Накопление йода в клетках водоросли ламинарии пример функции живого вещества: Накопление йода в клетках водоросли ламинарии — пример функции живого

Накопление йода в клетках водоросли ламинарии — пример функции живого

Клевер луговой тип плода; название плода; способ распространения)

буйректи Калай сактаймыз?эссе​

Дам 20 баллов!!!!Помогите по биологии!!! Среди перечисленных биохимических процессов выберите те, которые уменьшают осмотическое давление в клетках (п … о модулю): а) расщепление запасного крахмала до моно- и дисахаридов; б) синтез летучих компонентов эфирного масла; в) образование олеосом с запасными липидами; г) поглощение корнем нитрат-ионов; д) выход из замыкающих клеток устьиц ионов K+и Cl–

Что значит быть терпимымв отношениях с людьми?​

как кролик сохраняется от перегрева?​

Ген A имеет две аллели, взаимодействующие по типу неполного доминирования, а ген B — две аллели, взаимодействующие по типу полного доминирования. Скол … ько разных фенотипов будет в потомстве от скрещивания дигетерозигот AaBb×AaBb? Запишите коэффициенты расщепления в порядке убывания, без пробелов, в виде одного числа (пример: 9:3:3:1 записывается как 9331).

Генетик Карл Корренс повторил опыт Менделя — взял два сорта гороха с жёлтыми и зелёными семядолями, скрестил их, получил гибриды первого поколения, по … лучил расщепление во втором поколении и отобрал из него жёлтые горошины. После чего самоопылил выращенные из них растения и снова наблюдал расщепление. Выберите все верные утверждения. в первом поколении все горошины были жёлтыми во втором поколении четверть горошин была зелёная все жёлтые горошины из F2 давали в F3 расщепление в поколении F3, полученном из жёлтых F2, 1/6 горошин — зелёные в поколении F3, полученном из жёлтых F2, 1/4 горошин — зелёные

Выберите верные сочетания взаимодействия аллелей, скрещивания и расщепления потомства по фенотипу. неполное доминирование, AA×Aa, 1:1 полное доминиров … ание, AA×Aa, 1:1 кодоминирование, Aa×Aa, 1:2:1 полное доминирование, Aa×Aa, 3:1 неполное доминирование, AA×aa, 1:1

Доминантная мутация Aд проявляется в фенотипе гетерозиготы с вероятностью 40% (неполная пенетрантность), а в гомозиготе — летальна в раннем эмбриогене … зе. Рассчитайте долю потомков с мутантным фенотипом от скрещивания двух гетерозигот Aдa×Aдa. Ответ выразите в %, округлив до целых. Рассчитайте долю потомков с мутантным фенотипом от анализирующего скрещивания Aдa×aa. Ответ выразите в %, округлив до целых.

Выберите верные сочетания обозначения поколения и типа скрещивания, показывающее наследование признака, который контролируется одним геном. P: aa×AA; … F1: Aa×Aa; FB: Aa×AA либо Aa×aa; Fa: Aa×AA либо Aa×aa; Fa: Aa×aa.

Контр. работа БИОСФЕРА 10 класс базовый

Контрольная работа по теме «Биосфера»

Вариант № 1

Часть1.Ввыберите один правильный ответ.

А1. Совокупность популяций разных видов, связанных между собой пищевыми и энергетическими связями, а также с факторами неживой природы, круговоротом веществ, длительное время обитающих на определенной территории, называют:

1) экосистемой 3) биосферой

2) ноосферой 4) видом

А2. В круговороте веществ наибольшую роль играют:

1) абиотические факторы 3) живые организмы

2) антропогенные факторы 4) биологические ритмы

А3. Основная причина сокращения числа видов на Земле в ХХ веке состоит в действии антропогенного фактора, так как он:

1) ослабляет конкуренцию между видами

2) изменяет среду их обитания

3) способствует удлинению цепей питания

4) влияет на сезонные изменения в природе

А4. Наиболее молодая из всех сфер Земли – биосфера, так как она возникла только с появлением:

1) гидросферы 3) литосферы

2) атмосферы 4) жизни на Земле

А5. Причина снижения плодородия почвы под воздействием человека — это:

1) применение удобрений 3) эрозия, засоление

2) создание в степи лесополос 4) чередование выращиваемых культурных растений

А6. Биотехнологические методы производства продуктов питания более эффективны, так как они:

1) более простые

2) позволяют получить экологически чистую продукцию

3) не требует специальных условий

4) не требует квалифицированного труда

А7.

1) биогеоценозом 3) биосферой

2) агроценозом 4) опытной станцией

А8. В большинстве экосистем первоначальным источником органического вещества и энергии является:

1) животные 3) грибы

2) бактерии 4) растения

А9. Источником энергии для фотосинтеза у растений служит свет, который относят к факторам:

1) непериодическим 3) абиотическим

2) антропогенным 4) биотическим

А10. Живые организмы за время существования биосферы многократно использовали одни и те же химические элементы благодаря:

1) синтезу веществ организмами 3) круговороту веществ

2) расщеплению веществ организмами 4) постоянному поступлению веществ из Космоса

А11. Структурно-функциональной единицей биосферы является

1) тип животного 3) царство

2) отдел растения 4) биогеоценоз

А12. Причиной отрицательного воздействия человека на биосферу, проявляющейся в нарушении круговорота кислорода, является:

1) создание искусственных водоемов 3) сокращение площади лесов

2) орошение земель 4) осушение болот

А13. Какая функция живого вещества лежит в основе его способности аккумулировать химические элементы из окружающей среды?

