Problemy do przemyślenia, pytania i zagadki
Poniższe zestawy pytań i zagadek nie stanowią puli testowych pytań egzaminacyjnych! Jednak próba odpowiedzi na te pytania z pewnością ułatwi wybranie właściwej odpowiedzi na pytania testowe.
Rozdział 1
Wymień kilka tytułów naukowych czasopism ekologicznych.
Wymień kilka (2-3) tytułów naukowych czasopism ekologicznych, które są dostępne w naszej bibliotece.
W jakim stosunku pozostają do siebie: ekologia, ochrona środowiska i ochrona przyrody. Na czym polega różnica?
Co to jest metoda naukowa? Czym różni się hipoteza od teorii? Czy można dowieść prawdziwości hipotezy?
Dlaczego jednym publikacjom można wierzyć, a innym nie? Jak odróżnić wiarygodne doniesienie naukowe od pseudonaukowych banialuk?
Rozdział 2
Od jak dawna istnieje życie na Ziemi?
Od jak dawna istnieje Ziemia?
Czy kiedyś nastąpi kres życia na Ziemi? kiedy? dlaczego?
Wymień kolejne planety naszego Układu Słonecznego, zaczynając od najbliższej Słońcu.
Wymień dwie planety najbliższe Ziemi; która z nich jest bliżej, a która dalej od Słońca niż Ziemia?
Ile lat wynosi okres cyklu aktywności słonecznej?
Co to jest Cykl Milankovicia?
Co to jest precesja i jaki może mieć wpływ na warunki życia na Ziemi?
W jakiej części widma promieniowania słonecznego dociera najwięcej energii do powierzchni Ziemi?
Czego dotyczy hipoteza Wegenera? Jaka współczesna teoria odpowiada tej historycznej hipotezie?
Jaki jest kierunek przeważających wiatrów na naszej szerokości geograficznej - dlaczego właśnie taki?
Czy potrafisz podać współrzędne geograficzne Krakowa?
Jaki typ klimatu panuje pod zwrotnikami i dlaczego?
Rozdział 3
Co to jest życie?
Które założenie teorii Oparina-Haldane'a są dzisiaj uważane za błędne?
Czego dowodzi wynik doświadczenia Millera i jakie ma znaczenie w świetle dzisiejszych poglądów na warunki powstania życia na Ziemi?
Na czym polega hipoteza symbiotycznego pochodzenia Eucarya?
Które elementy komórki eukariotycznej stanowią prawdopodobnie ślad po obcogatunkowych symbiontach?
Czy potrafisz wymienić kolejne ery geologiczne fanerozoiku i podać przybliżone daty początku każdej z nich?
Czy potrafisz wymienić kolejne okresy geologiczne w obrębie tych er?
Kiedy (prawdopodobnie) pojawiły się na Ziemi pierwsze organizmy eukariotyczne?
Kiedy zaczęły masowo występować organizmy produkujące tlen?
Kiedy nastąpiło skolonizowanie lądów przez rośliny (w którym okresie geologicznym? ile lat temu?)
Kiedy żyły i kiedy wyginęły dinozaury? W jakim okresie, kiedy to było?
Co to jest stromatolit?
Podaj kilka możliwych przyczyn tzw. wielkich wymierań
Jakie dane świadczą o tym, że ostatnie wielkie wymieranie (K/T) było spowodowane zderzeniem Ziemi z asteroidą?
Jaką w przybliżeniu średnicę mogła mieć asteroida, której zderzenie z Ziemią stało się prawdopodobnie przyczyną wymarcia dinozaurów? A ile wynosi średnica Ziemi?
Rozdział 4
Co to jest metanogeneza, a co - metanotrofia?
Jakie znaczenie dla procesów biologicznych w biosferze ma siarka?
Zdefiniuj fermentację alkoholową jako reakcję redoks (co stanowi akceptor, a co donor elektronów?)
Co to są cieplice głębinowe (=źródła hydrotermalne)?
Na czym polegają metaboliczne i ekologiczne osobliwości cieplic głębinowych?
Dlaczego rośliny są zielone? Jakie jest możliwe wytłumaczenie ewolucyjne tego faktu?
Narysuj przybliżony schemat widma promieniowania słonecznego i zaznacz na nim zakres absorpcji chlorofilu oraz bakteriorodopsyny; określ słowami kolor światła w tych zakresach.
Wymień kilka pierwiastków i ich stabilnych izotopów, których proporcje w próbkach geologicznych niosą informację o charakterze dominujących procesów metabolicznych w biosferze?
