или пятна, например, когда она образуется на стенах в ванной комнате между плитками кафеля или в подъездах домов.

Излюбленные места обитания плесени - дома, где неправильно устроены водостоки и плохо изолированы полы. А еще плесень «любит» все деревянное, поскольку пористая древесина легко накапливает воду. Другие, потенциальные места ее обитания - бетон, штукатурка, пластик, резина, тканевая основа линолеума, ковровые покрытия, книги, цветочные горшки.

Широко распространен плесневый гриб мукор, который известен как белая плесень. Часто этот гриб образует пушистые плесневые налеты белого и серого цвета на неправильно хранящихся пищевых продуктах: хлебе, варенье, плодах, овощах. Под микроскопом хорошо видна грибница мукора - бесцветные, ветвящиеся гифы без перегородок. Мицелий (грибница) обычно развивается на субстрате, пронизывая его, а кверху от грифов вырастают нити, заканчивающиеся расширениями в виде округлых черных головок - точек. В этих головках образуются тысячи спор. С помощью спор мукор не только размножается, но и распространяется. Мелкие споры разносятся ветром на десятки и сотни километров. При благоприятных условиях они быстро прорастают и образуют грибницу. Грибница мукора, как и всех грибов, бесцветна, не содержит хлорофилла. Вот почему мукор питается готовыми органическими веществами, которые всасывает из почвы, навоза, пищевых продуктов.

Важную группу плесневых грибов составляют грибы рода пенициллиум. Они широко распространены в почвах всех широт, а также на субстратах растительного происхождения. Пеницилл - зеленая плесень. Развивается она на пищевых продуктах, в основном на цитрусовых фруктах и картофеле. При рассмотрении в микроскоп хорошо видна грибница гриба - ветвящиеся нити, разделенные перегородками на отдельные клетки. На концах нитей грибницы образуются кисточки, в которых созревают многочисленные споры. При помощи спор гриб размножается и распространяется.

Пеницилл вырабатывает пенициллин. Это первый открытый в медицине антибиотик. Пенициллин широко применяют как противовоспалительное средство для подавления жизнедеятельности болезнетворных бактерий. Многие виды плесневых грибов наносят большой вред народному хозяйству: портят продукты питания, разрушают лесоматериалы и ткани, вызывают заболевания растений, животных и человека. Особый вред приносят плесневые грибы при хранении картофеля, овощей, зерна.

Плесень всеядна, вездесуща, но страшнее всего то, что она редко бросается в глаза.

В чистой комнате в каждом кубометре воздуха находится примерно до 500 спор грибов. Когда человек дышит, он вместе с воздухом вдыхает и споры грибов. Стоит человеку допустить даже малейшую оплошность, плесень немедленно воспользуется этим, проникнет в наш организм и попытается разрушить его.

Мы обычно относимся к плесени пренебрежительно. Срезаем пораженный участок хлебной корки, снимаем белесую верхнюю пленку с варенья и спокойно съедаем то, что осталось, даже не подозревая о том, насколько это опасно. Когда вы имеете дело с заплесневелым объектом, не надо его ворошить. Лучше аккуратно закрыть и выбросить. Самое главное не надышаться споровым материалом.

Если часть продукта поражена грибком, это значит, что спорами грибка поражен весь продукт.

Своеобразную группу представляют одноклеточные грибы - дрожжи. Они обычно поселяются на средах, богатых сахаром: на поверхности плодов, ягод, в нектаре цветков, в тесте. Дрожжи используют сахар для питания, при этом он превращается в спирт и углекислый газ. Этот процесс называется брожением. Способность дрожжей вызывать брожение используется в хлебопечении, в производстве спирта, в виноделии, в кондитерской промышленности.

В настоящее время дрожжи широко используют в биотехнологии для производства кормового белка, который идет на корм скоту. Это позволяет экономить зерно.

Дрожжи - ценный объект для научных исследований. Их легко выращивать на питательных средах, они быстро растут и образуют многочисленное потомство.

хозяйству, вызывая повреждения и гибель деревьев. В дереве, пораженном трутовиком, древесина становится хрупкой, ломкой и в результате дерево погибает. Чаще всего заражаются спорами трутовика деревья, у которых собирают сок. Повреждения коры открывает доступ спорам гриба. Вот почему при сборе сока рану нужно замазывать.

Исходя из выше изложенного, мы пришли к выводу:

1.Грибы имеют сходства и различия и с растениями, и с животными. Имеют признаки, свойственные только им самим.

3.Практическая часть

Опыт №1

Оборудование: кастрюля с крышкой, сахар, дрожжи, теплое молоко, мука, яйца.

