Тест по биологии: Зарождение жизни (11 класс)
Тест по биологии «Зарождение жизни» для 11 класса — это проверочная работа, предназначенная для оценки знаний учащихся о современных научных концепциях биогенеза и ранних этапах эволюции биосферы. Тест охватывает вопросы абиогенного синтеза, анализа древнейших горных пород, метаболизма первичных организмов и причин глобальных экологических кризисов архейского эона.
1
Какой возраст имеют древнейшие достоверные следы жизни, найденные в формации Исуа (Гренландия)?
Правильный ответ:
Около 3,7—3,8 миллиардов летПояснение:
Формация Исуа содержит самые древние известные осадочные породы на Земле. Изотопный анализ углерода в этих породах указывает на то, что уже 3,8 миллиарда лет назад существовали живые организмы, участвовавшие в круговороте веществ.2
Какое открытие заставило ученых усомниться в гипотезе о том, что первыми на Земле появились исключительно гетеротрофы?
Правильный ответ:
Обнаружение в древних породах формации Исуа следов жизнедеятельности не только гетеротрофов, но и фототрофов и хемотрофовПояснение:
Разнообразие метаболических путей, зафиксированное в древнейших породах, свидетельствует о том, что экосистемы с самого начала были сложными и включали организмы с разными типами питания, включая автотрофное.3
Какой газ был критически важен для жизнедеятельности первых метаногенных архей в качестве источника восстановителя?
Правильный ответ:
ВодородПояснение:
Древние метаногены использовали реакцию восстановления углекислого газа молекулярным водородом для получения энергии. Водород был необходимым компонентом этого процесса в первичной атмосфере.4
Что, согласно современным представлениям, послужило причиной первого глобального экологического кризиса в биосфере?
Правильный ответ:
Истощение запасов атмосферного водорода, который улетучивался в космос и потреблялся метаногенамиПояснение:
Легкий водород не удерживается гравитацией Земли и постепенно уходит в космос. Когда его концентрация снизилась, метаногенные организмы лишились энергетической базы, что привело к смене доминирующих групп.5
Какое вещество образовывалось в результате метаболизма первых автотрофов, восстанавливавших углекислый газ?
Правильный ответ:
МетанПояснение:
Реакция CO2+4H2→CH4+2H2OCO_2 + 4H_2 rightarrow CH_4 + 2H_2OCO2+4H2→CH4+2H2O приводит к образованию метана. Этот газ выделялся в атмосферу, где подвергался фотохимическим превращениям под действием ультрафиолета.6
Что происходило с метаном, выделяемым первыми организмами, в верхних слоях атмосферы?
Правильный ответ:
Под действием ультрафиолетового излучения он превращался в органические соединения, которые возвращались в водуПояснение:
В бескислородной атмосфере без озонового экрана жесткий ультрафиолет вызывал полимеризацию метана и образование более сложных органических молекул, которые выпадали обратно в океан.7
Кто такие миксотрофы в контексте гипотез о происхождении жизни?
Правильный ответ:
Первичные организмы, способные как синтезировать органику, так и потреблять готовую, сочетая свойства авто- и гетеротрофовПояснение:
Предполагается, что жесткое разделение на автотрофов и гетеротрофов произошло не сразу. Первые пробионты могли обладать универсальным метаболизмом, что повышало их шансы на выживание.8
В чем заключается суть абиогенного синтеза?
Правильный ответ:
В образовании органических соединений из неорганических под действием физических факторов без участия живых существПояснение:
Абиогенный синтез — это процесс химической эволюции, предшествовавший появлению жизни. Он происходил под влиянием молний, ультрафиолета и тепла вулканов в условиях древней Земли.9
Какое противоречие является движущей силой эволюции биосферы согласно тексту?
Правильный ответ:
Противоречие между безграничной способностью организмов к размножению и ограниченностью доступных ресурсовПояснение:
Живое вещество стремится к максимальной экспансии, но ресурсы планеты конечны. Это заставляет организмы эволюционировать, чтобы осваивать новые источники энергии и вещества.10
Какая гипотеза о питании первых организмов доминировала в науке долгое время до новых открытий?
Правильный ответ:
Гипотеза о том, что первыми были гетеротрофы, питавшиеся «первичным бульоном»Пояснение:
Теория Опарина-Холдейна предполагала, что абиогенный синтез создал запасы органики («бульон»), на которых и возникли первые примитивные потребители — гетеротрофы.11
Что представляет собой формация Исуа?
Правильный ответ:
Геологическая структура в Гренландии, сложенная из древнейших осадочных породПояснение:
Исуа — это уникальный выход на поверхность пород архейского возраста (около 3,8 млрд лет), изучение которых дало ключевую информацию о ранней жизни на Земле.12
Почему гипотеза «первичного бульона» подвергается сомнению современными данными?
Правильный ответ:
Потому что раннее появление автотрофов и хемотрофов указывает на то, что жизнь могла не зависеть от запасов готовой органикиПояснение:
Если автотрофы существовали уже 3,8 млрд лет назад, значит, жизнь обладала способностью к самостоятельному синтезу веществ на очень ранних этапах, и «бульон» не был единственным источником пищи.13
Какое утверждение о составе первичной атмосферы Земли является верным?
Правильный ответ:
Она содержала много углекислого газа, водорода и метана, но практически не содержала кислородаПояснение:
Первичная атмосфера носила восстановительный характер. Кислород, являющийся сильным окислителем, появился в ней в значительных количествах только благодаря деятельности фотосинтетиков гораздо позже.14
Какую роль сыграло ультрафиолетовое излучение на ранних этапах развития биосферы?
Правильный ответ:
Оно служило источником энергии для химических превращений метана и синтеза органикиПояснение:
До формирования озонового слоя жесткий ультрафиолет беспрепятственно проникал в атмосферу, инициируя фотохимические реакции, важные для абиогенного синтеза и цикла углерода.15
Как разрешается противоречие между размножением организмов и нехваткой ресурсов в ходе эволюции?