26. Общебиологические закономерности: все задания

Группа древненёбных птиц, вероятнее всего, возникла на южном суперконтиненте Гондваны.

Это подтверждается тем, что современные и вымершие представители этой группы связаны с территориями, которые раньше входили в состав Гондваны: Южная Америка, Австралия, Новая Зеландия, Африка и Мадагаскар.

По данным схемы участки суши отделялись примерно в следующем порядке:

1. Африка и Мадагаскар — страус и гигантский эпиорнис.
2. Новая Зеландия — моа и киви.
3. Австралия — казуар и эму.
4. Южная Америка — тинаму и нанду.

В основе этих процессов лежит теория дрейфа материков, или более современно — теория литосферных плит. Согласно этой теории, материки перемещались, а Гондвана постепенно распадалась на отдельные участки суши. Из-за этого популяции общего предка древненёбных оказались географически изолированы и эволюционировали независимо.

Данный пример относится к биогеографическим доказательствам эволюции, потому что он показывает связь между родством организмов и их распространением по материкам.

Такая закономерность наблюдается не у всех групп животных, потому что её могут нарушать разные причины:

1. Активное расселение животных — например, способность летать, плавать или мигрировать на большие расстояния.
2. Пассивное расселение — перенос ветром, водой, на плавающих растительных остатках.
3. Изменения климата и условий среды, из-за которых ареалы видов расширялись или сокращались.
4. Вымирание отдельных групп, из-за чего современное распространение не полностью отражает древнюю историю.
5. Деятельность человека, который мог случайно или специально расселять животных.

Вывод: древненёбные птицы возникли на Гондване, а их распространение связано с распадом этого суперконтинента и изоляцией отдельных групп на разных участках суши.

Ископаемые переходные формы — это вымершие организмы, которые сочетают признаки разных систематических групп. Их изучение показывает, что крупные группы организмов возникали не внезапно, а постепенно, через формы с промежуточным строением.

Значение переходных форм: они подтверждают родство разных групп организмов и позволяют восстановить возможные этапы эволюционного перехода от одной группы к другой.

Пример: археоптерикс сочетал признаки пресмыкающихся и птиц. У него были перья и крылья, как у птиц, но также зубы в челюстях, длинный костный хвост и пальцы с когтями на передних конечностях, как у пресмыкающихся.

Филогенетический ряд — это последовательность ископаемых форм, показывающая постепенное историческое изменение какой-либо группы организмов во времени.

Значение филогенетических рядов: они позволяют проследить направление эволюции, например изменение размеров тела, строения конечностей, зубов, черепа и других признаков.

Пример: филогенетический ряд лошади показывает постепенный переход от мелких многопалых предков к современной лошади с крупным телом, удлинёнными конечностями и одним развитым пальцем на каждой ноге.

Вывод: переходные формы доказывают существование промежуточных звеньев между группами организмов, а филогенетические ряды показывают последовательность эволюционных изменений во времени.

Наиболее древние предки современных сумчатых, судя по филогенетическому дереву, обитали в Южной Америке.

Это можно предположить потому, что самые ранние ветви дерева связаны с южноамериканскими формами. Австралийские сумчатые на схеме выглядят как более поздняя ветвь, отделившаяся от общего ствола.

Биогеографическая закономерность в расселении сумчатых объясняется тем, что Южная Америка, Антарктида и Австралия раньше были частями единого южного материка — Гондваны. Предки сумчатых могли расселяться по соединённым участкам суши, а затем после разделения материков их популяции оказались изолированными.

В Австралии сумчатые широко распространились и дали большое разнообразие форм, потому что материк долго был изолирован, а конкуренция с плацентарными млекопитающими была слабее.

В основе этой закономерности лежит теория дрейфа материков, или современная теория литосферных плит.

Вывод: древнейшие предки современных сумчатых, вероятно, обитали в Южной Америке; их современное распространение связано с распадом Гондваны, изоляцией материков и последующей независимой эволюцией сумчатых в Южной Америке и Австралии.

