Тест по биологии: Правило оптимального фуражирования (11 класс)
Тест по биологии «Правило оптимального фуражирования» для 11 класса — это проверочная работа, предназначенная для углубленной оценки знаний учащихся в области поведенческой экологии и биоэнергетики. Тест охватывает теоретические основы стратегий питания животных, математическое обоснование выбора добычи и эволюционные последствия пищевой специализации.
1
В чем заключается биологический смысл правила оптимального фуражирования?
Правильный ответ:
Поведение животных эволюционирует в сторону выработки стратегии, обеспечивающей максимальную скорость потребления энергии при минимальных затратах времениПояснение:
Смысл правила заключается в оптимизации энергетического баланса. Естественный отбор закрепляет такие поведенческие модели, которые позволяют организму получать наибольшее количество калорий за единицу времени, минимизируя расходы на поиск и обработку пищи.2
Кто из ученых сформулировал правило оптимального фуражирования?
Правильный ответ:
Роберт МакАртур и Эрик ПианкаПояснение:
Американские экологи Роберт МакАртур и Эрик Пианка в середине XX века применили математические модели к экологии и сформулировали теорию, объясняющую пищевую избирательность животных через энергетическую эффективность.3
Что обозначает переменная E в формуле эффективности питания?
Правильный ответ:
Энергетическая ценность добычи (количество энергии, заключенное в жертве)Пояснение:
Переменная E (Energy) отражает калорийность добычи, то есть тот “чистый доход” энергии, который получает организм хищника после потребления жертвы. Это числитель в дроби эффективности.4
Какой параметр обозначается как t1 в формуле оптимального фуражирования?
Правильный ответ:
Время поиска добычиПояснение:
t1 — это временной интервал, который животное тратит на активный поиск жертвы, её обнаружение и преследование до момента поимки. Это одна из составляющих “расходной части” (знаменателя) уравнения.5
Почему майский жук не является оптимальной добычей для рыжей вечерницы?
Правильный ответ:
Из-за твердого панциря время на его обработку (разгрызание) слишком велико, что снижает общую скорость потребления энергииПояснение:
Несмотря на высокую калорийность и легкость обнаружения, майский жук требует огромных затрат времени на “разделывание” (t2). Жесткий хитин делает процесс извлечения энергии неэффективным по сравнению с ловлей бабочек.6
Какое влияние оказывает искусственная подкормка диких животных человеком на их энергетический баланс?
Правильный ответ:
Она сокращает время на поиск пищи, резко повышая эффективность потребления энергииПояснение:
Когда человек кормит животных, параметр t1 (время поиска) стремится к нулю. Животному не нужно бегать и искать еду, она доступна сразу. Это делает такую стратегию максимально выгодной энергетически.7
Каким образом правило оптимального фуражирования способствует видообразованию?
Правильный ответ:
Оно подталкивает виды к пищевой специализации и расхождению по разным экологическим нишам для снижения конкуренцииПояснение:
Стремление к энергетической эффективности заставляет разные популяции специализироваться на разных типах добычи (например, одни едят твердые семена, другие — мягкие плоды). Это ведет к дивергенции и образованию новых видов.8
Почему комары-звонцы, несмотря на их обилие, не являются основной пищей для крупных летучих мышей?
Правильный ответ:
Из-за их мелкого размера затраты времени на поиск каждой отдельной особи не окупаются полученной энергиейПояснение:
Для крупного хищника ловля мелочи невыгодна: приходится тратить много времени и энергии на маневрирование и эхолокацию (t1) ради ничтожной порции энергии (E) от каждого комара.9
Какой пример из жизни человека иллюстрирует стремление уменьшить время обработки пищи (t2)?
Правильный ответ:
Покупка полуфабрикатов и продуктов быстрого приготовленияПояснение:
Индустрия фастфуда и полуфабрикатов процветает потому, что она минимизирует время t2 (готовку). Человек получает готовые калории практически мгновенно, следуя биологическому императиву экономии времени.10
Что такое “V” в уравнении МакАртура-Пианки?
Правильный ответ:
Скорость потребления энергии (энергетическая эффективность)Пояснение:
V — это целевая функция уравнения. Все поведение животного направлено на то, чтобы максимизировать этот показатель, то есть получать максимум джоулей энергии в единицу времени.11
Как архитекторы, планирующие городскую застройку, неосознанно используют правило оптимального фуражирования?
Правильный ответ:
Они размещают продуктовые магазины в шаговой доступности от жилых домов, сокращая время поиска ресурсовПояснение:
Размещение магазинов рядом с жильем (“магазин у дома”) направлено на минимизацию времени поиска (t1) для покупателя. Это делает процесс “добычи” продовольствия максимально комфортным и быстрым.12
Что означает переменная t2 в формуле?
Правильный ответ:
Время обработки добычи (поимка, умерщвление, поедание)Пояснение:
t2 включает в себя все действия от момента обнаружения жертвы до проглатывания последнего куска. Для жертв с панцирями, колючками или раковинами это время может быть очень значительным.13
К какому результату приводит действие правила оптимального фуражирования в стабильной экосистеме?
Правильный ответ:
К формированию устойчивых пищевых связей и разделению экологических нишПояснение:
Оптимизация питания ведет к тому, что каждый вид занимает свою уникальную нишу, где он наиболее эффективен. Это структурирует экосистему и позволяет сосуществовать множеству видов на одной территории.14
Какой ресурс, помимо энергии, животные стремятся экономить в процессе фуражирования?
Правильный ответ:
ВремяПояснение:
Время — критический ресурс. Чем меньше времени животное тратит на еду, тем больше времени остается на размножение, уход за потомством, сон и избегание собственных хищников.15
Почему близкородственные виды летучих мышей могут обитать на одной территории, не конкурируя жестко?