Huizhou Huikao preguntas reales
Sección 1 El origen de la vida
Durante mucho tiempo ha habido diversas explicaciones sobre el origen de la vida. En las últimas décadas, basándose en los nuevos resultados de las ciencias naturales modernas, la gente ha realizado investigaciones exhaustivas sobre el origen de la vida y ha logrado grandes avances.
Según cálculos científicos, la tierra tiene una historia de unos 4.600 millones de años desde su nacimiento hasta la actualidad. La Tierra primitiva era muy caliente y todos los elementos de la Tierra estaban en estado gaseoso. En ese momento, no habría absolutamente ninguna vida. La primera vida evolucionó paso a paso a partir de sustancias no vivas a través de procesos químicos extremadamente complejos durante un período de tiempo extremadamente largo después de que la temperatura de la Tierra descendiera. En la actualidad, la mayoría de los estudiosos han reconocido esta visión de que el origen de la vida se produce a través del proceso de evolución química, y se cree que este proceso de evolución química se puede dividir en las siguientes cuatro etapas.
Se especula que la evolución química del origen de la vida comenzó bajo las condiciones de la tierra primitiva. En ese momento, la temperatura de la superficie de la Tierra había descendido, pero la temperatura interna aún era alta y la actividad volcánica era inusualmente frecuente. Los gases expulsados del interior del volcán formaron la atmósfera primitiva (Figura 76). Generalmente se cree que los componentes principales de la atmósfera original eran metano (CH4), amoníaco (NH3), vapor de agua (H2O) e hidrógeno (H2), además de sulfuro de hidrógeno (H2S) y cianuro de hidrógeno (HCN). Bajo la influencia de los rayos cósmicos, los rayos ultravioleta y los rayos, estos gases pueden sintetizar de forma natural una serie de pequeñas moléculas orgánicas relativamente simples, como aminoácidos, nucleótidos y azúcares simples. Más tarde, la temperatura de la Tierra disminuyó aún más y estas pequeñas moléculas orgánicas fluyeron a través de lagos y ríos con agua de lluvia y finalmente se reunieron en el océano primitivo.
Esta especulación ha sido confirmada por experimentos científicos. En 1953, el académico estadounidense Miller y otros diseñaron un dispositivo hermético (Figura 77). Extrajeron el aire del dispositivo, luego simularon la composición atmosférica de la Tierra original, introdujeron metano, amoníaco, hidrógeno, vapor de agua y otros gases, y simularon la descarga continua de chispas de un rayo en las condiciones de la Tierra original. Finalmente, los aminoácidos se detectan en el tubo en forma de U. Los aminoácidos son las unidades básicas de las proteínas, por lo que explorar su producción en la Tierra es de gran importancia.
Además, algunos estudiosos han simulado la composición atmosférica de la tierra primitiva y han producido en el laboratorio otros compuestos orgánicos, como purinas, pirimidinas, ribosa, desoxirribosa, ácidos grasos, etc. Estos estudios muestran que el proceso químico de sintetizar materia orgánica a partir de materia inorgánica es totalmente posible en el origen de la vida.
¿Cómo se formaron macromoléculas orgánicas como proteínas y ácidos nucleicos a partir de pequeñas moléculas orgánicas en las condiciones terrestres primitivas? Algunos estudiosos creen que en el océano primitivo, pequeñas moléculas orgánicas como aminoácidos y nucleótidos formaron moléculas de proteínas primitivas mediante condensación o polimerización en condiciones apropiadas (como la adsorción en arcilla) después de una acumulación e interacción a largo plazo con moléculas de ácido nucleico.
Ahora, algunas personas están simulando las condiciones de la tierra primitiva para crear sustancias similares a proteínas y ácidos nucleicos. Aunque existen algunas diferencias entre estas sustancias y las proteínas y los ácidos nucleicos, y no es seguro si el proceso de formación de las proteínas y los ácidos nucleicos era así en la Tierra primitiva, ha proporcionado algunas pistas para que la gente estudie el origen de la vida. ¿Cuál fue la razón para la producción de estos polímeros orgánicos en las condiciones de la tierra primitiva?