Семейства Моржинные и Тюлени нельзя считать единой монофилетической группой, потому что на филогенетическом дереве они расположены на разных ветвях. Их сходство не связано с происхождением только от одного ближайшего общего предка, общего исключительно для этих двух семейств.

Их общий предок был предком и других групп хищных, поэтому объединение только моржовых и тюленей не отражает настоящего родства по схеме.

Сходство моржей и тюленей является примером конвергентной эволюции.

Оно возникло из-за приспособления к сходным условиям среды — водному образу жизни. Независимо друг от друга у этих животных сформировались похожие признаки, полезные для плавания, ныряния и сохранения тепла в воде.

Общие черты строения:

1. Обтекаемая форма тела, уменьшающая сопротивление воды.
2. Конечности преобразованы в ласты, используемые для плавания.
3. Хорошо развит подкожный слой жира, помогающий сохранять тепло и повышающий плавучесть.

Вывод: сходство моржовых и тюленей объясняется не близким монофилетическим происхождением, а конвергенцией — независимым формированием похожих признаков при переходе к водному образу жизни.

В основе данного видообразования лежит географическая изоляция.

Современные виды двоякодышащих рыб обитают на разных материках: в Южной Америке, Африке и Австралии. Между этими территориями находятся океаны, поэтому популяции оказались пространственно разделены и не могли свободно скрещиваться.

Наиболее вероятный механизм их формирования объясняется теорией дрейфа материков, или современной теорией литосферных плит.

Согласно этой теории, Южная Америка, Африка и Австралия раньше входили в состав единого южного суперконтинента Гондваны. Предковая форма двоякодышащих рыб могла быть распространена в пресных водоёмах этого суперконтинента.

Затем Гондвана начала распадаться, а её части постепенно расходились. Популяции двоякодышащих рыб оказались изолированы на разных материках. Из-за отсутствия скрещивания между ними, действия мутаций, естественного отбора и приспособления к разным условиям среды в Южной Америке, Африке и Австралии со временем сформировались три самостоятельных вида.

Вывод: современные виды двоякодышащих рыб возникли в результате географической изоляции, связанной с распадом Гондваны и дрейфом материков.

Появление 25 видов улиток обусловило географическое, или аллопатрическое, видообразование.

Это объясняется тем, что популяции улиток оказались разделены скальными гребнями и отдельными долинами. Улитки малоподвижны, поэтому даже на одном острове соседние долины могли стать изолированными участками обитания. Между популяциями прекратился или резко уменьшился обмен генами, и каждая из них эволюционировала отдельно.

Факторы эволюции, которые обеспечили образование новых видов:

1. Изоляция — разделила исходную популяцию на отдельные группы в разных долинах и прекратила свободное скрещивание между ними.
2. Мутационный процесс — создавал новые наследственные изменения в каждой изолированной популяции.
3. Комбинативная изменчивость — давала новые сочетания признаков при размножении.
4. Естественный отбор — сохранял особей с признаками, полезными в условиях конкретной долины, даже если условия долин были в целом похожими.
5. Дрейф генов — случайно изменял частоты генов в небольших изолированных популяциях улиток; на островах и в маленьких долинах этот фактор особенно важен.

Вывод: разнообразие видов улиток на Оаху возникло в результате аллопатрического видообразования: географическая изоляция разделила популяции, а мутации, комбинативная изменчивость, естественный отбор и дрейф генов постепенно привели к накоплению различий и образованию отдельных видов.

По гипотезам А. И. Опарина и Д. Холдейна, жизнь возникла в результате длительной химической эволюции — постепенного усложнения веществ от простых неорганических соединений к сложным органическим молекулам и предклеточным структурам.

В результате химической эволюции сначала образовались органические вещества:

1. аминокислоты;
2. сахара;
3. азотистые основания;
4. жирные кислоты;
5. нуклеотиды.