1) газовая 3) концентрационная

2) окислительно-восстановительная 4) биогеохимическая

А14. В круговороте веществ и превращения энергии в биосфере наиболее активно участвует:

1) кислород 3) климат

2) живое вещество 4) тепло земных недр

Часть 2. Выберите несколько правильных утверждений.

В состав биосферы входят:

А. растения Г. бактерии

Б. биокосное вещество Д. биогенное вещество

В. живое вещество Е. косное вещество

Часть3. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.

Поясните, почему биологическая эволюция последовала за химической эволюцией, а не наоборот.

Контрольная работа по теме «Биосфера»

Вариант № 2

Часть1.Ввыберите один правильный ответ.

А1. В сохранении многообразия видов растений и животных в биосфере большое значение имеет:

1) создание заповедников

2) расширение площади агроценозов

3) повышение продуктивности агроценозов

4) борьба с вредителями сельскохозяйственных растений

А2. Замкнутый, сбалансированный круговорот веществ в экосистеме служит причиной:

1) саморегуляции 3) изменения экосистемы

2) колебания численности популяции 4) устойчивости экосистемы

А3. Русский ученый В.И. Вернадский создал учение о:

1) биогеоценозах 3) биоритмах

2) ведущей роли живого вещества в биосфере 4) фотопериодизме

А4. Внедрение малоотходных технологий в промышленное производство позволяет:

1) защитить биосферу от загрязнения

2) повысить продуктивность агроценозов

3) ускорить круговорот веществ в биосфере

4) замедлить круговорот веществ в биосфере

А5. В хвойном лесу обитает множество видов, связанных между собой и с факторами неживой природы, поэтому его называют:

1) биосферой 3) биосферой

2)биогеоценозом 4) заказником

А6. Наибольшую роль в круговороте веществ играют(ет)

1) абиотические факторы 3) антропогенные факторы

2)ограничивающие факторы 4) живое вещество

А7. Изъятие человеком значительного количества биомассы из экосистемы делает круговорот веществ несбалансированным, что служит причиной:

1) нестабильной экосистемы 3) саморегуляции в экосистеме

2) стабильной экосистемы 4) увеличения численности популяции

А8. Масса живого вещества в биосфере очень мала, но она играет огромную роль в…

1)создании литосферы 3) создании Мирового океана

2)преобразовании вещества и энергии 4) образовании материков

А9. Отрицательные последствия воздействия человека на биосферу проявляются в:

1) изменении атмосферного давления

2) регулировании численности популяции промысловых животных

3) сокращении биоразнообразия

4) создании новых сортов растений и пород животных

А10. Изменение организмами в процессе жизнедеятельности среды обитания в экосистеме является причиной:

1)круговорота веществ 3) возникновения приспособлений у организмов

2) смены экосистем 4) возникновения новых видов

А11. Отходы промышленного производства – соли тяжелых металлов: свинца, кадмия – вызывают у людей отравления, рождение уродов, попадая в их организм:

1) в процессе размножения 3) с вдыхаемым воздухом

2) по цепям питания 4) со сточными водами

А12. Впервые название «Биосфера» было дано:

1) К Линнеем 3) В.И. Вернадским

2) Ж.Б. Ламарком 4) В.Н. Сукачевым

А13. Биосфера существует в основном за счет:

1) космической энергии и внутрипланетарной тепловой энергии

2) внутрипланетарной тепловой энергии

3) космической энергии

4) энергии Солнца

А14. Верхняя граница биосферы ограничена:

1) высотой полета птиц 3) озоновым слоем

2) высотой обнаружения спор 4) не имеет верхней границы

Часть 2. Выберите несколько правильных утверждений

К функциям живого вещества в биосфере относятся:

А. накопительная Г. концентрационная

Б. окислительно-восстановительная Д. газовая

В. проводниковая Е. окислительная

Часть3. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.

Каково значение круговорота веществ в природе для существования биосферы? Приведите примеры.

Контрольная работа по теме «Биосфера»

Вариант № 3

Часть1.Ввыберите один правильный ответ.

А1. Процесс периодического снижения численности популяции под воздействием экологических факторов до определенного предела и последующего ее повышения называют:

1. биологическим ритмом 3) саморегуляцией

2. круговоротом веществ 4) миграцией атомов

А2. Процесс разрушения редуцентами органических веществ до неорганических и возвращения их в окружающую среду – важное звено в:

1. обмене веществ 3) круговороте веществ

2. саморегуляции 4) сезонных изменениях в жизни организмов

А3. Массовая вырубка доминантных, средообразующих видов деревьев в лесу может привести к:

1. усилению круговорота веществ 3) удлинению цепей питания

2. возникновению цепей питания 4) смены экосистемы

А4. Кислотные дожди, которые образуются в результате загрязнения атмосферы оксидами азота и серы, приводят к:

1. улучшению минерального питания растений

2. гибели лесов в ряде регионов земного шара

3. улучшению водного обмена у растений

4. усилению фотосинтеза

А5. Фотосинтез и дыхание относят к функции живого вещества:

1. окислительно-восстановительной 3) биогеохимической

2. газовой 4) концентрационной

А6. Во многих странах мира созданы партии «зеленых», действия которых направлены на:

1. охрану биосферы 3) охрану прав человека на чистый воздух

2. отказ от применения любой техники 4) приостановку развития биосферы

А7. Экосистемы, в которых запрещен отстрел редких видов животных, сбор растений, называют:

1. заказником 3) сообществом

2. агроэкосистемой 4) лесопарком

А8. Большое видовое разнообразие, саморегуляция, сбалансированный круговорот веществ – это признаки:

1. агроэкосистемы 3) нестабильной экосистемы

2. устойчивой экосистемы 4) развития экосистемы

А9. В способности организмов превращать одни вещества в другие и образованием солей, оксидов состоит функция живого вещества:

1. газовая 3) запасающая

2) концентрационная 4) окислительно-восстановительная

А10. Биосфера как глобальная экосистема состоит из:

1. биотических и химических компонентов

2. биотических и мертвых компонентов

3. живых и химических компонентов

4. биотических и абиотических компонентов

А11. Живое вещество биосферы образованно совокупностью особей всех видов:

1. животных, включая человека 3) растений и человека

2. растений и животных 4) живых организмов, населяющих планету

А12. Биогенная миграция атомов называется… круговоротом:

1. биохимическим 3) биогеохимическим

2. химическим 4) биологическим

А13. Все виды растений и животных и их природная среда охраняется в:

1. заповедниках 3) заказниках

2. биогеоценозах 4) природных парках

А14. Несмотря на постоянное использование растениями неорганических веществ, поглощаемых из почвы, запас их в почве не иссякает, так как происходит:

1. обмен веществ 3) круговорот веществ

2. смена биогеоценозов 4) саморегуляция

Часть 2. Выберите несколько правильных утверждений

К газовой функции живого вещества относятся следующие процессы:

А. возвращению молекулярного азота в атмосферу бактериями

Б. усвоение молекулярного азота атмосферы клубеньковыми бактериями

В. способность накапливать в клетках хвощей и осок определенное вещество

Г. процесс дыхания

Д. накопление йода в клетках морской водоросли ламинарии

Е. аккумулирование химических веществ в клетках организмов

Часть3. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.

Назовите компоненты и границы биосферы.

Контрольная работа по теме «Биосфера»

Вариант № 4

Часть1. Ввыберите один правильный ответ.

А1. Совокупность популяций разных видов, связанных между собой пищевыми и энергетическими связями, а также с факторами неживой природы, круговоротом веществ, длительное время обитающих на определенной территории, называют:

1) экосистемой 3) биосферой

2) ноосферой 4) видом

А2. В круговороте веществ наибольшую роль играют:

1) абиотические факторы 3) живые организмы

2) антропогенные факторы 4) биологические ритмы

А3. Основная причина сокращения числа видов на Земле в ХХ веке состоит в действии антропогенного фактора, так как он:

1) ослабляет конкуренцию между видами

2) изменяет среду их обитания

3) способствует удлинению цепей питания

4) влияет на сезонные изменения в природе

А4. Наиболее молодая из всех сфер Земли – биосфера, так как она возникла только с появлением:

1) гидросферы 3) литосферы

2) атмосферы 4) жизни на Земле

А5. Причина снижения плодородия почвы под воздействием человека — это:

1) применение удобрений 3) эрозия, засоление

2) создание в степи лесополос 4) чередование выращиваемых культурных растений

А6. Биотехнологические методы производства продуктов питания более эффективны, так как они:

1) более простые

2) позволяют получить экологически чистую продукцию

3) не требует специальных условий

4) не требует квалифицированного труда

А7. Экосистему, созданную человеком для выращивания культурных растений, называют:

1) биогеоценозом 3) биосферой

2) агроценозом 4) опытной станцией

А8. В большинстве экосистем первоначальным источником органического вещества и энергии является:

1) животные 3) грибы

2) бактерии 4) растения

А9. Источником энергии для фотосинтеза у растений служит свет, который относят к факторам:

1) непериодическим 3) абиотическим

2) антропогенным 4) биотическим

А10. Живые организмы за время существования биосферы многократно использовали одни и те же химические элементы благодаря:

1) синтезу веществ организмами 3) круговороту веществ

2) расщеплению веществ организмами 4) постоянному поступлению веществ из Космоса

А11. Структурно-функциональной единицей биосферы является

1) тип животного 3) царство

2) отдел растения 4) биогеоценоз

А12. Причиной отрицательного воздействия человека на биосферу, проявляющейся в нарушении круговорота кислорода, является:

1) создание искусственных водоемов 3) сокращение площади лесов

2) орошение земель 4) осушение болот

А13. Какая функция живого вещества лежит в основе его способности аккумулировать химические элементы из окружающей среды?

1) газовая 3) концентрационная

2) окислительно-восстановительная 4) биогеохимическая

А14. В круговороте веществ и превращения энергии в биосфере наиболее активно участвует:

1) кислород 3) климат

2) живое вещество 4) тепло земных недр

Часть 2. Выберите несколько правильных утверждений.

В состав биосферы входят:

А. растения Г. бактерии

Б. биокосное вещество Д. биогенное вещество

В. живое вещество Е. косное вещество

Часть3. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.

Каковы основные функции живого вещества биосферы?

Контрольная работа по теме «Биосфера»

Вариант № 5

Часть1.Ввыберите один правильный ответ.

А1. В сохранении многообразия видов растений и животных в биосфере большое значение имеет:

1) создание заповедников

2) расширение площади агроценозов

3) повышение продуктивности агроценозов

4) борьба с вредителями сельскохозяйственных растений

А2. Замкнутый, сбалансированный круговорот веществ в экосистеме служит причиной:

1) саморегуляции 3) изменения экосистемы

2) колебания численности популяции 4) устойчивости экосистемы

А3. Русский ученый В.И. Вернадский создал учение о:

1) биогеоценозах 3) биоритмах

2) ведущей роли живого вещества в биосфере 4) фотопериодизме

А4. Внедрение малоотходных технологий в промышленное производство позволяет:

1) защитить биосферу от загрязнения

2) повысить продуктивность агроценозов

3) ускорить круговорот веществ в биосфере

4) замедлить круговорот веществ в биосфере

А5. В хвойном лесу обитает множество видов, связанных между собой и с факторами неживой природы, поэтому его называют:

1) биосферой 3) биосферой

2)биогеоценозом 4) заказником

А6. Наибольшую роль в круговороте веществ играют(ет)

1) абиотические факторы 3) антропогенные факторы

2)ограничивающие факторы 4) живое вещество

А7. Изъятие человеком значительного количества биомассы из экосистемы делает круговорот веществ несбалансированным, что служит причиной:

1) нестабильной экосистемы 3) саморегуляции в экосистеме

2) стабильной экосистемы 4) увеличения численности популяции

А8. Масса живого вещества в биосфере очень мала, но она играет огромную роль в…

1)создании литосферы 3) создании Мирового океана

2)преобразовании вещества и энергии 4) образовании материков

А9. Отрицательные последствия воздействия человека на биосферу проявляются в:

1) изменении атмосферного давления

2) регулировании численности популяции промысловых животных

3) сокращении биоразнообразия

4) создании новых сортов растений и пород животных

А10. Изменение организмами в процессе жизнедеятельности среды обитания в экосистеме является причиной:

1)круговорота веществ 3) возникновения приспособлений у организмов

2) смены экосистем 4) возникновения новых видов

А11. Отходы промышленного производства – соли тяжелых металлов: свинца, кадмия – вызывают у людей отравления, рождение уродов, попадая в их организм:

1) в процессе размножения 3) с вдыхаемым воздухом

2) по цепям питания 4) со сточными водами

А12. Впервые название «Биосфера» было дано:

1) К Линнеем 3) В.И. Вернадским

2) Ж.Б. Ламарком 4) В.Н. Сукачевым

А13. Биосфера существует в основном за счет:

1) космической энергии и внутрипланетарной тепловой энергии

2) внутрипланетарной тепловой энергии

3) космической энергии

4) энергии Солнца

А14. Верхняя граница биосферы ограничена:

1) высотой полета птиц 3) озоновым слоем

2) высотой обнаружения спор 4) не имеет верхней границы

Часть 2. Выберите несколько правильных утверждений

К функциям живого вещества в биосфере относятся:

А. накопительная Г. концентрационная

Б. окислительно-восстановительная Д. газовая

В. проводниковая Е. окислительная

Часть3. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.

Каковы причины устойчивости биосферы?

Контрольная работа по теме «Биосфера»

Вариант № 6

Часть1.Ввыберите один правильный ответ.

А1. Процесс периодического снижения численности популяции под воздействием экологических факторов до определенного предела и последующего ее повышения называют:

3. биологическим ритмом 3) саморегуляцией

4. круговоротом веществ 4) миграцией атомов

А2. Процесс разрушения редуцентами органических веществ до неорганических и возвращения их в окружающую среду – важное звено в:

3. обмене веществ 3) круговороте веществ

4. саморегуляции 4) сезонных изменениях в жизни организмов

А3. Массовая вырубка доминантных, средообразующих видов деревьев в лесу может привести к:

3. усилению круговорота веществ 3) удлинению цепей питания

4. возникновению цепей питания 4) смены экосистемы

А4. Кислотные дожди, которые образуются в результате загрязнения атмосферы оксидами азота и серы, приводят к:

5. улучшению минерального питания растений

6. гибели лесов в ряде регионов земного шара

7. улучшению водного обмена у растений

8. усилению фотосинтеза

А5. Фотосинтез и дыхание относят к функции живого вещества:

3. окислительно-восстановительной 3) биогеохимической

4. газовой 4) концентрационной

А6. Во многих странах мира созданы партии «зеленых», действия которых направлены на:

3. охрану биосферы 3) охрану прав человека на чистый воздух

4. отказ от применения любой техники 4) приостановку развития биосферы

А7. Экосистемы, в которых запрещен отстрел редких видов животных, сбор растений, называют:

3. заказником 3) сообществом

4. агроэкосистемой 4) лесопарком

А8. Большое видовое разнообразие, саморегуляция, сбалансированный круговорот веществ – это признаки:

3. агроэкосистемы 3) нестабильной экосистемы

4. устойчивой экосистемы 4) развития экосистемы

А9. В способности организмов превращать одни вещества в другие и образованием солей, оксидов состоит функция живого вещества:

2. газовая 3) запасающая

2) концентрационная 4) окислительно-восстановительная

А10. Биосфера как глобальная экосистема состоит из:

5. биотических и химических компонентов

6. биотических и мертвых компонентов

7. живых и химических компонентов

8. биотических и абиотических компонентов

А11. Живое вещество биосферы образованно совокупностью особей всех видов:

3. животных, включая человека 3) растений и человека

4. растений и животных 4) живых организмов, населяющих планету

А12. Биогенная миграция атомов называется… круговоротом:

3. биохимическим 3) биогеохимическим

4. химическим 4) биологическим

А13. Все виды растений и животных и их природная среда охраняется в:

3. заповедниках 3) заказниках

4. биогеоценозах 4) природных парках

А14. Несмотря на постоянное использование растениями неорганических веществ, поглощаемых из почвы, запас их в почве не иссякает, так как происходит:

3. обмен веществ 3) круговорот веществ

4. смена биогеоценозов 4) саморегуляция

Часть 2. Выберите несколько правильных утверждений

К газовой функции живого вещества относятся следующие процессы:

А. возвращению молекулярного азота в атмосферу бактериями

Б. усвоение молекулярного азота атмосферы клубеньковыми бактериями

В. способность накапливать в клетках хвощей и осок определенное вещество

Г. процесс дыхания

Д. накопление йода в клетках морской водоросли ламинарии

Е. аккумулирование химических веществ в клетках организмов

Часть3. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.

Поясните основное различие идей А.И.Опарина и Дж.Холдейна о происхождении жизни.