Se infiere del sistema multimolecular compuesto de polímeros orgánicos que los polímeros orgánicos como las proteínas y los ácidos nucleicos se están acumulando cada vez más en el océano, y sus concentraciones también están aumentando. Debido a diversas razones (como la evaporación del agua y la adsorción de arcilla), estos polímeros orgánicos se concentran y separan, interactúan y se condensan en gotas. Estas gotas flotan en el océano primitivo y están rodeadas por la membrana límite más primitiva, que las aísla del entorno oceánico primitivo circundante, formando así un sistema independiente, es decir, un sistema de múltiples moléculas. Este sistema multimolecular ha podido realizar actividades primitivas de intercambio de materiales con el medio externo.
Es la etapa más compleja y decisiva en el origen de la vida, y está directamente relacionada con el surgimiento de la vida primitiva. Actualmente, este proceso no se puede verificar en el laboratorio. Pero podemos especular que después de un largo período de evolución continua, algunos sistemas multimoleculares, especialmente la interacción de proteínas y ácidos nucleicos, eventualmente formaron vida primitiva con metabolismo y reproducción primitivos. Posteriormente, de la etapa de evolución química del origen de la vida a la etapa de evolución biológica posterior al surgimiento de la vida.
Aunque se han realizado una gran cantidad de experimentos de simulación sobre el proceso de evolución química del origen de la vida, la mayoría de ellos solo se centran en la primera etapa, y algunas etapas se limitan a hipótesis y especulaciones. Por tanto, debemos seguir estudiando y discutiendo el origen de la vida.
Las proteínas y los ácidos nucleicos son las sustancias más importantes de los organismos.
Sin proteínas y ácidos nucleicos no habría vida. En 1965, los científicos chinos sintetizaron insulina bovina cristalizada (una proteína que contiene 51 aminoácidos). En 1981, los científicos chinos sintetizaron artificialmente alanina de levadura que transportaba ácido ribonucleico (un tipo de ácido ribonucleico). Estas obras reflejan los grandes logros de China en la exploración del origen de la vida.
Sistema de clasificación biológica 100 millones de años después de la formación de la tierra, apareció la vida primitiva en la tierra. Durante un largo período de tiempo, la vida primitiva evolucionó gradualmente hasta convertirse en un mundo biológico extremadamente rico y colorido. Los biólogos han clasificado científicamente varios organismos desde la perspectiva de la evolución biológica en función de sus características estructurales básicas. Con el desarrollo de las ciencias naturales, los sistemas de clasificación biológica experimentan constantemente nuevos cambios. Se describe brevemente a continuación.
Al principio, los biólogos dividieron la vida en la Tierra en plantas y animales. Posteriormente, algunos estudiosos propusieron un nuevo sistema de clasificación basado en el sistema de doble límite. Por ejemplo, algunos estudiosos han propuesto un sistema de cinco reinos, a saber, el reino monera y el reino de los protozoos (algunas especies extraídas de animales y plantas, incluidas gimnospermas, crisófitas, mohos mucilaginosos, flagelados, ciliados, carnípodos, etc.), plantas, hongos y animales. Otros afirman que el mundo de los virus se añadió al sistema de quinta generación para convertirse en el sistema de sexta generación.
Sin embargo, durante mucho tiempo, la gente dividió el reino biológico en reino vegetal y reino animal. Este método de clasificación se ha utilizado durante más de 200 años y todavía se utiliza ampliamente en la actualidad.
Sección 2: La evolución de los seres vivos
¿Cómo surgieron los diversos seres vivos de la tierra? Este tema ha sido debatido desde la antigüedad. Los creacionistas creen que todos los seres vivos de la tierra fueron creados por Dios. Según el creacionismo, hay tantas criaturas como fueron creadas originalmente, y todas estas criaturas fueron creadas a la vez, sin ninguna relación biológica entre ellas. Los evolucionistas creen que todos los seres vivos de la tierra no fueron creados por Dios, sino que evolucionaron gradualmente a partir de sus antepasados durante un largo período de tiempo, por lo que existen relaciones de parentesco cercanas o distantes entre varios seres vivos. Debido a que los evolucionistas citan una gran cantidad de hechos al demostrar la evolución biológica, cada vez menos personas creen en el creacionismo que alguna vez fue popular, mientras que la teoría de la evolución es reconocida por cada vez más personas.