Затем из простых органических веществ могли образоваться более сложные соединения:

1. белки;
2. липиды;
3. полисахариды;
4. нуклеиновые кислоты или их предшественники.

Позже возникли предклеточные структуры — коацерватные капли, или протобионты. Они могли отделяться от внешней среды, накапливать вещества и внутри них могли происходить простые химические реакции.

Этому процессу способствовали условия древней Земли:

1. Восстановительная атмосфера, почти не содержащая свободного кислорода.
2. Наличие простых газов: метана, аммиака, водорода, водяного пара, углекислого газа.
3. Сильные источники энергии: ультрафиолетовое излучение, электрические разряды, вулканизм, высокая температура.
4. Наличие первичного океана, где могли накапливаться органические вещества.
5. Отсутствие живых организмов, которые могли бы разрушать или потреблять образующиеся органические соединения.

Вывод: по Опарину и Холдейну, сначала на древней Земле из неорганических веществ образовались органические молекулы, затем биополимеры и предклеточные структуры; этому способствовали восстановительная атмосфера, энергия вулканов, молний и ультрафиолета, а также водная среда первичного океана.

Появление одноклеточных эукариот было связано с крупными усложнениями строения клетки.

1. Появление оформленного ядра. У эукариот наследственный материал отделён от цитоплазмы ядерной оболочкой.

Значение: ядро защищает ДНК и позволяет более сложно регулировать работу генов. Благодаря этому стало возможным усложнение обмена веществ, строения клетки и процессов деления.

2. Появление мембранных органоидов .К ним относятся эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, лизосомы, вакуоли, митохондрии.

Значение: внутри клетки возникли отдельные «отсеки», где могут одновременно происходить разные процессы. Это повысило эффективность обмена веществ: синтеза, транспорта, расщепления веществ и получения энергии.

3. Появление митохондрий. Митохондрии обеспечили эффективное аэробное дыхание.

Значение: клетка стала получать значительно больше АТФ при расщеплении органических веществ с участием кислорода. Это дало энергию для увеличения размеров клетки, активного движения, питания и усложнения строения.

Можно также указать появление цитоскелета: он поддерживает форму клетки, обеспечивает движение цитоплазмы, перемещение органоидов, образование псевдоподий и участие клетки в фагоцитозе.

Вывод: главные ароморфозы эукариотической клетки — оформленное ядро, мембранные органоиды и митохондрии. Они обеспечили усложнение строения, разделение функций внутри клетки и более эффективное получение энергии.

Популяционные волны — это периодические или непериодические колебания численности особей в популяции. У больших синиц такие колебания могут быть вызваны разными причинами:

1. Изменением количества пищи — например, численности насекомых, семян, ягод.
2. Суровыми зимами или неблагоприятной погодой — морозы, снегопады, затяжные дожди повышают смертность птиц.
3. Изменением численности хищников — например, ястребов, сов, куниц, кошек.
4. Распространением инфекций и паразитов.
5. Изменением количества мест для гнездования — дупел, скворечников, подходящих деревьев.
6. Разной успешностью размножения в разные годы.

При резком снижении численности популяции с 10000 до 100 особей произойдёт эффект бутылочного горлышка.

Генофонд изменится так:

• резко уменьшится генетическое разнообразие;
• часть аллелей может случайно исчезнуть;
• частоты оставшихся аллелей могут случайно измениться;
• возрастёт роль дрейфа генов;
• повысится вероятность близкородственного скрещивания.

Такое изменение генофонда повлияет на дальнейшую эволюцию популяции: она станет менее устойчивой к изменениям среды, потому что у неё будет меньше наследственного материала для естественного отбора. Могут случайно закрепиться вредные признаки, снизиться приспособленность и повыситься риск вымирания.

Но если такая малая популяция долго будет изолирована, накопление отличий может привести и к образованию новой формы или нового вида.

Вывод: популяционные волны — это колебания численности; при резком сокращении популяции генофонд обедняется, а дальнейшая эволюция сильнее зависит от случайных изменений и дрейфа генов.