1.В кастрюлю налили немного теплого молока. Добавили туда сахара, дрожжей и немного муки. Все перемешали, закрыли крышкой.

2.Через некоторое время увидели пузыри в получившейся смеси. Эта смесь называется опара (закваска для теста). Появился кислый запах.

4.Через несколько часов заглянули в кастрюлю. Тесто поднялось. Стало намного выше, чем было.

5. Можно печь вкусный пирог.

Результаты опыта № 1

Вывод : Благодаря дрожжам произошло брожение. Тесто поднялось.

Дрожжи представляют собой культуру живых грибов, которые способны выделять спирт и уклекислый газ. Этим и обьясняются поры в хлебе, который выпечен с дрожжами.

Для того чтобы выявить условия развития плесневых грибов и самим вырастить эти грибы, мы провели следующие опыты:

Опыт №2

Оборудование: кусочек хлеба, полиэтиленовый пакет.

Взяли кусочек хлеба. Положили его в плотно закрытый полиэтиленовый пакет. Положили его в тёплое место на подоконник, рядом с газовой плитой, где всегда температура выше.

Через 2 дня мы заметили, что на пакете, с опытным образцом, который находился в тепле, выступили капли воды. Через 3 дня появилось влажное пятнышко на кусочке хлеба, которое выделяло кисловатый запах. Затем

появился небольшой пушок, затем, плесень. На 6-ой день пятна плесени стали крупнее. С каждым днем плесень увеличивалась.

Результаты опыта № 2

Мы получили на куске хлеба плесень, которая называется мукор.

Опыт №3

Оборудование: мандарин, полиэтиленовый пакет.

Мы взяли мандарин, создали ему условие для появления плесени - тепло, влажную камеру.

Через 2 дня мы заметили, что на пакете, с опытным образцом, который находился в тепле, выступили капли воды. Через 6 дней появилось белое пятно. Мандарин начал плесневеть. С каждым днем оно становилось все ярче. На 9-ый день пятно стало зеленеть. Оно становилось все больше и больше, а на 11-ый день плесень стала ярко зеленого цвета.

Результаты опыта № 3

Мы получили на мандарине плесень, которая называется пеницилл.

На основе опытов №1 и №2 мы пришли к выводам:

1. Важным условием развития плесени является влажность, тепло и отсутствие кислорода.
2. Отсутствие влаги, низкая температура и кислород являются главным препятствием для развития плесени.
3. На разных пищевых продуктах развиваются разные виды плесени.
4. Одни продукты покрываются плесенью быстрее, чем другие.

Фото с хлебом, мандарином

Исследование плесени под микроскопом.

Исследование плесени на хлебе.

1.Мы отделили небольшой кусочек плесени от куска хлеба.

2.Положили образец плесени хлеба на предметное стеклышко.

4.Мы увидели грибницу, состоящую из тонких бесцветных нитей.

Вывод: перед нами грибница мукора.

Исследование плесени не мандарине.

1.Мы отделили небольшой кусочек плесени от мандарина.

2.Положили образец плесени мандарина на предметное стеклышко.

3.Рассмотрели плесень под увеличением в 40 и в 60 раз.

4.Мы увидели грибницу, состоящую из ветвящихся нитей, разделенных перегородками на отдельные клетки. На концах нитей грибницы образуются кисточки, в которых созревают многочисленные споры.

Вывод: перед нами грибница пеницилла.

4.Заключение

Исследуя тему: «Грибы и их влияние на организм человека» мы пришли к следующим выводам:

1.Шляпочные съедобные грибы полезны. В них содержится некоторое количество белка, аминокислот, которые необходимы нашему организму. В грибах велико содержание хитина . И, самое главное, там содержится некоторое количество витаминов, которые нашим организмом самостоятельно не синтезируются. Однако пищевая ценность грибов заключается не столько в их питательности, сколько в высоких ароматических и вкусовых качествах, поэтому их применяют для приправ, заправок, в сушёном, солёном, маринованном виде, а также в виде порошков.

Несъедобные грибы опасны. Они ядовиты.

2.Дрожжи нашли широкое применение в пищевой промышленности. Они имеют большое значение для приготовления уксуса, вина, кумыса , кефира , йогуртов , а также хлеба .