Evidencias de evolución biológica
Existe mucha evidencia de evolución biológica. Aquí sólo se presentan tres pruebas: paleontología, embriología y anatomía comparada.
Evidencias de Paleontología La Paleontología es la ciencia que estudia la aparición, desarrollo, clasificación, evolución y distribución de los organismos en la historia geológica. Su objeto de investigación son los restos, restos o reliquias de criaturas antiguas conservadas en los estratos: los fósiles.
En el proceso de estudio de los fósiles, los paleontólogos han descubierto que los fósiles de varios organismos aparecen en el estrato en un orden determinado, es decir, cuanto antes se forma el estrato, más simples y más bajos se convierten los organismos en fósiles. ;Cuanto más tardía es la formación, más complejos y altos se vuelven los fósiles. Esto no sólo demuestra que varios organismos modernos evolucionaron gradualmente durante un largo tiempo geológico, sino que también revela la secuencia evolutiva de los organismos desde lo simple a lo complejo, de lo bajo a lo alto y de lo acuático a lo terrestre. Los fósiles de diversos organismos aparecen en un cierto orden en los estratos, lo que constituye una de las pruebas más fiables de la evolución biológica.
A través del estudio de los fósiles de caballos, entendemos la evolución de los caballos. Este es un ejemplo sobresaliente de evidencia paleontológica de evolución biológica.
Los antepasados de los caballos modernos se denominan caballos ancestrales (Figura 78). Según los estratos donde están enterrados los fósiles de Archaeopteryx, Archaeopteryx vivió en pastos y arbustos cálidos y húmedos hace 50 millones de años. Era del tamaño de un zorro moderno, con el lomo curvado, un cuerpo flexible y cuatro dedos en las extremidades anteriores.
En estratos recientes se han descubierto fósiles de un pariente cercano del caballo, el caballo de tres dedos. Los caballos de tres dedos viven en vastas praderas y son más grandes que sus antepasados, con extremidades más largas. Sus extremidades anteriores tienen sólo tres dedos, siendo el dedo medio el único que toca el suelo.
Los fósiles de caballos posteriores al caballo de tres dedos confirman que el caballo gradualmente se hizo más alto, la punta del dedo medio formó una pezuña dura y los dedos de ambos lados degeneraron en restos. Este tipo de caballo es adecuado para correr por la vasta pradera. Esta serie de fósiles de caballos demuestra vívidamente que los caballos modernos evolucionaron durante un largo período geológico a partir de caballos ancestrales más pequeños.
En la investigación paleontológica también se han descubierto algunos fósiles intermedios de animales y plantas, lo que también proporciona una fuerte evidencia para la teoría de la evolución biológica. Por ejemplo, los fósiles de Archaeopteryx son evidencia importante de que las aves evolucionaron a partir de reptiles antiguos; los fósiles de helechos demuestran la relación evolutiva entre las plantas con semillas y los helechos.
Cronología geológica La cronología geológica se refiere al tiempo y secuencia de formación de rocas de diferentes edades en la corteza terrestre. Según el método de la paleontología, la era geológica se puede dividir en Era Arcaica, Era Proterozoica, Era Paleozoica, Era Mesozoica y Era Cenozoica, y luego cada generación se puede dividir en varios períodos. El orden de aparición de varios organismos en el tiempo geológico se muestra en los representantes del tiempo geológico en la página siguiente (los años en la tabla son estimaciones).
Evidencias de Embriología La embriología es la ciencia que estudia la formación y desarrollo de embriones animales y vegetales. También proporciona evidencia importante de la evolución biológica.
Se sabe desde hace tiempo que el desarrollo embrionario de todos los organismos superiores (como los vertebrados y las plantas con semillas) comienza a partir de un óvulo fecundado. Esta situación podría explicar el origen de los organismos superiores a partir de organismos unicelulares.