В популяциях насекомоядных птиц будет действовать движущий естественный отбор.

Это связано с тем, что условия питания птиц изменились: прежний кормовой объект — насекомое N — стал опасным из-за появления ядовитого жала. Поэтому преимущество получат те птицы, которые смогут избежать вредного действия яда или изменить способ питания.

В результате естественного отбора у птиц могут сформироваться такие пищевые адаптации:

1. Избегание ядовитых насекомых — птицы с наследственно закреплённой способностью распознавать и не поедать таких насекомых будут выживать чаще.
2. Переход на другие виды корма — птицы могут начать питаться другими насекомыми или иными беспозвоночными, которые не имеют ядовитого жала.
3. Устойчивость к яду — у некоторых птиц могут появиться физиологические механизмы обезвреживания яда или снижение чувствительности к нему.
4. Изменение способа добывания и обработки пищи — например, птицы могут научиться хватать насекомое так, чтобы не получить укол, удалять жало или убивать добычу перед проглатыванием.
5. Изменения в строении клюва или ротовой полости — более прочный клюв, защитные покровы или особенности захвата добычи могут снижать риск повреждения жалом.

Вывод: появление ядовитого жала у насекомых создаёт новое давление отбора на птиц; в их популяциях будет действовать движущий отбор, который может привести к формированию новых пищевых адаптаций.

На рисунке представлена первичная сукцессия.

Это можно определить по тому, что развитие сообщества начинается на почти безжизненном субстрате — голой горной породе, где сначала нет почвы. Затем постепенно появляются лишайники, мхи, травянистые растения, кустарники и деревья. То есть сообщество формируется «с нуля».

Именно лишайники первыми заселяют такой участок, потому что они очень неприхотливы:

1. могут жить на голых камнях и скалах;
2. не нуждаются в готовой почве;
3. переносят недостаток влаги и питательных веществ;
4. способны к фотосинтезу, так как содержат водоросль или цианобактерию в составе симбиоза.

Субстрат изменяется за счёт жизнедеятельности лишайников. Они выделяют органические кислоты, которые разрушают поверхность горной породы. Кроме того, отмершие части лишайников накапливаются, разлагаются и образуют первые органические вещества.

В результате постепенно формируется почва, в ней накапливаются минеральные и органические вещества, лучше удерживается вода. Это создаёт условия для заселения участка мхами, затем травами, кустарниками и деревьями.

Вывод: на рисунке показана первичная сукцессия, начинающаяся с заселения голой породы лишайниками; их деятельность приводит к разрушению породы и образованию почвы, что позволяет появиться более сложным растительным сообществам.

Цианобактерии играют важную роль в круговороте углерода, потому что они способны к фотосинтезу. Они поглощают углекислый газ из среды и синтезируют из него органические вещества. Так углерод из неорганической формы переходит в состав органических соединений, которые затем могут использоваться другими организмами.

В круговороте азота многие цианобактерии участвуют как азотфиксаторы. Они способны связывать атмосферный молекулярный азот и переводить его в соединения, доступные для живых организмов. После отмирания цианобактерий их органические вещества разлагаются, и азот поступает в почву, становясь доступным для растений и других организмов.

Цианобактерий можно отнести к функциональной группе продуцентов, так как они являются автотрофами и создают органические вещества из неорганических.

Дополнительно среди них можно выделить роль азотфиксирующих микроорганизмов, потому что они обогащают бедные арктические почвы соединениями азота.

Вывод: цианобактерии в арктических экосистемах фиксируют углерод в процессе фотосинтеза и участвуют в фиксации азота, поэтому относятся к продуцентам и играют важную роль в поддержании круговорота веществ.

На данном примере правило Бергмана можно сформулировать так: у близкородственных теплокровных животных, обитающих в более холодном климате, размеры тела обычно больше, чем у родственных форм, живущих в тёплом климате.

