Девятнадцатое задание ЕГЭ по биологии проверяет знания по темам «Эволюция», «Происхождение человека» и «Экосистемы». Это задание на установление соответствия между двумя множествами элементов. Необходимо к каждой позиции из первого столбца подобрать соответствующую позицию из второго столбца.
Эволюция – это необратимый процесс исторического развития органического мира, сопровождающийся изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций, образованием и вымиранием видов, преобразованием экосистем и биосферы в целом.
Синтетическая теория эволюции (СТЭ) – современная эволюционная теория, объединяющая классический дарвинизм с достижениями генетики, экологии, систематики и других биологических наук. Основные положения СТЭ:
Существует несколько групп доказательств эволюции органического мира:
В процессе эволюции выделяют несколько основных направлений:
Антропогенез – процесс историко-эволюционного формирования физического типа человека, первоначального развития его трудовой деятельности, речи, а также общества. Основные этапы антропогенеза:
Движущие силы антропогенеза:
Человеческие расы – исторически сложившиеся группы людей, объединенные общностью происхождения и некоторыми наследственными физическими особенностями. Основные человеческие расы:
Расы сформировались в результате приспособления к различным климатическим условиям и географической изоляции. Все расы относятся к одному виду – Homo sapiens, способны к неограниченному скрещиванию с образованием плодовитого потомства и не имеют существенных различий в умственных способностях.
Экосистема – это совокупность живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп) и системы связей, осуществляющих обмен веществом и энергией между ними. Экосистемы могут быть как природными (лес, озеро, луг), так и искусственными (аквариум, поле, сад).
Пищевые связи в экосистеме можно представить в виде пищевых цепей и пищевых сетей.
Пищевая цепь – последовательность организмов, в которой каждый предыдущий служит пищей для последующего. Различают два основных типа пищевых цепей:
Пример: трава → кузнечик → лягушка → уж → орел
Пример: опавшие листья → дождевой червь → крот → лисица
Пищевая сеть – совокупность пищевых цепей, переплетающихся между собой, так как многие организмы могут быть звеньями разных пищевых цепей.
Экологические пирамиды – графические модели, отражающие соотношение различных параметров на последовательных трофических уровнях. Различают три основных типа экологических пирамид:
В экосистеме происходит постоянный круговорот веществ и поток энергии.
Круговорот веществ – многократное использование веществ в экосистеме, при котором происходит их частичное обновление. Основные биогеохимические циклы: круговорот углерода, азота, фосфора, воды.
Поток энергии – однонаправленный процесс передачи энергии от одного трофического уровня к другому. В отличие от круговорота веществ, поток энергии не замкнут, так как часть энергии на каждом трофическом уровне рассеивается в виде тепла (второй закон термодинамики).
Экосистемы не являются статичными, они постоянно изменяются во времени. Различают два основных типа динамики экосистем:
Агроэкосистема (агроценоз) – искусственная экосистема, созданная человеком для получения сельскохозяйственной продукции. Примеры: поле, сад, огород, пастбище.
Особенности агроэкосистем в сравнении с природными экосистемами:
| Признак | Агроэкосистема | Природная экосистема |
|---|---|---|
| Видовое разнообразие | Низкое (монокультура) | Высокое |
| Источник энергии | Солнечная энергия + дополнительная энергия, вносимая человеком | Преимущественно солнечная энергия |
| Круговорот веществ | Незамкнутый (часть веществ выносится с урожаем) | Замкнутый |
| Отбор | Искусственный | Естественный |
| Устойчивость | Низкая | Высокая |
| Продуктивность | Высокая (для одного или нескольких видов) | Средняя (распределена между многими видами) |
Установите соответствие между примерами и направлениями эволюции: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
| ПРИМЕРЫ | НАПРАВЛЕНИЯ ЭВОЛЮЦИИ |
|---|---|
| А) возникновение теплокровности у птиц и млекопитающих Б) формирование покровительственной окраски у насекомых В) появление четырехкамерного сердца у птиц и млекопитающих Г) возникновение различных форм клювов у вьюрков Д) утрата пищеварительной системы у ленточных червей Е) появление цветка у покрытосеменных растений |
1) ароморфоз 2) идиоадаптация 3) общая дегенерация |
Ответ: 121233
Для решения этой задачи необходимо вспомнить, что такое ароморфоз, идиоадаптация и общая дегенерация, и определить, к какому направлению эволюции относится каждый пример.