Дрожжи способствуют быстрому заживлению ран и ожогов, в целом благотворно влияют на состояние кожи. Дрожжи улучшают секрецию желез желудка и всасывательную способность кишечника. Поэтому их назначают для лечения заболеваний ЖКТ: язвах, гастритах, колитах, энтероколитах.Для лечения и профилактики заболеваний дрожжи необходимо смешивать с водой, сахаром, отрубями и другими добавками, и принимать в виде напитков. При нагревании свыше 60 С любые дрожжи погибают, и потому «полечиться» и получить какой-либо оздоровительный эффект от дрожжевого хлеба, выпекаемого при высоких температурах, вряд ли удастся. Кисломолочные продукты с молочными дрожжами эффективно укрепляют иммунитет и нормализуют работу кишечника. Очень полезны дрожжи и для наружного применения – из них готовят питательные маски, которые делают волосы красивыми и пышными.

Не смотря на всю пользу дрожжей, существуют и противопоказания к их применению.

Нельзя принимать дрожжи при склонности к аллергии, болезнях почек и индивидуальной непереносимости продукта.

3.Плесень.

Отрицательное влияние плесени на организм человека:

- плесень может вызывать диатез у детей, аллергию, мигрень, насморк, бронхит и еще много разных заболеваний.

Положительное влияние плесени на организм человека:

Пенициллином лечат инфекционные заболевания,

Пеницилл рокфориум используется в технологии производства сыра рокфор,

Некоторые разновидности плесени используются для производства лимонной кислоты.

Таким образом, мы делаем вывод, что влияние грибов на организм человека различно.

Список используемой литературы

1. Большая советская энциклопедия. Под ред. А.М.Прохорова. М.: Просвещение, 1975. Т.20- с.165

2. Дроняев Б.М. Все обо всем. Популярная энциклопедия для детей. М.: АКТ, 1995. Т.3 - с.43

3. Исмаилова Р.И. Биология. Энциклопедия для детей. М.: АВАНТА + 1995- с.432

4. Козлов М.А. Живые организмы- спутники человека. М.: Просвещение, 1976.- с.51

5. Рогожкин А.К., Энциклопедический словарь юного натуралиста. М.: Детская литература, 1981- с.25

6. Славкин В.В. Все обо всем. Популярная энциклопедия для детей. М.: АКТ. 1995. Т.1- с.150

7. Чистовский О.П. Грибы-целители. М.: Юнипресс, 1997- с.15

8. Энциклопедия «Я познаю мир. Ботаника». Автор Ю.Н. Касаткина («Астрель» Москва 2006г.)

Школьный этап всероссийской олимпиады школьников по экологии

2014-2015 учебный год

9 класс

ЗАДАНИЯ

Задание 1. Вам предлагаются десять заданий в виде суждений, с каждым из которых следует либо согласиться, либо отклонить. Максимальное количество баллов – 10 (по одному баллу за каждый правильный ответ). Укажите выбранный ответ «да» или «нет» в матрице ответов.

1. Правило экологической пирамиды определяет прогрессивное увеличение в 10 раз массы каждого последующего звена в цепях питания.

2. Одни и те же живые организмы могут входить в состав сразу нескольких пищевых цепей.

3. В агроценозе отсутствует саморегуляция.

4. Вода является самой заселённой средой обитания.

5. Свойство вида адаптироваться к изменяющимся факторам среды обитания называется экологической пластинчатостью.

6. Если для почвенной среды обитания кислород не играет существенно роли, то для водной – это важнейший экологический фактор.

7. В тундре наиболее заметно антропогенное влияние.

8. Для повышения улова рыбы в северных морях необходимо увеличить диаметр ячеек орудий лова.

10. Северные олени предохраняют таёжные леса от пожара.

Задание 2. Вам предлагается двадцать тестовых заданий, которые требуют выбора одного правильного ответа из четырёх возможных. Индекс ответа, который вы считаете наиболее полным и правильным, укажите в матрице ответов. Каждый правильный ответ оценивается в 1 балл, максимальное количество баллов – 20.

11. Влияние растений, животных, грибов и бактерий на живые организмы в экосистеме называют факторами: А) абиотическими; Б) биотическими; В) антропогенными; Г) лимитирующими.

12. Сочные плоды некоторых растений поедаются животными. Семена при этом не только распространяются в различных местах, но даже повышают свою всхожесть под воздействием желудочного сока. Подобные отношения между растениями и животными называются: А) эндозоохория; Б) экзозоохория; В) синойкия; Г) сотрапезничество.

13. В симбиотических взаимоотношениях находятся: А) лев и шакал; Б) акула и рыба-прилипала; В) росянка и муха; Г) рыба и дождевой червь.

14. Кто является основными поставщиками энергии в сосновом бору? А) бактерии; Б) белки; В) сосны; Г) насекомые.

15. В каком направлении осуществляются пищевые и энергетические связи?

А) консументы – продуценты – редуценты; Б) редуценты – консументы – продуценты;

В) редуценты – продуценты – консументы; Г) продуценты – консументы – редуценты.