Поэтому императорский пингвин, живущий в холодной Антарктиде, значительно крупнее и тяжелее, чем галапагосский пингвин, обитающий в тёплых экваториальных широтах.

В основе правила Бергмана лежит физический принцип соотношения площади поверхности тела и его объёма. Чем крупнее тело, тем меньше площадь поверхности относительно объёма, поэтому животное медленнее теряет тепло. Чем меньше тело, тем больше относительная площадь поверхности, поэтому тепло отдаётся быстрее.

Преимущества таких размеров:

1. Императорскому пингвину крупное тело помогает уменьшить относительную теплоотдачу и сохранять тепло в условиях сильного холода Антарктиды.
2. Галапагосскому пингвину небольшое тело помогает быстрее отдавать избыток тепла и избегать перегрева в жарком экваториальном климате.

Вывод: крупные размеры императорского пингвина — приспособление к сохранению тепла, а малые размеры галапагосского пингвина — приспособление к эффективной теплоотдаче.

Между перечисленными организмами сложились разные типы биотических отношений.

1. Хищничество. Щука является хищником и может питаться карасями и окунями, особенно более мелкими особями.

Окунь также может быть хищником: взрослые окуни питаются мелкой рыбой, мальками карася и других рыб. Поэтому между окунем и карасём возможны отношения хищник — жертва, особенно на ранних стадиях жизни карася.

2. Конкуренция. Щука и крупный окунь могут конкурировать за сходную пищу — мелкую рыбу. Также молодь разных рыб может конкурировать за зоопланктон, мелких беспозвоночных и другие кормовые ресурсы.

То есть конкуренция возникает тогда, когда разные виды используют один и тот же ограниченный ресурс.

3. Паразитизм. У беззубки личинки называются глохидии. На раннем этапе развития они прикрепляются к жабрам или коже рыб и некоторое время паразитируют на них.

Поэтому между беззубкой и рыбами — карасём, окунем или щукой — на стадии личинки беззубки возникают отношения паразитизма: личинка получает питание и расселение, а рыба-хозяин испытывает вред.

4. Связь через расселение личинок. Для беззубки рыбы важны ещё и как переносчики личинок. Прикрепляясь к рыбам, глохидии распространяются по водоёму. Это повышает шансы беззубки на расселение.

Вывод: в этой экосистеме наблюдаются хищничество, конкуренция и паразитизм. Особенно важно учитывать жизненный цикл беззубки: взрослые особи живут на дне и фильтруют воду, а их личинки временно паразитируют на рыбах.

Кролики достигают большого прироста численности за короткий промежуток времени за счёт нескольких особенностей размножения:

1. Раннее половое созревание — молодые особи быстро становятся способными к размножению.
2. Высокая плодовитость — в одном помёте рождается много детёнышей.
3. Несколько помётов в год — самка может размножаться многократно за один сезон.
4. Короткая беременность — новые поколения появляются быстро.
5. Быстрое восстановление способности к размножению после родов.

Такая стратегия наиболее выгодна в переменчивых и нестабильных условиях среды.

Это объясняется тем, что в таких условиях смертность часто бывает высокой: из-за нехватки пищи, хищников, болезней, засух, холодов или других неблагоприятных факторов. При r-стратегии вид «компенсирует» большие потери высокой скоростью размножения. Даже если значительная часть потомства погибает, часть особей успевает выжить и дать новое поколение.

В стабильных условиях обычно выгоднее K-стратегия: медленное размножение, меньше потомков, но больше заботы о них и выше выживаемость.

Вывод: кролики как r-стратеги быстро увеличивают численность благодаря раннему созреванию, высокой плодовитости и частому размножению; такая стратегия особенно выгодна в нестабильной среде, где важно быстро восстанавливать численность после потерь.

Переход к земледелию и скотоводству привёл к сокращению природных экосистем, потому что человек начал активно преобразовывать природу под свои хозяйственные нужды. Для земледелия требовались поля, поэтому люди:

1. вырубали леса;
2. осушали болота;
3. распахивали степи и луга;
4. уничтожали естественную растительность;
5. заменяли природные сообщества агроценозами — полями, садами, пастбищами.