Ароморфоз (арогенез) – эволюционное изменение, ведущее к общему повышению уровня организации, расширяющее адаптивные возможности группы и позволяющее освоить новые среды обитания.
Идиоадаптация (аллогенез) – эволюционное изменение, ведущее к частным приспособлениям к конкретным условиям среды без повышения общего уровня организации.
Общая дегенерация – эволюционное изменение, ведущее к упрощению организации в связи с переходом к паразитическому или прикрепленному образу жизни.
А) Возникновение теплокровности у птиц и млекопитающих – это ароморфоз, так как теплокровность (гомойотермия) позволила птицам и млекопитающим поддерживать постоянную температуру тела независимо от температуры окружающей среды, что расширило их адаптивные возможности и позволило освоить новые среды обитания.
Б) Формирование покровительственной окраски у насекомых – это идиоадаптация, так как покровительственная окраска является частным приспособлением к конкретным условиям среды (защита от хищников) и не ведет к повышению общего уровня организации.
В) Появление четырехкамерного сердца у птиц и млекопитающих – это ароморфоз, так как четырехкамерное сердце обеспечивает полное разделение артериальной и венозной крови, что повышает эффективность кровообращения и газообмена, способствует поддержанию высокого уровня метаболизма и теплокровности, расширяет адаптивные возможности организма.
Г) Возникновение различных форм клювов у вьюрков – это идиоадаптация, так как разнообразие форм клювов является частным приспособлением к питанию разными видами пищи и не ведет к повышению общего уровня организации.
Д) Утрата пищеварительной системы у ленточных червей – это общая дегенерация, так как упрощение организации (утрата органов и систем органов) связано с переходом к паразитическому образу жизни.
Е) Появление цветка у покрытосеменных растений – это ароморфоз, так как цветок обеспечивает более эффективное размножение (двойное оплодотворение, защита семязачатков, привлечение опылителей), что расширило адаптивные возможности покрытосеменных и позволило им стать доминирующей группой растений на Земле.
Таким образом, соответствие между примерами и направлениями эволюции следующее:
А – 1 (ароморфоз)
Б – 2 (идиоадаптация)
В – 1 (ароморфоз)
Г – 2 (идиоадаптация)
Д – 3 (общая дегенерация)
Е – 3 (ароморфоз)
Ответ: 121233
Установите соответствие между характеристиками и этапами антропогенеза: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
| ХАРАКТЕРИСТИКИ | ЭТАПЫ АНТРОПОГЕНЕЗА |
|---|---|
| А) объем мозга около 500 см³ Б) изготовление разнообразных орудий труда В) прямохождение Г) захоронение умерших Д) объем мозга около 1400 см³ Е) использование примитивных орудий труда |
1) австралопитеки 2) человек умелый 3) неандертальцы 4) кроманьонцы |
Ответ: 134312
Для решения этой задачи необходимо вспомнить основные этапы антропогенеза и их характеристики.
Австралопитеки – предшественники человека, жили 4-2 млн лет назад в Африке, имели прямохождение, но мозг небольшого объема, около 500 см³.
Человек умелый (Homo habilis) – древнейший человек, жил около 2-1,5 млн лет назад, имел объем мозга около 650 см³, использовал примитивные орудия труда.
Неандертальцы (Homo neanderthalensis) – древние люди, жили 200-30 тыс. лет назад, имели объем мозга, сравнимый с современным человеком, около 1400 см³, изготавливали разнообразные орудия труда, хоронили умерших.
