Тест по биологии: Эволюция биосферы. Кислородная революция (11 класс)

1

Какое событие в эволюции биосферы ученые называют «кислородной революцией» или «кислородной катастрофой»?

Правильный ответ:

Накопление в атмосфере свободного кислорода в результате деятельности фотосинтетиков, что привело к гибели большинства анаэробов

Пояснение:

Кислородная катастрофа — это глобальное изменение состава атмосферы Земли, произошедшее около 2,4 млрд лет назад. Появление свободного кислорода, выделяемого цианобактериями, стало ядом для господствовавшей тогда анаэробной жизни, вызвав массовое вымирание и смену доминирующих форм жизни.

2

Какова вероятная первичная функция пигментов у древних микроорганизмов до того, как они стали использоваться для фотосинтеза?

Правильный ответ:

Защита клетки от губительного воздействия жесткого ультрафиолетового излучения

Пояснение:

В условиях бескислородной атмосферы отсутствовал озоновый слой, и поверхность Земли подвергалась жесткому УФ-облучению. Пигменты служили экраном, поглощающим или отражающим радиацию, и лишь позже эволюция приспособила их для улавливания энергии света.

3

Что такое «точка Пастера» в контексте эволюции атмосферы Земли?

Правильный ответ:

Состояние, при котором содержание кислорода в атмосфере достигло около 1 % от современного уровня

Пояснение:

Точка Пастера — это критический уровень содержания кислорода (примерно 1% от нынешнего), при достижении которого становится возможным факультативное аэробное дыхание. Это важная веха в переходе биосферы от анаэробного к аэробному типу функционирования.

4

Какое преимущество получили организмы, перешедшие к аэробному дыханию?

Правильный ответ:

Значительно более высокий выход энергии (КПД) при окислении органических веществ по сравнению с брожением

Пояснение:

Аэробное дыхание энергетически намного эффективнее анаэробного гликолиза (брожения). Полное окисление глюкозы кислородом дает в 18–19 раз больше молекул АТФ, что позволило организмам усложняться и стать многоклеточными.

5

Какую роль сыграло появление озонового экрана для развития жизни на Земле?

Правильный ответ:

Оно защитило поверхность планеты от ультрафиолета, позволив организмам освоить верхние слои водоемов и выйти на сушу

Пояснение:

Озоновый слой (O3O_3O3) поглощает наиболее опасную часть ультрафиолетового спектра. До его формирования жизнь могла существовать только в глубинах океана, защищенная толщей воды. Появление экрана открыло путь к колонизации суши.

6

Какой тип питания был характерен для первых фототрофов, найденных в формации Исуа?

Правильный ответ:

Бескислородный (аноксигенный) фотосинтез

Пояснение:

Древнейшие фотосинтетики не выделяли кислород. Они использовали другие доноры электронов (например, сероводород или водород), подобно современным пурпурным и зеленым серобактериям, поэтому кислород в атмосфере не накапливался.

7

Почему накопление кислорода в атмосфере происходило очень медленно в течение миллиардов лет?

Правильный ответ:

Кислород расходовался на окисление горных пород и растворенного в океане железа

Пояснение:

Кислород — активный окислитель. Прежде чем начать накапливаться в атмосфере в свободном виде, он вступил в реакцию с гигантскими запасами восстановленных веществ на поверхности Земли, прежде всего с двухвалентным железом (образование джеспилитов).

8

Какое утверждение верно характеризует влияние человека на биосферу согласно концепции ноосферы?

Правильный ответ:

Человеческая деятельность стала мощной геологической силой, направляющей дальнейшую эволюцию планеты

Пояснение:

В.И. Вернадский утверждал, что с появлением разума и технологий человечество стало фактором, меняющим лик Земли (рельеф, химию, климат) быстрее и масштабнее, чем естественные геологические процессы.

9

Какой газ преобладал в первичной атмосфере Земли и постепенно замещался кислородом?

Правильный ответ:

Углекислый газ, метан и аммиак (восстановительная атмосфера)

Пояснение:

Первичная атмосфера была восстановительной. В ней доминировали газы вулканического происхождения: CO2CO_2CO2, CH4CH_4CH4, NH3NH_3NH3, H2H_2H2. Свободный кислород в ней практически отсутствовал до появления цианобактерий.