Для скотоводства также нужны были большие территории. Домашний скот выедал растительность, вытаптывал почву, изменял состав растительных сообществ. Из-за этого природные экосистемы нарушались, сокращались или полностью исчезали.

Это способствовало росту населения, потому что земледелие и скотоводство дали человеку более постоянный и предсказуемый источник пищи, чем охота и собирательство.

Люди стали получать больше продуктов:

• зерно, овощи, плоды;
• молоко, мясо, яйца;
• продукты, которые можно было запасать на длительное время.

Появление запасов пищи уменьшило зависимость человека от сезонных колебаний, повысило выживаемость детей и позволило большему числу людей жить на одной территории.

Вывод: природные экосистемы сокращались из-за превращения лесов, лугов и степей в поля и пастбища, а рост населения стал возможен благодаря стабильному производству и накоплению пищи.

Между берёзой и перечисленными организмами сложились разные типы биотических отношений.

1. Берёза и сосна — конкуренция. Берёза и сосна являются растениями одного сообщества, поэтому они конкурируют за одинаковые ресурсы:

1. свет;
2. воду;
3. минеральные вещества почвы;
4. пространство для корней и кроны.

Оба вида используют сходные ресурсы среды, поэтому между ними возникает межвидовая конкуренция.

2. Берёза и ястреб-перепелятник — комменсализм, или квартиранство. Ястреб-перепелятник может использовать берёзу как место для отдыха, наблюдения за добычей или гнездования.

При этом птица получает пользу, а берёза обычно не получает ни пользы, ни вреда. Поэтому такие отношения можно отнести к комменсализму, точнее к квартиранству.

3. Берёза и подберёзовик — мутуализм. Подберёзовик образует с корнями берёзы микоризу. Гриб получает от берёзы органические вещества, образованные в процессе фотосинтеза. Берёза с помощью грибницы лучше поглощает из почвы воду и минеральные вещества.

Следовательно, оба организма получают пользу, поэтому это мутуализм, или взаимовыгодный симбиоз.

4. Берёза и трутовик — паразитизм. Трутовик может поселяться на живом дереве и разрушать его древесину. Гриб получает питательные вещества из тканей берёзы, а берёза при этом повреждается, ослабляется и может погибнуть.

Поэтому между берёзой и трутовиком складываются отношения паразитизма. Если трутовик развивается уже на мёртвой древесине, он выступает как разрушитель органических остатков, то есть сапротроф.

Вывод: берёза конкурирует с сосной, образует взаимовыгодный симбиоз с подберёзовиком, может служить местом обитания для ястреба-перепелятника и страдает от паразитизма трутовика.

Пшеничное поле — это агроценоз, то есть искусственная экосистема, созданная и поддерживаемая человеком. Естественный луг — это природная экосистема, которая существует без постоянного вмешательства человека. Основные различия:

1. Видовое разнообразие

На пшеничном поле обычно преобладает один культурный вид — пшеница, поэтому видовое разнообразие низкое.
На естественном лугу растёт много видов трав, цветковых растений, насекомых, почвенных организмов, поэтому биоразнообразие выше.

2. Устойчивость экосистемы

Пшеничное поле менее устойчиво: при появлении вредителей, засухе или отсутствии ухода урожай может резко снизиться.
Естественный луг более устойчив, потому что в нём много видов, сложные пищевые связи и лучше выражена саморегуляция.

3. Зависимость от человека

Пшеничное поле требует постоянного ухода: посева, вспашки, удобрения, полива, борьбы с сорняками и вредителями.
Естественный луг способен существовать самостоятельно без регулярного вмешательства человека.

4. Круговорот веществ

На поле часть органического вещества изымается человеком вместе с урожаем, поэтому круговорот веществ нарушается и требуется внесение удобрений.
На лугу большая часть органических остатков возвращается в почву, разлагается редуцентами, и круговорот веществ более замкнутый.

