Подробное решение параграф § 48 по биологии для учащихся 9 класса, авторов Л. Н. Сухорукова, В. С. Кучменко 2011
Вспомните:
• Каковы физические свойства воды и воздуха?
Ответ. Многие свойства воды аномальны, это вызвано особенностями строения молекулы воды. Вода (Н2О) – это окись водорода, она является наиболее важным и распространенным веществом, в природе не существует чистой воды, в ней обязательно содержатся какие-либо примеси, чистая вода не имеет вкуса и запаха, прозрачна, ее получают в процессе перегонки, после этого она называется дистиллированной. При переходе воды из твердого состояния в жидкое ее плотность не уменьшается, а возрастает, также плотность воды увеличивается при ее нагреве от 0 до 4°С, максимальную плотность вода имеет при 4°С, и только при последующем ее нагревании плотность уменьшается.
Еще одним свойством воды является то, что она обладает высокой теплоемкостью (4,1868 кДж/кг), это объясняет, почему в ночное время и при переходе от лета к зиме вода остывает медленно, а днем или во время перехода от зимы к лету так же медленно нагревается, благодаря этому свойству вода является регулятором температуре на Земле. Среди всех жидкостей вода имеет самое высокое поверхностное натяжение, исключение составляет только ртуть. Дистиллированная вода не проводит электрический ток, так как она слабый электролит и диссоциирует в малой степени. По массе в состав воды входит 88,81% кислорода и 11,19% водорода, а наибольшую плотность вода имеет при 0°С (1г/см3), она плохой проводник для электричества и теплоты, но хороший растворитель, вода кипит при температуре 100°С, а замерзает при 0°С.Тяжелой водой (D2О) называется та вода, в состав которой входит изотоп водорода дейтерий, химические реакции с такой водой протекают медленнее, чем с обычной.
Температура кипения – 100°С; температура кристаллизации– 0°С; плотность при 20°С - 0,9982 г/см3.
В основном воздух представляет собой смесь газов. Точный состав воздуха был определен в XX веке.
Физические свойства воздуха — газ без цвета и запаха, малорастворимый в воде. Воздух представляет собой однородную смесь различных газов. Как и все смеси, он не имеет определенных температур плавления и кипения.
Примерно 4/5 объема воздуха приходится на азот (N2). Этот газ не поддерживает горения. Около 1/5 воздуха приходится на кислород (O2), он поддерживает горение, при этом расходуется сам. Если в колбе с воздухом что-нибудь поджечь, и при этом не допускать поступление новых порций воздуха, то объем воздуха в колбе уменьшится примерно на 1/5, за счет сгорания кислорода.
Помимо азота и кислорода в воздухе содержится углекислый газ (CO2), пары воды (H2O), инертные газы (в основном, аргон) и различные примеси в очень малых количествах.
Молекулы инертных, или благородных, газов состоят из одного атома, а не из двух. К инертным газам относятся гелий (He), неон (Ne), аргон (Ar), криптон (Kr), ксенон (Xe), радон (Rn). Эти газы называются инертными, потому что они почти не вступают в химические реакции.
Если не учитывать водяные пары, то в состав воздуха таков: 78% азота, 21% кислорода, на благородные газы приходится чуть менее 1% воздуха, углекислый газ составляет около 0,03% воздуха. Примерно столько же, как и углекислого газа, в воздухе содержится различных примесей и других газов.
От водяного пара зависит влажность воздуха. Воздух более влажный в дождливую и теплую погоду, и менее — в сухую и холодную.
Углекислый газ поступает в воздух в результате различных процессов горения и дыхания живых организмов. Поэтому в различных местах количество углекислого газа в воздухе несколько отличается. Так в городах его больше, чем в лесах.
В городах в воздухе могут содержаться оксиды азота, угарный газ (CO), пыль и другие вредные вещества. Они образуются в результате неполного сгорания топлива автомобилей, присутствуют в выбросах промышленных предприятий.
• Какие отношения между организмами называют симбиозом и паразитизмом?