16. Для каких растительных сообществ на севере Европы периодическое выжигание – необходимое условие существование? А) сосновый лес; Б) торфяное болото; В) пойменный луг; Г) заросли вереска.

17. Наиболее точными показателями (индикаторами) состояния среды являются виды, которые: А) существуют в широком диапазоне условий среды; Б) требуют строго определённых условий существования; В) приспосабливаются к влиянию антропогенных факторов; Г) проявляют пластичность к действию факторов среды.

18. Ослабленные, больные деревья выделяют вещества, которые привлекают насекомых-вредителей, то есть первые оказывают на последних: А) аттрактивное действие; Б) репеллентное действие; В) аллелопатическое действие;

Г) гомеопатическое действие.

20. Стабильные популяции характеризуются численностью, которая: А) изменяется нерегулярно с большой амплитудой колебаний; Б) находится на уровне поддерживающей ёмкости среды; В) изменяется регулярно в зависимости от условий среды; Г) определяется скоростью миграционных процессов.

21. Исторические этапы взаимоотношений человека и природы можно выстроить в следующей последовательности: А) «неолитическая революция», «палеолитическая революция», «промышленная революция»; «зелёная революция»;

Б) «палеолитическая революция», «зелёная революция», «неолитическая революция», «промышленная революция»;

В) «промышленная революция», «зелёная революция», «палеолитическая революция», «неолитическая революция»;

Г) «палеолитическая революция», «неолитическая революция», «промышленная революция», «зелёная революция»;

22. Какую форму имеет «кривая выживания» у млекопитающих? А) вогнутую вниз; Б) вертикальную; В) выпуклую вверх; Г) горизонтальную.

23. Как называется состояние биосферы, когда её развитие управляется разумом человека? А) астросфера; Б) ноосфера; В) литосфера; Г) наносфера.

24. Наилучшим способом восстановления открытых карьеров может стать: А) их заполнение водой; Б) вспашка склонов; В) посадка на склонах культурных растений;

Г) заполнение песком.

25. Возврат биогенных элементов в глобальный круговорот веществ осуществляется в основном: А) продуцентами; Б) редуцентами; В) промышленными предприятиями; Г) консументами.

26. Выберите правильную последовательность компонентов детритной цепи питания:

А) выдра-фитопланктон-карась-дафния; Б) выдра-фитопланктон-дафния-карась; В) дафния-фитопланктон-карась-выдра; Г) фитопланктон-дафния-карась-выдра.

27. Принцип Г. Ф. Гаузе может применяться в случае: А) описания отношений между черными и рыжими тараканами; Б) определение типа особо охраняемой природной территории; В) расчета рациона питания сельскохозяйственных животных; Г) моделирования эрозионных процессов.

28. Кем был предложен термин «популяция»? А) Г. Де Фриз; Б) И.И. Шмальгаузен; В) В. Иоганнсен; Г) А. Вольтерра.

29. Правильно составленная схема вторичной экологической сукцессия: А) пожарище → лишайники и водоросли → травы и кустарники → ельник → березняк → дубрава; Б) скалы → лишайники и водоросли → мхи и папоротники → травы и кустарники → березняк → смешанный лес → ельник; В) вырубка → травы и кустарники → березняк → смешанный лес → ельник; г) пустошь → мхи и папоротники → травы и кустарники → смешанный лес → березняк → дубрава.

30. Укажите правильно составленную пищевую цепь: А) клевер – ястреб –шмель –мышь; Б) клевер – шмель – мышь – ястреб;В) шмель – мышь – ястреб – клевер; Г) мышь – клевер – шмель – ястреб.

Задание 3. Заключается в выборе правильного варианта ответа «да» или «нет» с письменным обоснованием своего выбора. Вы должны не только выбрать и указать в матрице правильный ответ, но и письменно обосновать его, опираясь на свои знания и опыт. Состоит из трёх заданий, каждое из которых оценивается максимум в 3 балла (максимальное количество баллов 9).

31. Возможно сохранение степной экосистемы, если в ней будут истреблены все копытные?

32. На одном ареале обитают три близких вида растений – неядовитые, слабоядовитые и ядовитые. Ими (неядовитыми и слабоядовитыми) питаются одни и те же фитофаги. Возможно ли выживание всех трёх видов растений?

33. Способен ли какой-то живой организм заселить всю поверхность планеты?

Задание 4. Решите тестовую задачу. Задание заключается в выборе единственного правильного варианта ответа из четырёх предложенных с письменным обоснованием своего выбора. Вы должны не только выбрать и указать в матрице правильный ответ, но и письменно обосновать его, опираясь на свои знания и опыт. Максимальное количество баллов – 4 балла.