Ключ ответов к тестам по биосфере.

номер вопроса

вариант

1,4

2,5

3,6

А1

1

1

3

А2

3

4

3

А3

2

2

4

А4

4

1

2

А5

3

2

2

А6

2

4

1

А7

2

1

1

А8

3

2

2

А9

3

3

4

А10

3

2

4

А11

4

2

4

А12

3

4

1

А13

3

4

1

А14

2

3

3

Задание 2

БВДЕ

БГД

АБГ

КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ:

Часть1. За каждый правильный ответ 1 балл ( всего 14 баллов)

Часть2. За каждый правильный ответ 0.5баллов (всего 3 балла)

Часть1. 1 – 3 балла

Максимальное количество баллов — 20

ШКАЛА ПЕРЕВОДА БАЛЛОВ В ОТМЕТКУ

«2»

«3»

«4»

«5»

0 – 10б.

11 – 14б.

15 – 17б.

18 – 20б.

ExecuteReader: Свойство CommandText не инициализировано

ExecuteReader: Свойство CommandText не инициализировано

Сведения об исключении: System.InvalidOperationException: ExecuteReader: Свойство CommandText не инициализировано

Ошибка источника:

Необработанное исключение при выполнении текущего веб-запроса. Информацию о происхождении и месте возникновения исключения можно получить, используя следующую трассировку стека исключений.

[InvalidOperationException: ExecuteReader: Свойство CommandText не инициализировано]
   System.Data.SqlClient.SqlCommand.ValidateCommand(String method, Boolean async) +814
   System.Data.SqlClient.SqlCommand.RunExecuteReader(CommandBehavior cmdBehavior, RunBehavior runBehavior, Boolean returnStream, String method, TaskCompletionSource`1 completion, Int32 timeout, Task& task, Boolean& usedCache, Boolean asyncWrite, Boolean inRetry) +155
   System.Data.SqlClient.SqlCommand.RunExecuteReader(CommandBehavior cmdBehavior, RunBehavior runBehavior, Boolean returnStream, String method) +83
   System.Data.SqlClient.SqlCommand.ExecuteReader(CommandBehavior behavior, String method) +198
   System. Data.SqlClient.SqlCommand.ExecuteReader() +137
   TextbookService.DistanceEducation.ProcessRequest(HttpContext context) +781
   System.Web.CallHandlerExecutionStep.System.Web.HttpApplication.IExecutionStep.Execute() +790
   System.Web.HttpApplication.ExecuteStepImpl(IExecutionStep step) +195
   System.Web.HttpApplication.ExecuteStep(IExecutionStep step, Boolean& completedSynchronously) +88

Тест по теме: «Биосфера» | Тест по географии (6 класс) на тему:

Критерии оценивания. Биосфера

Устные вопросы

Тестовые вопросы

Сложные тестовые вопросы

Вопросы на соответствие

Вопросы на последовательность

Вопросы на знание определений и понятий

Вопрос с развёрнутым ответом

Экосистемы и присущие им закономерности 37- 53

Здравствуйте, уважаемые читатели блога репетитора биологии по Скайпу biorepet-ufa. ru.

На трех страницах моего блога находятся тестовые вопросы открытого банка заданий ФИПИ

по 7-му разделу биологии «Экосистемы и присущие им закономерности».

Всего в этом разделе на сайте ФИПИ сначала было опубликовано  на 53 страницах 530 заданий.

После экзаменов 2017 года  и 2018 года было добавлено ещё 39 заданий, которые  находятся на соответствующих станицах блога.

Чтобы проверить свой уровень подготовленности  к экзамену,  отвечайте на тесты самостоятельно, а потом  свои ответы вы можете сверить с моими ответами, заказав их здесь

37.
Какую из экосистем называют агроэкосистемой?
1) плодовый сад
2) берёзовую рощу
3) дубраву
4) хвойный лес

Какая деятельность человека относится к глобальным антропогенным изменениям в биосфере?
1) массовая вырубка лесов
2) вытаптывание растений в лесу
3) выведение новых сортов растений
4) искусственное разведение рыб

Какие антропогенные факторы оказывают влияние на численность популяции ландыша майского в лесном сообществе?
1) вырубка деревьев
2) увеличение затенённости
3) недостаток влаги в летний период
4) сбор дикорастущих растений
5) низкая температура воздуха зимой
6) вытаптывание почвы

Приведите не менее трёх примеров изменений в экосистеме смешанного леса, к которым может привести сокращение численности насекомоядных птиц.

Отношения каких организмов служат примером симбиоза?
1) растения росянки и насекомого
2) клеща и собаки
3) сосны и маслёнка
4) щуки и карася

Роль организмов-консументов в экосистеме состоит в
1) использовании ими солнечной энергии
2) использовании неорганических веществ
3) преобразовании органических веществ
4) установлении симбиоза с растениями

Образование залежей каменного угля в недрах Земли связано преимущественно с развитием древних
1) моховидных
2) папоротникообразных
3) водорослей
4) покрытосеменных

Наиболее существенные и постоянные преобразования в биосфере вызывают
1) живые организмы
2) климатические условия
3) природные катаклизмы
4) сезонные изменения в природе

Установите соответствие между характеристикой экосистем и их типом.
ХАРАКТЕРИСТИКА
А) преобладают растения одного вида
Б) обитает большое разнообразие видов
В) осуществляется саморегуляция численности популяций
Г) круговорот веществ незамкнутый
Д) большую роль играет антропогенный фактор
Е) пищевые цепи длинные

ТИП ЭКОСИСТЕМ
1) природная экосистема
2) агроэкосистема

Объясните, почему сокращение численности волков из-за отстрела в биоценозах тундры приводит к уменьшению запасов ягеля – корма северных оленей.