Кроманьонцы – ранние представители современного человека (Homo sapiens), появились около 40 тыс. лет назад, имели развитую речь, абстрактное мышление, создавали произведения искусства.
А) Объем мозга около 500 см³ – это характеристика австралопитеков.
Б) Изготовление разнообразных орудий труда – это характеристика неандертальцев и кроманьонцев, но в данном случае, скорее всего, имеются в виду неандертальцы, так как для кроманьонцев более характерно создание произведений искусства и развитая речь.
В) Прямохождение – это характеристика всех этапов антропогенеза, начиная с австралопитеков, но в данном случае, скорее всего, имеются в виду австралопитеки, так как прямохождение было их главным отличием от человекообразных обезьян.
Г) Захоронение умерших – это характеристика неандертальцев и кроманьонцев, но в данном случае, скорее всего, имеются в виду неандертальцы, так как именно у них впервые появились погребальные обряды.
Д) Объем мозга около 1400 см³ – это характеристика неандертальцев и кроманьонцев, но в данном случае, скорее всего, имеются в виду неандертальцы, так как именно для них указывается объем мозга около 1400 см³.
Е) Использование примитивных орудий труда – это характеристика человека умелого.
Таким образом, соответствие между характеристиками и этапами антропогенеза следующее:
А – 1 (австралопитеки)
Б – 3 (неандертальцы)
В – 1 (австралопитеки)
Г – 3 (неандертальцы)
Д – 3 (неандертальцы)
Е – 2 (человек умелый)
Ответ: 131332
Установите соответствие между организмами и их функциональной ролью в экосистеме: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
| ОРГАНИЗМЫ | ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ РОЛЬ |
|---|---|
| А) цианобактерии Б) грибы-сапротрофы В) растения Г) растительноядные насекомые Д) хищные птицы Е) почвенные бактерии |
1) продуценты 2) консументы I порядка 3) консументы II порядка 4) редуценты |
Ответ: 141234
Для решения этой задачи необходимо вспомнить функциональные роли организмов в экосистеме.
Продуценты (автотрофы) – организмы, способные синтезировать органические вещества из неорганических (зеленые растения, некоторые бактерии).
Консументы I порядка (первичные) – растительноядные животные, питающиеся продуцентами.
Консументы II порядка (вторичные) – хищники, питающиеся растительноядными животными.
Редуценты (деструкторы) – организмы, разлагающие мертвое органическое вещество до неорганических соединений (бактерии, грибы).
А) Цианобактерии – это фотосинтезирующие бактерии, способные к фотосинтезу, поэтому они являются продуцентами.
Б) Грибы-сапротрофы – это организмы, питающиеся мертвым органическим веществом и разлагающие его до неорганических соединений, поэтому они являются редуцентами.
В) Растения – это организмы, способные к фотосинтезу, поэтому они являются продуцентами.
Г) Растительноядные насекомые – это организмы, питающиеся растениями (продуцентами), поэтому они являются консументами I порядка.
Д) Хищные птицы – это организмы, питающиеся другими животными (в том числе растительноядными), поэтому они являются консументами II порядка.
Е) Почвенные бактерии – это организмы, разлагающие мертвое органическое вещество до неорганических соединений, поэтому они являются редуцентами.
Таким образом, соответствие между организмами и их функциональной ролью в экосистеме следующее:
А – 1 (продуценты)
Б – 4 (редуценты)
В – 1 (продуценты)
Г – 2 (консументы I порядка)
Д – 3 (консументы II порядка)
Е – 4 (редуценты)
Ответ: 141234
При выполнении задания на установление соответствия необходимо записать ответ в виде последовательности цифр, соответствующих элементам второго множества, в порядке следования элементов первого множества (А, Б, В, Г, Д, Е). Например, если элементу А соответствует элемент 3, элементу Б – элемент 1, элементу В – элемент 2, элементу Г – элемент 1, элементу Д – элемент 3, элементу Е – элемент 2, то ответ записывается как 312132.
Закрепите теорию на практике! Попробуйте решить несколько вариантов задания 19.