Które izotopy stabilne danego pierwiastka są preferowane przez organizmy żywe?
Zdefiniuj heterotrofię jako strategię metaboliczną, z uwzględnieniem źródła węgla, energii elektronów.
Skąd różne autotrofy mogą czerpać elektrony potrzebne do syntezy biomasy (wymień typy związków?
W jakich procesach metabolicznych może brać udział siarka (jako substrat redoks)?
Na jakich poziomach utlenienia mogą występować: C, S, N?
Co to jest oddychanie tlenowe (jako strategia metaboliczna?
Czy można oddychać dwutlenkiem węgla?
Rozdział 5
Ile razy powierzchnia kuli jest większa od powierzchni jej przekroju?
Czym różni się produkcja pierwotne brutto od powierzchni pierwotnej netto?
Jaka część promieniowania fotosyntetycznie czynnego (PAR) może zostać przyswojona przez producentów?
Co do jest dżul?
Jakie (w przybliżeniu do rzędu wielkości) natężenie PAR przeciętnie występuje w okolicach Krakowa?
Ile (w przybliżeniu) dżuli (J) zawiera 1 g suchej masy substancji organicznej?
Ile razy sumaryczna powierzchnia listowia może przekraczać powierzchnię gruntu w lasach strefy umiarkowanej?
Które czynniki mogą ograniczać produkcję pierwotną na lądach?
Które czynniki mogą ograniczać produkcję pierwotną w wodach?
Ile w przybliżeniu (z dokładnością do rzędu wielkości) może wynosić produkcja pierwotna na lądach w strefie umiarkowanej? (uwaga na jednostki!)
Na czym polega różnica między ewapotranspiracją rzeczywistą a potencjalną?
Ile (i czego?) wynoszą przeciętne opady atmosferyczne w Polsce (z dokładnością do rzędu wielkości).
Rozdział 6
Czy "reducenci" (destruenci) redukują, czy utleniają materię organiczną?
Co to jest próchnica?
Jak można zmierzyć tempo dekompozycji na lądach?
Które związki biologiczne najtrudniej ulegają dekompozycji?
Dlaczego rozkład martwego zwierzęcia jest szybszy niż rozkład martwej rośliny?
Ile lat (w przybliżeniu) może trwać rozkład 95% materii organicznej w lasach liściastych strefy umiarkowanej?
Które czynniki klimatyczne sprzyjają przyspieszeniu tempa dekompozycji biomasy?
W których rejonach świata tempo dekompozycji biomasy nie dorównuje tempu produkcji? Jakie są tego skutki ekologiczne?
Podaj przykład ekosystemu lądowego, którego większość węgla zawarta jest w biomasie.
Podaj przykład ekosystemu lądowego, którego większość węgla zawarta jest w martwej materii organicznej.
Rozdział 7
Które pierwiastki składają się na większość biomasy żywych organizmów?
Ile CO2 zawiera atmosfera ziemska?
Co to była "mała epoka lodowa" (i kiedy to było?)
Na czym polega efekt cieplarniany i od kiedy występuje na Ziemi?
Które składniki atmosfery przyczyniają się najbardziej do wystąpienia efektu cieplarnianego?
Dlaczego wykres zmian zawartości CO2 w atmosferze (wg pomiarów obserwatorium Mauna Loa na Hawajach) ma kształt "piły"?
Skąd bierze się metan w atmosferze Ziemi?
Na czym polegają kontrowersje wokół efektu cieplarnianego i bilansu węgla w biosferze?
Jakie związki azotu mogą pełnić rolę akceptora elektronów w procesach metabolicznych?
Co to jest denitryfikacja?
Jakie procesy abiotyczne powodują wiązanie azotu atmosferycznego
Na jakim stopniu utlenienia azot występuje jako budulec organizmów żywych?
Które organizmy żywe mają zdolność wiązania azotu atmosferycznego?
W jaki sposób autotrofy (bakterie) wykorzystują związki siarki do produkcji biomasy?
Które związki siarki występują w atmosferze w sposób naturalny, a które za sprawą działalności człowieka?
O czym może świadczyć przewaga cięższego izotopu siarki w osadach siarczanów morskich w jakimś okresie?
Jakie jest główne źródło związków fosforu dla organizmów żywych na lądach?
Jakie znaczenie ma żelazo dla produkcji pierwotnej w oceanach?