38.
В природе осуществляется круговорот кислорода. Какую роль играют в этом процессе живые организмы?

Подкармливание копытных животных в зимний период в целях сохранения численности их популяций относят к факторам
1) физиологическим
2) абиотическим
3) антропогенным
4) эволюционным

Группу организмов, которые в биогеоценозе начинают преобразование солнечной энергии, называют
1) продуцентами
2) консументами I порядка
3) консументами II порядка
4) редуцентами

«Цветение» пресного водоёма вызывается
1) появлением цветков кувшинки белой и кубышки жёлтой
2) разрастанием вдоль берегов тростника
3) развитием большого количества цианобактерий
4) бурным размножением бурых водорослей

Накопление йода в клетках водоросли ламинарии – пример функции живого вещества
1) концентрационной
2) газовой
3) биохимической
4) окислительно-восстановительной

В искусственный водоём запустили карпов. Объясните, как это может повлиять на численность обитающих в нём личинок насекомых, карасей и щук.

Возрастание численности белок в лесу в связи с большим урожаем семян ели относят к факторам
1) биотическим
2) климатическим
3) абиотическим
4) антропогенным

Уменьшение массы органического вещества в экосистеме при переходе с одного пищевого уровня на другой называют
1) цепями питания
2) круговоротом веществ
3) сетями питания
4) правилом экологической пирамиды

Какой антропогенный фактор приводит к уменьшению содержания кислорода в атмосфере?
1) увеличение численности животных
2) осушение болот
3) создание новых агроценозов
4) массовое уничтожение лесов

Каковы существенные признаки экосистемы?
1) высокая численность видов консументов III порядка
2) наличие круговорота веществ и потока энергии
3) сезонные изменения температуры и влажности
4) неравномерное распределение особей одного вида
5) наличие производителей, потребителей и разрушителей
6) взаимосвязь абиотических и биотических компонентов

39.
Установите соответствие между природным образованием и веществом биосферы согласно классификации В.И. Вернадского.
ПРИРОДНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
А) известняк
Б) базальт
В) глина
Г) нефть
Д) каменный уголь

ВЕЩЕСТВО БИОСФЕРЫ
1) биогенное
2) косное

Обыкновенная лисица регулирует численность лесных мышевидных грызунов. Как изменится состояние обитателей лесного биоценоза при полном истреблении или резком сокращении численности лисиц?

Распашка целины в целях выращивания зерновых культур – пример действия фактора
1) биотического
2) абиотического
3) ограничивающего
4) антропогенного

Какая из перечисленных экосистем характеризуется наименьшим разнообразием видов?
1) дубрава
2) плодовый сад
3) хвойный лес
4) пойменный луг

Какой элемент способствовал формированию залежей каменного угля в биосфере?
1) кислород
2) углерод
3) кремний
4) фосфор

Установите соответствие между природным образованием и веществом биосферы согласно классификации В. И. Вернадского.
ПРИРОДНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
А) морская соль
Б) морской ил
В) глина
Г) почва
Д) гранит
Е) морской ёж

ВЕЩЕСТВО БИОСФЕРЫ
1) биокосное
2) косное
3) живое

Установите последовательность процессов, происходящих при смене биогеоценозов (сукцессии).
1) заселение кустарниками
2) заселение лишайниками голых скал
3) формирование устойчивого сообщества
4) прорастание семян травянистых растений
5) заселение территории мхами

Какие отношения устанавливаются между водорослью и грибом в слоевище лишайника? Объясните роль обоих организмов в этих отношениях.

Рыхление почвы под кроной плодовых деревьев – это воздействие на растения фактора
1) биотического
2) антропогенного
3) ограничивающего
4) лимитирующего

Какой организм в цепях питания экосистемы елового леса относят к производителям?
1) гриб опёнок
2) ель
3) белку
4) землеройку

40.
Общее количество вещества всей совокупности организмов в биогеоценозе и биосфере − это
1) экологическая ниша
2) экологическая пирамида
3) биомасса живого вещества
4) первичная биологическая продукция

Верны ли следующие суждения о связях видов в экосистеме?
А. Сожительство гриба с корнями высших растений (микориза) – пример симбиотических отношений.
Б. Сожительство клубеньковых бактерий и бобовых растений – пример конкурентных отношений в биоценозе.
1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения неверны

В агроэкосистеме картофельного поля, в отличие от экосистемы луга,
1) отсутствуют консументы
2) высокая численность продуцентов одного вида
3) незамкнутый круговорот веществ
4) преобладают растительноядные насекомые
5) отсутствуют редуценты
6) нарушена саморегуляция

Фактор среды, благоприятно воздействующий на живые организмы, называют
1) антропогенным
2) абиотическим
3) оптимальным
4) ограничивающим

Какой пример иллюстрирует проявление в природной среде биотического фактора?
1) поедание личинками божьей коровки яблоневой тли
2) загрязнение водоёмов, расположенных рядом с агроценозами
3) понижение уровня грунтовых вод при длительной засухе
4) вымерзание проростков пшеницы при весенних заморозках

Ограничивающим называют фактор среды, который
1) воздействует на популяцию положительно
2) оказывает более слабое воздействие, чем другие
3) снижает выносливость вида
4) обеспечивает наиболее оптимальные условия

Установите соответствие между животными и типом отношений между ними.
ЖИВОТНЫЕ
А) муравьи и тля
Б) носорог и воловья птица
В) жук-плавунец и малёк рыбы
Г) щука и карась
Д) уж и лягушка