34. Понятие топических связей ввел В. К. Беклемишев, подразумевая под ними воздействие одних организмов на другие через изменение различных абиотических факторов. Примером топических экологических связей является:

А) наличие длинных волос, выростов на пальцах тонкопалого тушканчика – обитателя песчаных пустынь; Б) заселение насекомыми «бассейнов», образующихся за счет скопления дождевой воды в основаниях листьев растений семейства бромелиевых; В) переваривание росянкой насекомых, попадающих на поверхность её листьев; Г) закрепление подвижных песков с помощью растений-псаммофилов (ива-шелюга, кандым, другие кустарники).

Матрица ответов

9 класс

Ф.И.О. Класс

Задание 1. [ 10 баллов].

31. Выберите и обоснуйте ответ.

32. Выберите и обоснуйте ответ.

33. Выберите и обоснуйте ответ.

Задание 4.

34. Выберите и обоснуйте единственный правильный ответ.

Матрица ответов

9 класс

Максимум 43 балла.

Задание 1. [ 10 баллов].

31. Нет,так как сразу начнёт накапливаться фитомасса, которая постоянно поглощалась копытными. Степь будет зарастать и превращаться в лесостепные сообщества.

32. Да, животные будут поедать все растения равномерно, и какая-то часть их погибнет. Растения таким образом сохранятся. Скорее всего, неядовитые и слабоядовитые похожи на ядовитый вид. Кроме того, у фитофагов выработается условный рефлекс и поедать эти виды будут только молодые особи.

33. Нет, потому что неограниченный рост численности ведёт к истощению ресурсов среды, и соответственно к снижению численности самой популяции или к её гибели.

34 . Ответ Б) является верным. Особенности строения листьев растений семейства бромелиевых создают физические условия, необходимые для обитания других организмов – насекомых. Таким образом, здесь имеет место топическая связь.

От влажности питательного субстрата во многом зависит возможность его заселения. Многие представители почвенной микофлоры, в цикле развития которых образуются зооспоры, лучше всего развиваются в насыщенной влагой почве. Однако для грибов, требовательных к кислороду, избыточное увлажнение почвы неблагоприятно, так как при этом резко ухудшается ее аэрация. Почти все наземные грибы требуют повышенной влажности субстрата во время роста мицелия.

Влажность окружающего воздуха часто обусловливает интенсивность спорообразования и распространения инфекционного начала грибов. Высокая относительная влажность воздуха (а для грибов, образующих зооспоры,- капельно-жидкая влага) чаще всего необходима при образовании органов бесполого спороношения. При формировании же органов полового размножения потребность в воде иногда снижается. Особенно резко она уменьшается при переходе гриба в покоящуюся стадию, например при образовании склероциев. Высокая, насыщенная влажность воздуха или наличие капельно-жидкой влаги необходимы большинству грибов при освобождении спор из различных споровместилищ, их рассеивании и прорастании. Способность развивать поверхностный мицелий и обильно спороносить при низкой относительной влажности воздуха присуща немногим грибам (например, мучнисторосяным).

Температура окружающей среды оказывает очень сильное влияние на рост, размножение и физиологическую активность грибов. При этом наряду с грибами, температурный оптимум которых лежит около 25-30°С (а иногда и выше), известно немало видов, для которых оптимальны температуры от 5 до 10°С. Есть виды, активное развитие которых происходит при температурах, близких к 0°С (например, под снегом развиваются возбудители выпревания злаков). Для большинства грибов оптимальны температуры в пределах от 18 до 25°С.

При оптимальной температуре процессы обмена веществ, роста и спорообразования обычно протекают наиболее интенсивно. Большое значение имеет температура среды для прорастания спор грибов. Иногда от температуры зависят не только возможность прорастания спор, но и скорость прорастания и его характер.

Если для наилучшего развития вида необходима оптимальная температура, то для выживания и сохранения его в природе нередко более важны крайние (минимальная и максимальная) температуры, которые называют кардинальными. При минимальной температуре начинаются процессы жизнедеятельности гриба, при максимальной - они резко ослабевают или почти приостанавливаются. Покоящиеся споры, склероции, плодовые тела некоторых грибов способны в течение определенного срока выдерживать экстремальные температуры, при которых полностью прекращаются все жизненные процессы. Так, многолетние плодовые тела трутовых грибов сохраняют жизнеспособность во время сильных (до -40°С) зимних морозов.

Губительное действие высоких температур используется для дезинфекции зараженных грибами материалов, изделий и субстратов, для обеззараживания семян и посадочного материала. На использовании высокой температуры в сочетании с химической обработкой основан термохимический метод стерилизации.