Comparemos los embriones de siete especies de vertebrados y los humanos. Como puede verse en la Figura 79, los embriones de estos siete animales son muy similares a los humanos en las primeras etapas de desarrollo, es decir, todos tienen branquias y cola. Al final del desarrollo, las hendiduras branquiales de otros animales y humanos han desaparecido, al igual que la cola en los humanos. Ahora quiero preguntar: Las formas de estos animales y los humanos son muy diferentes cuando son adultos. ¿Por qué son similares en las primeras etapas del desarrollo embrionario? Las branquias son un órgano adaptado para respirar agua. ¿Por qué los vertebrados terrestres y los humanos también tienen hendiduras branquiales en las primeras etapas del desarrollo embrionario? Dado que los humanos no tienen cola, ¿por qué los humanos también tienen cola durante el desarrollo embrionario?
Todo esto muestra que los vertebrados superiores evolucionaron a partir de algunos vertebrados inferiores en la antigüedad. Es decir, tanto los vertebrados como los humanos evolucionaron a partir de un mismo ancestro primitivo, por lo que sus embriones son muy similares en las primeras etapas de desarrollo. Los ancestros primitivos de los vertebrados antiguos vivían en el agua, por lo que aparecieron hendiduras branquiales durante el desarrollo embrionario en los vertebrados terrestres y en los humanos. Los humanos evolucionaron a partir de animales con cola, por lo que tendrán colas obvias durante el desarrollo embrionario.
Evidencias de Anatomía Comparada La anatomía comparada es la ciencia de la disección y estudio comparativo de los órganos y sistemas de diversos animales vertebrados. La evidencia más importante que la anatomía comparada proporciona para la teoría de la evolución biológica es la de los órganos homólogos.
Los órganos homólogos se refieren a órganos que tienen el mismo origen, similar estructura y ubicación, pero diferentes formas y funciones. Por ejemplo, las alas de los pájaros, las alas de los murciélagos, las aletas de las ballenas, las extremidades anteriores de los caballos y las extremidades superiores de los humanos son muy diferentes en apariencia y función, pero la estructura interna es básicamente la misma. Es decir, todos están compuestos por húmero, radio, cúbito, muñeca, huesos metacarpianos y falanges. La disposición es básicamente la misma (Figura 80) y todos son órganos homólogos. La existencia de órganos homólogos prueba que todos los organismos con órganos homólogos evolucionaron a partir del mismo ancestro primitivo. Sin embargo, en el proceso de evolución, debido a las diferencias en sus respectivos entornos de vida, los órganos homólogos se adaptan a diferentes entornos de vida y gradualmente aparecen diferentes en forma y función. Así, las mismas extremidades anteriores, alas de pájaro y alas de murciélago se vuelven adecuadas para volar, las aletas de las ballenas se vuelven adecuadas para nadar en el agua, las extremidades anteriores de los caballos se vuelven adecuadas para correr y las extremidades superiores humanas se vuelven adecuadas para diversos movimientos complejos.
Sección 1: La relación entre la biología y el medio ambiente
1. El impacto del medio ambiente en los seres vivos
Los entornos de vida de los seres vivos son diversos. Desde las cimas de las montañas hasta las profundidades del océano, desde los vastos desiertos hasta los densos bosques, desde las ciudades hasta las aldeas, hay seres vivos por todas partes. En diferentes ambientes, los tipos de organismos varían mucho (Figuras 82, 83, 84 y 85).
El concepto de factores ecológicos No importa en qué entorno vivan los seres vivos, se verán afectados por diversos factores ambientales. Tomando como ejemplo el trigo, su crecimiento y desarrollo no sólo se ven afectados por factores abióticos como la luz, la temperatura y la humedad, sino también por factores bióticos como los pulgones del trigo, las langostas y los ratones. Los factores del medio ambiente que afectan la morfología, fisiología y distribución biológica se denominan factores ecológicos.
Factores Abióticos Existen muchos factores abióticos. Lo siguiente trata sólo sobre los efectos de la luz solar, la temperatura y el agua en los seres vivos.