5. Пищевые цепи

В пшеничном поле пищевые цепи обычно короткие и простые из-за малого числа видов.
На лугу пищевые сети более сложные: разные растения служат пищей многим насекомым, травоядным животным, птицам и хищникам.

6. Действие естественного отбора

На пшеничном поле сильное влияние оказывает искусственный отбор, потому что человек выращивает нужные ему сорта пшеницы.
На естественном лугу главным образом действует естественный отбор.

Вывод: пшеничное поле отличается от естественного луга меньшим видовым разнообразием, меньшей устойчивостью, зависимостью от человека, нарушенным круговоротом веществ и более простыми пищевыми связями.

Продуценты — это автотрофные организмы, прежде всего зелёные растения, водоросли и цианобактерии. Они создают органические вещества из неорганических и являются основой большинства пищевых цепей.

Возможные последствия сокращения численности продуцентов:

1. Снижение первичной продукции биосферы
   Будет образовываться меньше органического вещества, то есть уменьшится количество пищи и энергии, доступной другим организмам.
2. Сокращение численности консументов
   Растительноядные животные будут испытывать нехватку пищи. Затем снизится численность хищников, потому что им тоже станет не хватать добычи.
3. Нарушение пищевых цепей и пищевых сетей
   Продуценты находятся на первом трофическом уровне. Если их становится меньше, нарушается передача энергии на все следующие уровни.
4. Уменьшение выделения кислорода
   Многие продуценты осуществляют фотосинтез и выделяют кислород. При их сокращении может уменьшиться поступление кислорода в атмосферу и водную среду.
5. Увеличение содержания углекислого газа
   Продуценты поглощают CO₂ в процессе фотосинтеза. Если их меньше, углекислый газ хуже связывается в органические вещества, что может усиливать парниковый эффект.
6. Снижение биоразнообразия
   Из-за нехватки пищи и мест обитания могут исчезать многие виды животных, грибов и микроорганизмов, связанные с растительными сообществами.
7. Нарушение круговорота веществ
   Продуценты включают углерод, азот, фосфор и другие элементы в органические соединения. При их сокращении нарушается нормальный круговорот веществ в экосистемах.

Вывод: сокращение численности продуцентов приводит к уменьшению органического вещества и кислорода, нарушению пищевых цепей, снижению численности консументов и общей устойчивости биосферы.

Перелётные птицы возвращаются весной в северные регионы, потому что там в период размножения складываются благоприятные условия для выведения потомства.

Абиотические факторы:

1. Увеличение длины светового дня
   В северных регионах весной и летом день становится очень длинным. Это даёт птицам больше времени для поиска пищи и кормления птенцов.
2. Повышение температуры весной и летом
   После зимы условия становятся достаточно тёплыми для гнездования и развития птенцов.
3. Появление подходящих мест для гнездования
   После схода снега становятся доступными берега водоёмов, луга, леса, тундровые участки и другие места для устройства гнёзд.

Биотические факторы:

4. Большое количество корма в период размножения
   Весной и летом резко увеличивается численность насекомых, других беспозвоночных, растений и семян. Это особенно важно для выкармливания птенцов.
5. Меньшая конкуренция за корм и места гнездования
   В северных регионах летом может быть меньше оседлых видов, чем в южных местах зимовки, поэтому перелётным птицам легче занять гнездовые участки.
6. Меньшее количество некоторых хищников и паразитов
   В ряде северных местообитаний меньше постоянных хищников, паразитов и возбудителей болезней, чем в тёплых южных регионах.
7. Снижение риска перенаселения на зимовках
   Если бы птицы оставались на юге для размножения, там усилилась бы конкуренция между множеством видов за пищу и гнездовые территории.

Вывод: птицы возвращаются на север не потому, что там всегда комфортнее, а потому что весной и летом северные регионы дают важные преимущества для размножения: длинный световой день, много корма, доступные места для гнездования и меньшую конкуренцию.