Rozdział 8
Co to jest biom i czym się różni od krainy biogeograficznej?
Które biomy występują w Europie?
Co to jest gleba?
W jakich obszarach Ziemi gleba ma przeważnie kolor czerwony i dlaczego?
Skąd nazwa bielicy, gleby brunatnej, czarnoziemu?
Jaki typ biomu i gleby pierwotnie dominował na obecnym obszarze Polski?
Czym różni się pojęcie ekosystemu od pojęcia biocenozy?
Zdefiniuj sieć troficzną, łańcuch troficzny, poziom troficzny.
Narysuj dowolną, prostą sieć troficzną jakiegś hipotetycznego ekosystemu złożonego z 5 - 10 elementów a potem oblicz: liczbę gatunków, potencjalną liczbę powiązań troficznych, rzeczywistą liczbę powiązań, gęstość powiązań, współczynnik konektancji, przeciętną długość łańcuchów troficznych
Rozdział 9
Jakie znaczenie ekologiczne mają osobliwe właściwości fizyczne wody?
Narysuj schematyczny przekrój jeziora i zaznacz termoklinę, hypolimnion, epilimnion (kierując się wykresem temperatury wody). Jaka to pora roku?
Porównaj strategię życiową drzewa iglastego i liściastego w lasach strefy umiarkowanej
Jakie aspekty funkcjonowania ekosystemów leśnych można badać za pomocą zlewni eksperymentalnych?
Do czego przydaje się ekologom geograficzny system informatyczny?
W jakich typach ekosystemów biomasa podziemna roślin przeważa nad biomasą nadziemną? Dlaczego?
Czy konsumenci zawszed zmniejszają ilość biomasy roślin? W jaki sposób mogą powodować zwiększenie produkcji?
Co to jest "cykl mozaikowy"?
Co to jest "upwelling" i gdzie wystepuje to zjawisko? Dlaczego właśnie tam?
Dlaczego zjawisko odwrócenia kierunku prądów morskich na wschodnim Pacyfiku nosi nazwę "El Nino"?
Dlaczego "El Nino" może stanowic katastrofę gospodarczą?
Rozdział 10
Co to jest "wydajność ekologiczna"?
Przez które ogniwa sieci troficznej prezepływa głowna część strumienia energii w ekosystemach lądowych?
Co to jest "biomanipulacja"?
Na czym polegają hipotezy regulacji ekosystemu "z góry" i "z dołu"?
Na czym polega różnica między sukcesją pierwotną a wtórną?
Czym różnią się pojęcia: stałości,równowagi, stabilności, homeostazy?
Do jakich konkretnych zmiennych w ekosystemie można odnieść te pojęcia?
Jaki sens może mieć wypowiedź myśliwego, iż uprawia swoje hobby "w trosce o utrzymanie równowagi w ekosystemie"?
Podaj argumenty naukowe wysuwane przeciwko tzw. "Hipotezie Gai" J. Lovelocka.
Rozdział 11
Ile (w przybliżeniu) gatunków fauny i flory występuje w Polsce (nie licząc mikroorganizmów)?
Jaka jest ogóolna tendencja zmian r oznorodno sci gatunkowej w geoloigcznej historii biosfery?
Jaka jest najprawdpopodobniejsza liczba gatunków we współczesnej biosferze?
Czego dotyczy "Hipoteza Czerwonej Królowej"?
Opisz ogólny wzorzec przestrzennego rozkładu różnorodności gatunkowej w biosferze
Od kiedy datuje się destrukcyjny wpływ gatunku Homo sapiens na różnorodność gatunkową biosfery?
Czy potrafisz uzasadnić pogląd, że różnorodność gatunkową biosfery należy chronić "dla nauki"? A może potrafisz lepiej uzasadnić pogląd przeciwny?
Rozdział 12
Wymień najważniejsze międzygatunkowe interakcje antagonistyczne
Czy potrafisz podać kryteria odróżniające symbiozę pasożytniczą od mutualistycznej?
Czy można wykazać doświadczalnie, że pomiędzy różnymi gatunkami w biocenozie trwa konkurencja? Jak to zrobić?
W jakich warunkach podobne gatunki mogą koegzystować w jednym zespole?
Co to jest "konkurencyjne uwolnienie", a co "konkurencyjne wykluczanie" i "konkurencyjne rozszczepienie cech"?
W jaki sposób interakcje międzygatunkowe mogą wpływać na zmiany różnorodności w biosferze?
Kto oprócz Darwina badał zięby Darwina na wyspach Galapagos?