Sin luz solar, las plantas no pueden realizar la fotosíntesis y no pueden sobrevivir. Por tanto, la luz solar juega un papel decisivo en la fisiología y distribución de las plantas. En tierra, algunas plantas sólo pueden crecer bien bajo luz intensa, como el pino, el abeto, el sauce, la langosta, el trigo, el maíz, etc. Durante el período de llenado del trigo, las lluvias continuas provocarán una reducción del rendimiento del trigo. Algunas plantas sólo pueden crecer bien en la oscuridad bajo densos bosques, como el ginseng, Panax notoginseng y otras plantas medicinales. En el océano, a medida que aumenta la profundidad, la luz se debilita gradualmente y también cambia la distribución de las especies de plantas. Alguien investigó una bahía y descubrió que había muchas algas verdes en las aguas poco profundas, algas marrones en el área más profunda y algas rojas en el área más profunda.
El límite que puede alcanzar la luz solar es 200 metros bajo la superficie del mar, por lo que es difícil que las plantas sobrevivan en aguas por debajo de los 200 metros. Además, la duración de las horas de luz también influye en el período de floración de las plantas. Algunas plantas requieren largas horas de luz solar para florecer, y estas plantas sólo florecen a finales de primavera y principios de verano, como la alfalfa, el lirio, las espinacas, etc. Algunas plantas requieren breves períodos de luz solar para florecer. Se trata de plantas que florecen en otoño, como la familia de las Asteraceae. También hay algunas plantas que no son estrictas con la duración del día y pueden florecer en diferentes estaciones.
El impacto de la luz solar en los animales también es evidente. La luz del sol afecta la coloración de un animal. Por ejemplo, la parte posterior del cuerpo de un pez es oscura, pero su vientre es blanco, lo que está relacionado con la influencia de la luz solar. La luz del sol afecta la visión de un animal. Algunos animales no pueden ver casi nada durante la noche, como las gallinas; otros tienen una visión excelente durante la noche, como los búhos. La duración del día tiene un impacto en la reproducción animal. Las truchas suelen desovar en junio, porque sus órganos reproductores sólo pueden madurar bajo la estimulación de días cortos. La luz del sol también afecta el crecimiento y desarrollo de los animales. Alguien ha realizado un experimento de este tipo: cuando los pulgones se cultivan en condiciones de luz continua o sin luz continua, la mayoría de los individuos producidos no tienen alas; cuando los pulgones se cultivan en condiciones de luz y oscuridad alternas, la mayoría de los individuos producidos tienen alas. En cuanto a los hábitos de vida, algunos animales presentan fototaxis, como las polillas. Las polillas son muy sensibles a la luz ultravioleta, por lo que a menudo se utilizan luces negras durante la noche para atrapar y matar estas plagas agrícolas.
La temperatura en el universo térmico varía mucho y el rango de temperatura en el que los seres vivos pueden sobrevivir es muy estrecho. El sobrecalentamiento o el enfriamiento excesivo impedirán que el metabolismo de los organismos funcione normalmente e incluso puede causar que los organismos mueran. Tomemos como ejemplo a los animales. La mayoría de los animales viven en un rango de temperatura de -2 ~ 50 ℃. Si la temperatura ambiente excede este rango, muchos animales tendrán dificultades para sobrevivir.
La temperatura tiene una influencia importante en la distribución de las plantas. En los bosques de las regiones frías se encuentran muchos bosques de coníferas. En los bosques de zonas cálidas, hay más bosques latifoliados. Los árboles frutales como las manzanas y las peras no son adecuados para plantar en zonas tropicales, y las naranjas no son adecuadas para plantar en el norte, ambas debido a las restricciones de temperatura.
La temperatura afecta la forma de los animales. El estudio encontró que los mamíferos del mismo tipo que viven en áreas frías son relativamente grandes, pero tienen colas, orejas y narices relativamente cortas, lo que puede reducir la superficie del cuerpo y así minimizar la pérdida de calor. Por ejemplo, los zorros que viven en el Ártico tienen orejas mucho más pequeñas que los zorros que viven en los desiertos de África (Figura 86).
La temperatura también tiene un impacto significativo en los hábitos de vida de los animales. Durante los calurosos meses de verano, las aves están principalmente activas durante las horas más frescas de la mañana y la tarde, y permanecen inactivas al mediodía. Algunos animales, como los caracoles, acechan en las cuevas durante el verano. Cuando la temperatura desciende por debajo de los 24°C, las cigarras (comúnmente conocidas como cigarras) dejan de cantar. Cuando llega el invierno, muchos animales cálidos, como serpientes y lagartos, entran en hibernación.