10

Что такое ноосфера по В.И. Вернадскому?

Правильный ответ:

Сфера разума, новое эволюционное состояние биосферы, при котором разумная деятельность человека становится решающим фактором развития

Пояснение:

Ноосфера — это высшая стадия эволюции биосферы, связанная с возникновением и развитием человечества, которое, познавая законы природы, начинает сознательно управлять планетными процессами.

11

Какие организмы используют белок бактериородопсин для получения энергии света?

Правильный ответ:

Некоторые группы архей (галофилы)

Пояснение:

Галофильные археи (Halobacteriaceae) способны к бесхлорофилльному фотосинтезу. Они используют фиолетовый белок бактериородопсин, который работает как протонная помпа под действием света, создавая градиент для синтеза АТФ.

12

Когда, согласно современным данным, состав атмосферы Земли стабилизировался и количество кислорода достигло современного уровня?

Правильный ответ:

Около 300 миллионов лет назад (в каменноугольном периоде)

Пояснение:

Современное содержание кислорода (21%) установилось в палеозое, в карбоне (каменноугольном периоде), когда бурное развитие наземной растительности привело к связыванию огромных масс углерода и выделению кислорода.

13

Какой пример иллюстрирует создание человеком новой среды обитания для животных?

Правильный ответ:

Появление синантропных видов (крысы, тараканы), процветающих в жилищах и городах

Пояснение:

Города, агроценозы и жилища человека стали специфическими экологическими нишами. Некоторые виды (синантропы) эволюционировали, приспосабливаясь именно к этим искусственным условиям, и уже не могут жить в дикой природе.

14

В чем заключается необратимость эволюции биосферы?

Правильный ответ:

Однажды став «миром аэробов», биосфера не может вернуться к доминированию анаэробов; развитие идет только вперед

Пояснение:

Эволюция — это исторический процесс. Накопленные изменения (появление кислорода, озона, многоклеточности) меняют среду так, что возврат к прежним состояниям становится невозможным (закон Долло на уровне биосферы).

15

Какое животное было полностью истреблено человеком, став символом антропогенного вымирания?

Правильный ответ:

Дронт (додо)

Пояснение:

Дронт — нелетающая птица с острова Маврикий, была полностью уничтожена моряками и завезенными животными в XVII веке. Это классический пример необратимого влияния человека на биоразнообразие.

16

Какое соотношение процессов синтеза и распада характерно для современной стабильной биосферы?

Правильный ответ:

Процессы синтеза и распада уравновешивают друг друга

Пояснение:

В зрелой биосфере соблюдается баланс: количество органического вещества, создаваемого продуцентами, примерно равно количеству вещества, разлагаемого редуцентами и потребляемого консументами. Это обеспечивает замкнутость циклов.

17

Что такое социальная эволюция, пришедшая на смену биологической у человека?

Правильный ответ:

Развитие общества, культуры, технологий и передачи знаний, влияющее на окружающую среду сильнее, чем генетические изменения

Пояснение:

Человек адаптируется к среде не путем отращивания меха или когтей (биологическая эволюция), а путем создания одежды, орудий и жилищ (социальная эволюция). Этот процесс идет гораздо быстрее и масштабнее.

18

Какое животное удалось спасти от вымирания благодаря усилиям человека?

Правильный ответ:

Зубр

Пояснение:

Зубр был практически истреблен в дикой природе к началу XX века. Благодаря разведению в зоопарках и питомниках популяцию удалось восстановить и реинтродуцировать в заповедники (например, в Беловежскую пущу).

19

Какое утверждение о будущем биосферы высказал В.И. Вернадский?

Правильный ответ:

Человек вынужден взять на себя ответственность за дальнейшую эволюцию планеты, направляя её разумом, иначе у него не будет будущего

Пояснение:

Вернадский был оптимистом и верил в силу человеческого разума. Он считал, что переход к ноосфере — это закономерный этап, требующий от человечества мудрости и научного подхода к управлению планетарным домом.