Co ma wspólnego pasożytnictwo z rozrodem płciowym?
Podaj przykłady obrony indukowanej u bezkręgowców i u kręgowców.
Dlaczego roślinożerność jako strategia pokarmowa wymaga szczególnych adaptacji? Na czym polegają najważniejsze przystosowania fizjologiczne roślinożerców?
Coto jest mikoryza?
Podaj przykłady symbiozy metabolicznej u kręgowców.
Czy człowiek żyje w symbiozie z jakimiś gatunkami?
Rozdział 13
Podaj różne definicje pojęcia biocenozy.
Na czym polegała istota sporu pomiędzy zwolennikami Gleasona i Clementsa? Czy dziś ten spór ma jeszcze jakieś znaczenie?
Wymień najważniejsze powtarzalne wzorce w strukturze lokalnych biocenoz
Na czym polega kontrowersja dotyczące deterministycznego bądź losowego charakteru sukcesji wtórnej?
Od czego zależy równowaga liczby gatunków w izolowanym obszarze, takim jak wyspa lub jezioro? Jakie stąd wynikają wnioski dla praktyki?
Co to jest gatunek dominujący, a co - gatunek zwornikowy? Podaj przykłady obu pojęć.
W jaki sposób można różnie rozumieć pojęcie niszy ekologicznej?
Czy są dowody potwierdzające hipotezę, że różnorodność gatunkowa wpływa na stabilność ekosystemu? Jak rozumieć pojęcie "stabilność ekosyustemu"?
Rozdział 14
Czynniki niezależne i zależne od zagęszczenia populacji - podaj przykłady.
Czy model logistgyczny dotyczy regulacjik zależnej - czy niezależnej od zagęszczenia? A model Łomnickiego?
Co łączy ekologiczne pojęcie "regulacji populacji" z ewolucyjnym pojeciem "doboru grupowego"?
Co to jest "efekt Alee'ego"?
Co to jest samoprzerzedzenie - podaj przykłady organizmów zwierzęcych, u których to zjawisko może występować.
Czy znasz przykłady gatunków terytorialnych w naszej faunie?
Co to jest "najmniejsza populacja żywotna"? Od czego zależy jej wielkość?
Co to jest efektywna wielkość populacji?
Co to jest metapopulacja?
Zinterpretuj poniższe równanie i skomentuj jego dokładność:
r = lnR0 /T
Jeżeli prawdopodobieństwo śmierci we wszystkich klasach wieku jest jednakowe, to nietransformowany wykres przeżywalności (lx) jest linia krzywą, czy prostą?
Czy to możliwe, by przewidywane dalsze trwanie życia dla osobników starszej klasy wieku było dłuższe, niż dla młodszej?
Jak można tłumaczyć fakt, że w każdej grupie taksonomicznej jest więcej gatunków o małych rozmiarach ciała?
Epilog
Czy potrafisz wymienić kilka najważniejszych, wciąż nierozwiązanych problemów naukowej ekologii?
Czy któreś z tych problemów wydają Ci się szczególnie frapujące (dlaczego)?
Czy w literaturze popularnej i środkach masowego przekazu natrafiłeś na wypowiedzi dotyczące ekologii, które były łędne lub nieścisłe? Czy potrafiłbyś sprostować te wypowiedzi w sposób przekonujący?
Jak myślisz, które z otwartych problemów ekologii wymagają szczególnie pilnego rozwiązania ze względu na potrzeby praktyki?
Zastanów się, które z najbardziej pilnych problemów praktycznych ludzkości nie są dotąd rozwiązane z powodu braku wystarczającej wiedzy w zakresie nauk przyrodniczych, a które nie są rozwiązane z powodów ekonomicznych, społecznych lub politycznych?
Zastanów się, które z praktycznych problemów "ekologicznych", dających się we znaki w naszym kraju, wymagają dalszych badań naukowych (w odróżnieniu od tych, których rozwiązanie wymaga jedynie odpowiednich warunków ekonomiczncyh, społecznych i politycznych)?
Czy czytając inne książki i artykuły nt. ekologii spotkałeś poglądy sprzeczne z wypowiadanymi na tym kursie? Czy natrafiłeś na relacje o faktach i przykładach prowadzących do wniosków odmiennych, niż te, które sformuowano w podręczniku "Życie i ewolucja biosfery"? Czy potrafisz zająć krytyczne stanowisko i świadomie opowiedzieć się po jednej ze stron?