Agua Sabemos que todos los seres vivos son inseparables del agua. Entre los diversos componentes químicos de los organismos vivos, la mayoría es el agua. Por tanto, el agua también es un factor ecológico importante que afecta la supervivencia de los organismos.
Para los animales, la escasez de agua es más grave que la escasez de alimentos. Los animales pueden vivir más tiempo sin comida que sin agua.
La precipitación total en un año y la distribución de las estaciones lluviosas son factores importantes que limitan la distribución de los organismos terrestres. En las zonas áridas desérticas, sólo sobreviven unos pocos animales y plantas resistentes a la sequía; mientras que en las zonas de selva tropical con abundantes lluvias (como la isla de Hainan en el sur de China), los bosques son densos y hay una amplia variedad de animales y plantas.
Factores Biológicos Todo ser vivo en la naturaleza está influenciado por muchos seres vivos que lo rodean. Entre estas criaturas, hay tanto especies de la misma especie como especies de diferentes especies. Por tanto, los factores biológicos se pueden dividir en dos tipos: relaciones intraespecíficas y relaciones interespecíficas.
Relaciones intraespecíficas En las relaciones intraespecíficas, los organismos tienen tanto asistencia mutua intraespecífica como luchas intraespecíficas.
La ayuda mutua intraespecífica es común. Por ejemplo, muchas especies de animales suelen reunirse y vivir en grupos durante su vida. Hay dos tipos principales de este tipo de estilo de vida grupal: uno es la vida grupal dominada por insectos sociales como las hormigas y las abejas. Hay una clara división del trabajo entre los individuos y cooperan entre sí para mantener la supervivencia del grupo. A menudo se ve que muchas hormigas atacan juntas a un insecto grande y lo llevan a su nido. Cuando una abeja pica a un enemigo, libera una feromona que incita a otras abejas a atacar al enemigo. El otro tipo se diferencia de los insectos sociales en que no existe una división clara del trabajo entre los miembros del grupo. Este tipo de agregación se observa a menudo en algunos insectos (como las langostas migratorias), peces, aves y mamíferos. Se reúnen en grupos y deambulan por caminos específicos en un área, buscando comida juntos. Al mismo tiempo, este tipo de vida en grupo también resulta beneficiosa para cazar o defenderse de los enemigos.
En términos de depredación, las manadas de lobos pueden cazar animales más grandes que ellos. En términos de defensa contra los enemigos, las manadas de bueyes almizcleros pueden hacer frente eficazmente a los ataques de los lobos. Los lobos suelen matar a los bueyes almizcleros cuando viven solos. Sin embargo, cuando se reúnen en grupos, si se encuentran con un lobo, el macho formará un círculo con la cabeza hacia afuera, encerrando a la hembra y a sus cachorros en su interior. De esta forma, al lobo carnívoro le resultará difícil triunfar.
En términos de lucha intraespecífica, también existe el fenómeno de individuos de la misma especie que luchan por conflictos por comida, refugio, búsqueda de pareja u otras condiciones de vida. Por ejemplo, en algunos cuerpos de agua, si no hay otras especies de peces además de la lubina, la lubina adulta se alimentará de juveniles de esa especie. Los renacuajos de rana pueden excretar una sustancia tóxica de sus intestinos. En estanques con alta densidad de renacuajos, el aumento de esta sustancia tóxica inhibirá el crecimiento y desarrollo de los renacuajos y aumentará la mortalidad de los renacuajos jóvenes. En algunos animales, los machos suelen pelear con machos de la misma especie durante la temporada de reproducción para competir por las hembras. La lucha intraespecífica antes mencionada es perjudicial para el individuo fracasado e incluso provoca la muerte, pero es beneficiosa para la supervivencia de la especie. Puede permitir que los individuos supervivientes de la misma especie obtengan condiciones de vida más adecuadas, o que la descendencia las obtenga. nacer mejor.
Relación interespecífica La relación interespecífica se refiere a la relación entre organismos de diferentes especies, incluyendo * * * salud, parasitismo, competencia, depredación, etc.