Кислотность. Реакция среды является одним из главных факторов, определяющих возможность поражения грибами определенных видов или органов растений, заселения ими различных природных субстратов, пищевых продуктов, промышленных материалов.

Свет. Большинство грибов лучше всего развивается на рассеянном свету. Мицелий грибов обычно малочувствителен к свету, но для нормального развития органов спороношения свет, как правило, необходим. Многие грибы в темноте вообще не спороносят или слабо спороносят, другие (например, некоторые трутовики) образуют уродливые, иногда стерильные плодовые тела. Есть и такие виды, которые вообще не нуждаются в освещении. Нередко у грибов наблюдается явление фототропизма, которое чаще всего проявляется в росте или изгибании конидиеносцев, спорангиеносцев, плодовых тел по направлению к источнику света. Чередование освещения и затемнения обычно стимулирует процессы роста и спороношения грибов.

Прямой солнечный свет, как правило, задерживает рост мицелия, а при длительном воздействии вызывает его отмирание. Не выдерживают прямых солнечных лучей и пропагативные споры многих грибов, особенно неокрашенные. Исключение составляют мучнисторосяные грибы. Склероции, покоящиеся споры и споровместилища грибов, выносливые к прямому освещению, имеют, как правило, толстые, интенсивно пигментированные оболочки.

Наличие в оболочках спор, плодовых тел и других органов грибов оливково-черных пигментов (меланинов) оказывает защитное действие против ультрафиолетовых, инфракрасных, рентгеновских и других излучений. Различные виды излучений в зависимости от дозы, экспозиции, температуры и других факторов могут стимулировать рост и спороношение, вызывать изменение генетических свойств (появление мутаций) или гибель гриба.

Влияние внешних условий на развитие грибов

Для развития грибов присутствия подходящего субстрата - опавших листьев, живых растений и др. недостаточно, необходимо также определенное сочетание условий среды - температуры, влажности, освещения и др. При этом часто для роста мицелия и образования спороношений нужны разные условия. Известно, что переход от вегетативного роста к образованию спор часто связан у грибов с изменением условий питания и происходит после истощения ими среды. При росте на богатых органическими веществами средах, например пивном сусле, многие микроскопические грибы (альтер-нарии, пенициллы и др.) пышно растут, но плохо спороносят и, наоборот, на средах бедных органикой образуют обильные спороношения.

Для роста мицелия многих шляпочных грибов нужна более высокая температура, чем для образования их плодовых тел. Так, у культивируемого шампиньона мицелий лучше растет при температуре 20 - 2 5°С, а плодовые тела образуются при 15-18°С.

Грибы способны развиваться в широких пределах температуры. Рост многих из них начинается при 0-5°С и прекращается только при повышении температуры до 3 5-40°С, но наиболее благоприятны для них 20 - 30°С. Большинство наших распространенных шляпочных грибов плодоносит при 15-22° С. Есть, однако, грибы, которые лучше развиваются при более низких и при более высоких температурах. У первых из них, называемых психрофилами, развитие происходит обычно ранней весной или поздней осенью, а часто продолжается и всю зиму. Так, плодовые тела сморчков и строчков образуются ранней весной, при низких температурах, а у саркосомы и саркосци-фы - часто на проталинах, рядом с еще не растаявшим снегом. После осенних заморозков еще продолжают плодоносить некоторые шляпочные грибы; вешенку, фиолетовую рядовку, зимний гриб, некоторые гигрофорусы можно встретить до глубокой осени.

У перечисленных видов психрофилия проявляется на стадии плодоношения, а их мицелий прекрасно растет и при температуре около 20°С. Известны грибы, весь цикл развития которых может происхо дить при низких температурах, не пргиы шающих 5-10°С. В северных районах воз делывания озимых на них часто распространяется снежная плесень, вызывающая выпревание растений и образование на посевах характерных плешин. Возбудитель этой болезни - фузариум снежный - часто заражает растения еще с осени и развивается даже под снегом, если он выпал на незамерзшую почву. Ранней весной сразу после таяния снега можно наблюдать массовое образование на больных растениях рыхлого паутинистого мицелия со спорами.

При низких температурах способен развиваться и возбудитель так называемого снежного шютте - болезни сеянцев сосен, вызывающей часто гибель в питомниках до 60% растений. Заражение хвои этим грибом и его развитие происходят только зимой, под снежным покровом, где температура не опускается ниже -5°С. Ветви или целые сеянцы, находящиеся под снегом, при массовом развитии гриба погибают, поэтому болезнь особенно вредоносна в тех районах, где за зиму образуется мощный снежный покров.