ТИП ОТНОШЕНИЙ
1) симбиоз
2) хищник – жертва

Определите консумента II порядка в пищевой цепи:
водоросли → моллюски → рыбы → микроорганизмы.
1) моллюски
2) водоросли
3) микроорганизмы
4) рыбы

Установите соответствие между признаком позвоночного животного и средой, в которой он сформировался.
ПРИЗНАК
А) подвижные веки
Б) жабры с жаберными крышками
В) тазовый пояс
Г) шейный отдел позвоночника
Д) боковая линия
Е) двухкамерное сердце

СРЕДА
1) водная
2) наземно-воздушная

Длина пищевой цепи ограничивается
1) биомассой консументов
2) наличием микроорганизмов
3) количеством видов продуцентов
4) потерей энергии при переходе от звена к звену

41.
Установите соответствие между примером экологического фактора в экосистеме пруда и группой, к которой его относят.
ПРИМЕР
А) образование льда
Б) зарастание пруда ряской
В) поедание малька рыбы жуком-плавунцом
Г) высокая численность мальков рыб
Д) химический состав воды

ГРУППА ФАКТОРОВ
1) биотические
2) абиотические

Особенность искусственной экосистемы –
1) длинные цепи питания
2) замкнутый круговорот веществ
3) её нестабильность
4) большое количество видов

Сходство природной экосистемы и пшеничного поля состоит в том, что в них
1) отсутствуют редуценты
2) отсутствует круговорот веществ
3) имеются продуценты
4) короткие цепи питания

Установите соответствие между моллюском и экологической группой,
к которой его относят.
МОЛЛЮСК
А) голый слизень
Б) устрица
В) беззубка
Г) виноградная улитка
Д) кальмар
Е) большой прудовик

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ГРУППА
1) морские
2) пресноводные
3) наземные

Установите соответствие между животными и типом взаимоотношений между ними.
ЖИВОТНЫЕ
А) блоха и кошка
Б) эхинококк и собака
В) гидра и дафния
Г) волк и рысь
Д) лисица и мышь
Е) рак-отшельник и актиния

ТИП ВЗАИМООТНОШЕНИЙ
1) симбиоз
2) паразит – хозяин
3) хищник – жертва
4) конкуренция

В агроценозах и естественных биогеоценозах
1) отсутствуют хищники и паразиты
2) круговорот веществ незамкнутый
3) биомасса продуцентов преобладает над биомассой консументов
4) сапротрофные организмы отсутствуют

Установите соответствие между организмами и функциональной группой биоценоза, к которой их относят.
ОРГАНИЗМЫ
А) серобактерии
Б) сине-зелёные (цианобактерии)
В) паразитические растения
Г) паразитические бактерии
Д) железобактерии
Е) сорные растения

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ГРУППА
1) продуценты
2) консументы

Причиной опустынивания ландшафта может стать
1) накопление в атмосфере углекислого газа
2) чрезмерное засоление почвы
3) повышение уровня Мирового океана
4) увеличение видового разнообразия

Установите соответствие между организмами и функциональной группой биоценоза, к которой их относят.
ОРГАНИЗМЫ
А) почвенные бактерии
Б) инфузории
В) колониальные коралловые полипы
Г) паразитические растения
Д) бактерии гниения
Е) плесневые грибы

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ГРУППА
1) консументы
2) редуценты

Установите соответствие между организмом и функциональной группой биогеоценоза смешанного леса, к которой он принадлежит.
ОРГАНИЗМ
А) ландыш майский
Б) гриб-трутовик
В) паук-крестовик
Г) кукушкин лён
Д) травяная лягушка

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ГРУППА
1) продуценты
2) консументы

Природные водоёмы, загрязнённые азотистыми минеральными удобрениями, характеризуются обилием
1) сине-зелёных (цианобактерий)
2) простейших
3) клубеньковых бактерий
4) бурых водорослей

42.

Установите соответствие между примером и экологическим фактором.
ПРИМЕР
А) паразитирование чесоточного зудня в коже человека
Б) сбор личинок колорадского жука с побегов картофеля на полях
В) развитие печёночного сосальщика в печени человека
Г) внесение азотных удобрений перед посевом растений
Д) уплотнение корневых систем растений на лесной тропинке

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКТОР
1) биотический
2) антропогенный

Отношения типа «хищник – жертва» наблюдаются у
1) коровы и печёночного сосальщика
2) рака-отшельника и актинии
3) острицы и человека
4) гидры и дафнии

В основе биологических методов борьбы с вредителями сельского и лесного хозяйства лежат мероприятия по:  1) удалению погибших растений
2) внесению органических удобрений
3) уничтожению сорняков гербицидами
4) привлечению хищных животных

Установите соответствие между примером отношений организмов в природе и их формой.
ПРИМЕР ОТНОШЕНИЙ
А) борьба воробьёв и скворцов
за место гнездования
Б) токование тетеревов в лесу
В) образование колоний у грачей
Г) поселение блох на теле млекопитающего
Д) питание лисицы грызунами
Е) питание щуки и окуня одинаковой пищей

ФОРМА ОТНОШЕНИЙ
1) взаимопомощь
2) конкуренция
3) паразитизм
4) хищничество

Какую пользу извлекают грибы подберёзовики из взаимоотношений с корнями берёзы?
1) используют созданные берёзой органические вещества
2) поглощают воду и минеральные вещества из корней берёзы
3) корни облегчают проникновение гифов в глубь почвы
4) облегчается вегетативное размножение гриба

Установите соответствие между примером и типом пищевых отношений, который иллюстрируется этим примером.
ПРИМЕР
А) львы и гиены
Б) носорог и воловьи птицы
В) акула и рыба-прилипало
Г) муравьи и тля
Д) термиты и целлюлозоразрушающие бактерии
Е) бобовые растения и клубеньковые бактерии