* * *Vida: Dos criaturas* * *viven juntas, dependen una de la otra y se benefician una de otra; si se separan una de otra, ni una ni otra pueden vivir independientemente. Este tipo de * * * relación entre dos seres vivos se llama * * *. Un * * * ejemplo típico es el liquen. Los líquenes son organismos vivos de hongos y algas (Figura 87).
Los líquenes son plantas, pero no son plantas simples, sino que están compuestas por hongos y algas. Las algas contienen clorofila, que permite la fotosíntesis y proporciona materia orgánica a los hongos. El hongo absorbe agua y sales inorgánicas para satisfacer las necesidades de las algas. En los líquenes, la relación entre hongos y algas es mutuamente beneficiosa e interdependiente.
Parasitismo: El fenómeno de un organismo que vive dentro o sobre el cuerpo de otro organismo y absorbe nutrientes de él para mantener la vida se llama parasitismo. El parasitismo es muy común en el mundo biológico, como lombrices intestinales, tenias y esquistosomiasis, piojos y pulgas en la superficie de otros animales, cuscuta en las legumbres (Figura 88), bacteriófagos en el interior de las bacterias, etc.
Competencia: Fenómeno en el que dos organismos conviven y compiten por recursos, espacio, etc. Se llama competencia. El resultado de la competencia suele ser desfavorable para una de las partes, o incluso ser eliminado. Por ejemplo, alguien ha hecho un experimento: dos tipos de paramecio, grande y pequeño, pueden crecer normalmente si se cultivan por separado, pero si se cultivan juntos, después de 16 días, uno de ellos morirá, mientras que el otro seguirá vivo. crecer normalmente.
Depredación: La depredación se refiere al fenómeno de que un organismo se alimenta de otro organismo. Por ejemplo, los conejos herbívoros se alimentan de determinadas plantas, los lobos carnívoros se alimentan de conejos, etc.
En resumen, los organismos se ven afectados por una variedad de factores ecológicos, y estos factores ecológicos son isomórficos para formar el entorno de vida de los organismos. Los seres vivos sólo pueden sobrevivir si se adaptan a su entorno.
Sección 2 Poblaciones y Biomas
En la naturaleza, cada ser vivo no existe solo, sino que vive junto con otros seres vivos. Entre estos individuos biológicos, hay tanto la misma especie como especies diferentes, y existe una relación interdependiente y mutuamente restrictiva entre ellas.
El concepto de población es la suma de individuos de una misma especie dentro de un tiempo y espacio determinado, a lo que se denomina población. Por ejemplo, las carpas en un lago son una población compuesta por alevines, peces pequeños y peces grandes; todos los pulgones del algodón en un campo de algodón son una población compuesta por pulgones jóvenes, pulgones maduros alados y sin alas; una población, formada por hayas de diferentes edades.
Características de una población Una población no es la simple suma de muchos individuos de una misma especie, sino una unidad orgánica con características como densidad poblacional, composición por edades, proporción de sexos, tasa de natalidad y tasa de mortalidad que una un solo individuo biológico no tiene.
Densidad de población La densidad de población se refiere al número de individuos de un determinado grupo en una unidad de espacio. Por ejemplo, el número de carpas africanas por metro cúbico de agua en estanques de peces; el número de Apoderma agroides por kilómetro cuadrado de superficie de cultivo.
Las densidades de población de diferentes especies tienden a variar ampliamente. Por ejemplo, en un lugar de China hay menos de dos burros salvajes por cada 100 kilómetros cuadrados, pero hay cientos de miles de hámsteres grises en la misma zona.
Una misma especie tiene diferentes densidades de población en diferentes condiciones ambientales. Por ejemplo, la densidad de población de langostas migratorias asiáticas en las tierras de cultivo es mayor en verano y disminuye a finales de otoño, cuando el clima es más frío.
La composición por edades de la población se refiere a la proporción de individuos de cada grupo de edad en la población. La composición por edades de la población se puede dividir aproximadamente en tres tipos (Figura 93): (1) Tipo de crecimiento: hay muchos individuos jóvenes y pocos ancianos en la población. Este tipo de población se encuentra en la etapa de desarrollo y la densidad de población será cada vez mayor. (2) Tipo estable: la proporción de individuos en cada grupo de edad es moderada, por lo que la población se encuentra en un período estable y la densidad de población se mantendrá estable durante un período de tiempo. (3) Tipo de declive: hay menos individuos jóvenes en la población y más individuos adultos y ancianos. Dicha población se encuentra en un período de declive y la densidad de población será cada vez menor.