Термофильные (теплолюбивые) грибы, часто встречающиеся в саморазогревающихся субстратах - компосте, гниющем сене и т. п., наоборот, требуют для своего развития высоких температур, от 30- 35 до 55°С и даже выше. Споры грибов могут нередко выдерживать действие очень высоких (более 90°С) и очень низких (менее - 200°С) температур, не теряя способности к прорастанию. Есть экспериментальные данные, подтверждающие, что часть клеток дрожжей не погибает при температуре более 80°С, а мицелий некоторых мукоров - при охлаждении его до -110°С. На способности грибов сохранять жизнеспособность при низких температурах основано хранение их спор и мицелия в жидком азоте, при - 196°С, широко используемое в коллекциях культур.

Большинство грибов требует для своего развития достаточно высокой влажности воздуха и субстрата. Так, многие макро-мицеты, в том числе шляпочные грибы и трутовики, хорошо развиваются и плодоносят при влажности выше 60% и особенно при 80-85%. При более высокой влажности субстрата (до 95-100%) их рост часто задерживается, так как в этих условиях возникает недостаток кислорода, необходимого для развития. Например, у древоразрушающих грибов при полном насыщении древесины водой мицелий не проникает внутрь ее, а стелется по ее поверхности и развит слабо. Почвы, насыщенные водой, например заболоченные,

Содержат лишь следы свободног о кислорода. В таких почвах можно обнаружить лишь немногочисленные грибы, приспособленные к обитанию при недостатке кислорода, - эмерицеллопсисы, некоторые фузариумы и др. Особенно неблагоприятна высокая влажность в сочетании с низкой температурой для плодоношения многих шляпочных грибов. В холодное, дождливое лето бывают такие же небольшие урожаи грибов, как и в сухое.

Для роста и образования плодоношений не всем грибам нужна высокая влажность. Не нуждаются в ней виды грибов, растущие в степях, пустынях и полупустынях, например некоторые гастеромицеты - баттарея, тулостома, феллориния и др. В процессе эволюции у таких грибов возникли специальные приспособления к условиям низкой влажности: толстый перидий плодовых тел, часто имеющий студенистый слой, мицелиальные тяжи и ризоморфы, способные проникать в глубокие слои почвы, а также песчаные чехлы вокруг них, сцементированные выделениями мицелия и образующие капилляры, по которым к мицелию поступает вода.

Мучнисторосяные грибы также предпочитают условия относительно невысокой влажности и особенно многочисленными бывают в годы с теплым и сухим летом. К обитанию в засушивых районах - в Средней Азии, степном Крыму, а также в южных районах Северной Америки и т. п. приспособились виды левейюла. Мицелий у них в отличие от других грибов этой группы развивается внутри тканей растений, а на поверхность через устьица выходят гифы, образующие конидиеносцы с конидиями. При массовом развитии в стадии конидиального спороношения эти грибы часто придают характерный вид пейзажу - пораженные растения выглядят как бы запыленными.

При крайне низкой влажности воздуха могут расти и некоторые аспергиллы. Ползучий эуроциум, например, встречается в хранилищах при влажности воздуха около 13 -15%, где вызывает плесневение зерна и других продуктов.

Мицелий грибов, распространяющийся в толще субстрата, прекрасно растет при отсутствии света. Солнечный свет даже подавляет у некоторых видов его развитие, или их мицелий обладает отрицательным фототропизмом (ростом в направлении от источника света). Отрицательный фототропизм вместе с явлением хемотропизма (роста в направлении увеличения концентрации определенных веществ) и гидротропизма обеспечивает рост мицелия внутри субстрата и его более полное использование.

Спороношения некоторых грибов, например плодовые тела шампиньонов, могут развиваться в условиях полной темноты. Известны случаи, когда они росли под асфальтом или бетонным полом и разрывали их, выходя на поверхность. Однако у большинства грибов нормальное спороношение происходит только при освещении. Сейчас установлено, что лучи определенных частей солнечного спектра - ультрафиолетовые и коротковолновые синие - индуцируют образование спор у грибов, например у альтернарий, фузариумов и др. Обнаружены у грибов и некоторые пигменты-фоторецепторы (воспринимающие свет). У многих шляпочных грибов и трутовиков, развивающихся в темноте или при недостатке света, плодовые тела часто имеют уродливую форму, у них отсутствует дифференциация на шляпку и ножку и не образуются споры.

Солнечный свет, особенно ультрафиолетовые лучи, в больших дозах подавляет развитие грибов, даже убивает их. Это явление получило название светового повреждения или световой гибели. Поэтому у грибов, подверженных в условиях их местообитания (в горах, пустынях, на поверхности растений и т. д.) сильной инсоляции, возникли приспособления для защиты от нее. В клеточных стенках этих грибов содержатся темные пигменты - меланины, поглощающие свет и защищающие от его действия клеточные структуры. Защитные функции выполняют и красные или оранжевые пигменты из группы каротиноидов, образуемые многими грибами.