20

Как деятельность человека может косвенно способствовать биоразнообразию в некоторых случаях?

Правильный ответ:

Путем создания новых биотопов (например, в местах сброса теплых вод или в городах), где формируются уникальные сообщества

Пояснение:

Хотя антропогенное воздействие часто губительно, оно создает и новые ниши. Например, незамерзающие из-за сброса теплых вод водоемы зимой привлекают водоплавающих птиц, формируя новые устойчивые зимовочные скопления.

21

Какое вещество в ранней биосфере обеспечивало первый вариант глобального круговорота углерода?

Правильный ответ:

Метан

Пояснение:

Метаногенные археи восстанавливали CO2CO_2CO2 до метана. Метан поступал в атмосферу, превращался под действием УФ-лучей в органику и возвращался в воду, замыкая цикл углерода до появления фотосинтеза.

22

Почему кислород был ядом для первых обитателей Земли?

Правильный ответ:

Потому что он является сильным окислителем, разрушающим клеточные структуры и ферменты анаэробов

Пояснение:

Кислород образует активные формы (свободные радикалы), которые окисляют липиды мембран и ДНК. Анаэробы не имели ферментов (каталазы, пероксидазы) для защиты от этого окислительного стресса.

23

К какому типу относились первые организмы, осуществлявшие оксигенный фотосинтез?

Правильный ответ:

Цианобактерии (синезеленые водоросли)

Пояснение:

Цианобактерии — это группа прокариот, которые первыми “научились” расщеплять воду с выделением кислорода. Именно их деятельность привела к изменению состава атмосферы Земли.

24

Что такое строматолиты?

Правильный ответ:

Известковые отложения, образованные колониями древних цианобактерий

Пояснение:

Строматолиты («каменные ковры») — это слоистые биогенные постройки, созданные цианобактериальными матами. Они являются одними из древнейших доказательств существования жизни и фотосинтеза.

25

Какой процесс дал толчок к возникновению многоклеточных организмов?

Правильный ответ:

Кислородное дыхание, обеспечившее высокий выход энергии

Пояснение:

Многоклеточность требует больших затрат энергии на поддержание структуры и координацию клеток. Только аэробное дыхание могло дать столько АТФ, сколько необходимо для существования сложного организма.

26

Какое явление иллюстрирует необратимость эволюции биосферы?

Правильный ответ:

Невозможность возврата атмосферы к бескислородному состоянию естественным путем

Пояснение:

Накопленные изменения (кислород, озон, сложная жизнь) фундаментально изменили планету. Даже при массовых вымираниях биосфера не “откатывается” к архейскому состоянию, а продолжает развитие с новой точки.

27

Какая группа организмов вынуждена была уйти в «подполье» (в бескислородные илы, горячие источники) после кислородной революции?

Правильный ответ:

Облигатные анаэробы

Пояснение:

Организмы, для которых кислород смертелен (облигатные анаэробы), выжили только в изолированных нишах, куда не проникает воздух: на дне болот, в кишечнике животных, в гидротермальных источниках.

28

Что является источником свободного кислорода при фотосинтезе?

Правильный ответ:

Вода (фотолиз воды)

Пояснение:

В световую фазу фотосинтеза происходит разложение молекулы воды под действием света. Водород идет на синтез органики, а кислород выделяется как побочный продукт в атмосферу.

29

Как изменился цвет планеты (условно) в результате деятельности первых аэробов и окисления железа?

Правильный ответ:

Формировались красноцветные породы («ржавая» планета) из-за окислов железа

Пояснение:

Период окисления железа оставил мощные пласты железистых кварцитов (Banded Iron Formations). Оксиды железа имеют красный цвет, что придавало ландшафтам того времени характерный “ржавый” оттенок.

30

Какова главная опасность современного неконтролируемого давления человека на природу?

Правильный ответ:

Угроза существованию самой биосферы и человека как вида из-за нарушения глобального экологического равновесия

Пояснение:

Биосфера имеет пределы устойчивости. Превышение порога загрязнения и разрушения экосистем может запустить необратимые процессы деградации, делающие планету непригодной для жизни человечества.