Proporción de sexos La proporción de sexos de una población se refiere a la proporción de individuos masculinos y femeninos en la población. La proporción de sexos de la población de diferentes especies es diferente y se puede dividir aproximadamente en tres tipos: (1) Machos y hembras son iguales, lo cual es más común en animales superiores, como chimpancés, orangutanes, etc. (2) Hay más hembras que machos y son más comunes en poblaciones controladas artificialmente, como pollos, patos y ovejas. Algunos animales salvajes también tienen más hembras que machos durante la temporada de reproducción, como los elefantes marinos. (3) Hay más machos que hembras y son más comunes en insectos que participan en la vida social, como las termitas. La proporción de sexos afecta en cierta medida la densidad de población. Por ejemplo, el uso de atrayentes sexuales sintéticos para atrapar plagas masculinas destruye la proporción normal de sexos de la población de plagas, haciendo imposible que muchas hembras completen el apareamiento, reduciendo así significativamente la densidad de población de la plaga.
Tasa de natalidad y tasa de mortalidad La tasa de natalidad se refiere al número de individuos recién nacidos en la población por unidad de tiempo. Por ejemplo, la tasa de natalidad en la población de aves pacíficas es de 7,8 polluelos por hembra al año. La tasa de mortalidad se refiere al número de individuos de una población que mueren por unidad de tiempo. Por ejemplo, en cierta población de argali, la tasa de mortalidad en el rango de edad de 6 a 7 años fue de 69,9 por cada 1.000 personas que vivieron hasta los 6 años. Las tasas de natalidad y mortalidad también son factores importantes para determinar el tamaño y la densidad de la población.
El concepto de comunidad biológica se refiere a la suma de diversas poblaciones biológicas que viven en un determinado espacio natural y que tienen relaciones directas o indirectas entre sí. Se llama bioma o comunidad para abreviar. Por ejemplo, en una pradera no sólo hay plantas como pasto y malezas, sino también animales como insectos, pájaros y ratones, así como microorganismos como bacterias y hongos. Todos estos organismos viven juntos y están estrechamente relacionados entre sí, formando una comunidad.
La estructura de una comunidad biológica La estructura de una comunidad biológica se refiere a la configuración espacial de varios organismos en la comunidad, incluyendo la estructura vertical y la estructura horizontal.
Estructura vertical En la dirección vertical, la comunidad tiene una estratificación evidente. Por ejemplo, en un bosque, los árboles altos ocupan la capa superior del bosque, seguidos por la capa arbustiva y la capa herbácea (Figura 94). Existe un fenómeno de estratificación similar en la distribución vertical de los animales en las comunidades. Por ejemplo, en el bosque del valle del Monte Everest en China, hay una especie de pájaro que siempre se mueve en grupos en los niveles superiores del bosque y come las semillas de los árboles altos. Aves como el herrerillo carbonero, la reinita de rabadilla amarilla y las cigüeñas de color rojo anaranjado siempre anidan en los niveles medios del bosque. El faisán de sangre y el faisán de cola marrón son aves típicas del fondo del bosque y se alimentan de musgo e insectos del suelo.
Estructura horizontal En dirección horizontal, debido a factores como las ondulaciones del terreno, la luz y la oscuridad, la humedad, etc., los tipos de organismos en diferentes áreas suelen ser diferentes. Por ejemplo, en un bosque, en lugares cubiertos por el dosel como la base de los árboles, la luz es más oscura, adecuada para la supervivencia de musgos y plantas amantes de la sombra, mientras que en los espacios entre el dosel u otros lugares con suficiente luz. , hay más arbustos y pastos.
En resumen, dentro de una determinada zona, organismos de una misma especie forman poblaciones, y poblaciones diferentes forman comunidades. Las características de la densidad de población y la estructura comunitaria están estrechamente relacionadas con diversos factores ecológicos del medio ambiente.