Ответ. Симбиоз — тип межвидовых отношений, при котором оба организма получают взаимную пользу. Примеры симбиоза: рак-отшельник и актиния, клубеньковые растения и бактерии, шляпочные грибы и деревья, лишайники (симбиоз гриба и водоросли)
Паразитизм — форма межвидовых отношений, при которых одни организмы существуют за счет других, питаясь их кровью, тканями или переваренной пищей. Многократное использование паразитом организма хозяина. Примеры паразитизма: гриб-трутовик и дерево, собака и клещ, паразитические черви и человек.
Вопросы после §48
• Что такое биосфера?
Ответ. Биосфера (от греч. bios — жизнь и sphera - сфера), пространство Земли, где существует или когда-либо существовала жизнь, т.е. где встречаются живые организмы или продукты их жизнедеятельности. Область, охватывающая нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы. В биосфере живые организмы (живое вещество) и среда их обитания органически связаны и взаимодействуют друг с другом, образуя целостную динамическую систему. Термин «биосфера» введен в начале 19 века французским натуралистом Ж.Б. Ломарком. Учение о биосфере как об активной оболочке Земли, в которой совокупная деятельность живых организмов (в т. ч. человека) проявляется как геохимический фактор планетарного масштаба и значения, создано В. И. Вернадским (1926).
Часть Земли, где живые организмы распространены в настоящее время, называют современной биосферой. Древние биосферы относят к палеобиосферам: это залежи нефти, торфа, мела, образовавшиеся при участии живых организмов.
• Назовите особенности водной, наземно-воздушной, почвенной и организменной сред.
Ответ. В наземно-воздушной среде бывают значительные изменения температуры, неравномерного распределения света и влаги, постоянного передвижения воздушных масс. Воздух имеет низкую плотность, давление, высокое содержание кислорода.
В водной среде отсутствуют резкие колебания температур в течение суток, сезонов. Благодаря этому создаются более стабильные условия существования для живых организмов, чем в других средах. Водная среда обладает подвижностью, высокой вязкостью, плотностью. Для нее характерно повышение давления с глубиной. Количество кислорода в воде ограничено, а содержание углекислого газа выше, чем в атмосфере.
Почвенная среда — тонкий слой поверхности суши, преобразованный деятельностью живых организмов. Главная особенность почвенной среды – постоянное наличие комплекса органических веществ – гумуса, образующегося в результате разрушения органического вещества. Гумус определяет рыхлую структуру, твердые частички пронизаны порами и полостями, удерживающими воду и воздух.
Организменная среда обитания — среда, образуемая самими живыми организмами, в которых обитают другие организмы и используют своего хозяина как место для жизни и источник пищевых ресурсов. Организменная среда обладает своими особенностями: - отсутствие света и атмосферного воздуха; постоянство температурного, осмотического, солевого режима; высокая влажность; обилие питательных веществ, наличие легкоусвояемой пищи; агрессивная реакция организма хозяина; ограниченность жизненного пространства.
• Почему В.И. Вернадский назвал почву биокостным телом?
Ответ. В. И. Вернадский называл почву биокосным образованием, то есть состоящим из живых организмов и косного неживого (неорганического) вещества.
• Где проходят границы биосферы?
Ответ. Границы биосферы совпадают с границами распространения живых организмов в оболочках Земли, что определяется наличием условий существования жизни (благоприятный температурный режим, уровень радиации, достаточное количество воды, минеральных веществ, кислорода, углекислого газа). Биосфера охватывает всю поверхность суши, а также океаны, моря и ту часть недр Земли, где находятся породы, созданные в процессе жизнедеятельности живых организмов. Иначе говоря, биосфера - это часть литосферы, атмосферы, гидросферы, заселенная живым веществом.
Верхняя граница биосферы определяется озоновым экраном, представляющим собой тонкий слой газа озона. Роль озонового слоя в биосфере велика: он задерживает губительные для живого ультрафиолетовые лучи солнечного света. Этот слой расположен на высотах 16 - 20 км.
Нижняя граница биосферы неровная. К примеру, в литосфере живые организмы или продукты их жизнедеятельности можно встретить на глубине 3-4 км, а в Мировом океане организмы - на глубине 10 - 11 км.
Нижняя граница на суше связана с областями "былых биосфер" - так В.И. Вернадский назвал сохранившиеся остатки биосфер прошлых геологических эпох (накопления осадочных пород, углей, горючих сланцев и др.). "Былые биосферы" (палеосферы) служат доказательством длительной эволюции биосферы Земли.