Очень важное значение для развития организмов имеет активная кислотность среды (рН), величина которой характеризует концентрацию в среде ионов водорода; от ее значения зависит жизнь грибов - поступление в клетку питательных веществ, активность ферментов, спорообразование, синтез пигментов и антибиотиков и др.

Большинство грибов предпочитает для своего развития субстраты, имеющие кислую реакцию, - растительные остатки и ткани растений, кислые почвы и др. Меньше грибов на животных остатках и других субстратах, имеющих щелочную реакцию. На них в массе развиваются бактерии и актиномицеты, которые, наоборот, не растут при кислой реакции среды.
Изучение грибов в чистой культуре показывает, что оптимальна для них кислая среда, однако предельные значения кислотности для разных грибов различны. Некоторые виды пенициллов и аспергиллов, например, могут развиваться в очень широких пределах кислотности - от сильнокислой до щелочной среды (рН от 1,5-2 до 11). Кроме того, начиная свой рост в щелочных условиях, грибы могут активно изменять реакцию среды в кислую стороны за счет образования углекислого газа и органических кислот. Поэтому предпочтение грибами кислых субстратов связано не только с более подходящей для их роста реакцией среды, но и, вероятно, в большей мере с отсутствием или слабым развитием в таких субстратах их основных конкурентов - бактерий и актиномицетов.

На любых естественных субстратах, будь то почвы, растительные остатки, поверхность растений и т. п., грибы не развиваются в чистой культуре, а встречаются в очень сложных группировках или сообществах, в состав которых входят другие микроорганизмы (бактерии, актиномицеты), а также микроскопические животные - амебы и другие простейшие, нематоды, насекомые и др., вступают также во взаимодействие с растениями и животными. В таких группировках существуют очень сложные взаимодействия между входящими в их состав организмами: от отрицательных, подавляющих развитие организмов - конкуренции за источники питания" или воду, выделения продуктов обмена, подавляющих рост других организмов (антибиоз), до положительных, благоприятных для организмов - образования одними организмами веществ, используемых в пищу другими организмами (метабиоз), или симбиотиче-ских отношений. Некоторые грибы, обладающие вследствие медленного роста или по другим причинам слабой конкурентной способностью, часто развиваются в таких условиях и на таких субстратах, где конкурентные организмы отсутствуют. Таковы, например, многочисленные кар-бофильные грибы, растущие на гарях и кострищах. Их можно встретить на свежих кострищах уже через 10-12 дней. Первыми на них развиваются красно-оранжевые корочки сливающихся апотециев пиронемы, позднее появляются геопиксисы и некоторые пецицы, сморчки, а затем специфические шляпочные грибы (чешуйчатка огнелюбивая и др.) и печеночные мхи.

Резко нарушается развитие грибов, особенно шляпочных, и в лесах, где пасут скот, или подверженных сильной рекреационной нагрузке, которая особенно сильна в лесах лесопарковых зон крупных городов. При сильном вытаптывании уплотняется почва, изменяется травяной покров, а вслед за этим и состав грибов. Кроме того, много мицелия уничтожается при варварском сборе грибов, когда грибники буквально разворачивают лесную подстилку в поисках совсем крошечных, еще не вышедших на поверхность плодовых тел. От рук отдыхающих немало гибнет и несъедобных грибов - сбитых или раздавленных мухоморов и других поганок. Такому «грибнику» и невдомек, что ненужные ему грибы - необходимые компоненты сложного сообщества, каким является лес, участвующие в минерализации опада, образующие микоризу с деревьями, служащие пищей для многочисленных животных.

Предпринимались попытки повысить урожай грибов путем внесения в лесную почву удобрений. Экспериментами, проведенными в березовых и сосновых лесах Карелии, были выявлены интересные закономерности действия удобрений на плодоношение разных видов грибов. Внесение их в почву раз в 4-5 лет стимулировало плодоношение у одних видов грибов и полностью подавляло у других. В березняках, например, уже в первый год после добавления к почве азота или полного удобрения появлялись черные грузди и свинушка тонкая, а на второй год последняя развилась так сильно, что составила 90% всего урожая грибов. В то же время на таких участках почти совсем пропали белые грибы, паутинники и некоторые другие, урожай которых не восстановился даже через 4 года после внесения удобрений.

М. В. Горленко, Л.В. Гарибова, И.И. Сидорова, "Все о грибах", Москва, 1986