ТИП ОТНОШЕНИЙ
1) симбиоз
2) нахлебничество

Установите соответствие между простейшим и средой его обитания.
ПРОСТЕЙШЕЕ
А) обыкновенная амёба
Б) дизентерийная амёба
В) зелёная эвглена
Г) инфузория-туфелька
Д) лямблия
Е) малярийный плазмодий

СРЕДА ОБИТАНИЯ
1) пресный водоём
2) живой организм

Для биологической очистки бытовых сточных вод используют
1) органические вещества, выпадающие в осадок
2) микроорганизмы, разрушающие органические вещества
3) водных животных
4) неорганические растворители

Установите соответствие между строением листьев растения и условием его обитания.
СТРОЕНИЕ ЛИСТЬЕВ
А) видоизменены в колючки
Б) покрыты толстой кожицей
В) покрыты тонкой эпидермой
Г) имеют много устьиц
Д) сильно опушены

УСЛОВИЕ ОБИТАНИЯ
1) недостаток влаги
2) избыток влаги

Установите соответствие между парой организмов и типом биотических отношений, в которые они вступают.
ОРГАНИЗМЫ
А) гриб-трутовик и берёза
Б) дуб и белый гриб
В) осина и берёза
Г) паутинный клещ и смородина
Д) фасоль и клубеньковые бактерии

ТИП БИОТИЧЕСКИХ ОТНОШЕНИЙ
1) конкуренция
2) симбиоз
3) паразитизм

43.

Установите соответствие между примером действия экологического фактора и группой факторов, к которой его относят.
ПРИМЕР
А) действие света на организмы животных
Б) сбор нектара пчёлами с цветков липы
В) угнетение роста дуба веществами, выделяемыми корнями осины
Г) влияние влажности на рост лишайников
Д) пожар в лесу, возникший при ударе молнии
Е) опыление жуками-бронзовками цветков шиповника

ГРУППА ФАКТОРОВ
1) абиотические
2) биотические

Установите соответствие между характеристикой экосистемы и видом, к которому её относят.
ХАРАКТЕРИСТИКА
А) замкнутый круговорот веществ
Б) действие естественного и искусственного отбора
В) преобладание культурных растений
Г) большое видовое разнообразие
Д) разветвлённые сети питания

ВИД ЭКОСИСТЕМЫ
1) биогеоценоз
2) агробиоценоз

Установите соответствие между экологическим фактором и группой, к которой его относят.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКТОР
А) лесной пожар вследствие грозы
Б) распространение семян растений птицами
В) понижение температуры, приводящее
к зимней спячке животных
Г) санитарная вырубка леса
Д) питание паразитических животных
Е) затопление лугов при ливне

ГРУППА ФАКТОРОВ
1) абиотические
2) биотические
3) антропогенные

Установите соответствие между примером экосистемы и её типом.
ПРИМЕР
А) лесное озеро
Б) пшеничное поле
В) дубрава
Г) берёзовая роща
Д) вишнёвый сад
Е) банановая плантация

ТИП ЭКОСИСТЕМЫ
1) естественная
2) искусственная

Установите соответствие между примером и типом взаимоотношений организмов, который он иллюстрирует.
ПРИМЕР
А) берёза и гриб трутовик
Б) личинка божьей коровки и тля
В) взрослая божья коровка и тля
Г) гидра и дафния
Д) волк и клещ
Е) картофель и фитофтора

ТИП ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ
1) хищник – жертва
2) паразит – хозяин

Организмы, выполняя в биосфере концентрационную функцию,
1) способствуют минерализации органических веществ
2) накапливают в телах фосфор, кальций, кремний
3) регулируют влажность воздуха
4) способствуют образованию озонового слоя

Количество трофических уровней пищевой цепи ограничено вследствие
1) большой биомассы редуцентов
2) небольшой биомассы консументов
3) передачи небольшого количества энергии (10%) с одного трофического уровня на другой
4) большой эффективности передачи энергии с одного трофического уровня на другой (90%)

Установите соответствие между видом организмов и направлением эволюции, по которому в настоящее время происходит его развитие.
ВИД
А) пырей обыкновенный
Б) серая крыса
В) амурский тигр
Г) венерин башмачок
Д) австралийский утконос
Е) рыжий таракан

НАПРАВЛЕНИЕ ЭВОЛЮЦИИ
1) биологический прогресс
2) биологический регресс

Установите соответствие между характеристикой и видом экосистемы, для которой она свойственна.
ХАРАКТЕРИСТИКА
А) среди продуцентов доминирует монокультура
Б) включает небольшую биомассу редуцентов
В) включает многообразие видов консументов
Г) является саморегулирующейся системой
Д) имеет разветвлённые пищевые сети
Е) обязательное участие антропогенного фактора

ВИД ЭКОСИСТЕМЫ
1) естественная
2) искусственная

При увеличении видового разнообразия экосистемы
1) сокращается разветвлённость сетей питания
2) обеспечивается её устойчивость
3) снижается саморегуляция
4) нарушается стабильность круговорота веществ

44.

Установите соответствие между характеристикой и типом экосистемы.
ХАРАКТЕРИСТИКА
А) искусственная поддержка потоков веществ и энергии
Б) активное влияние антропогенного фактора
В) неустойчивые сети питания
Г) относительно замкнутые круговороты веществ
Д) устойчивые трофические связи
Е) хорошо выраженная саморегуляция

ТИП ЭКОСИСТЕМЫ
1.Естественна
2.Городской парк

Какая функциональная группа организмов обеспечивает поступление энергии в наземный биогеоценоз?
1) редуценты
2) консументы I порядка
3) консументы II порядка
4) продуценты

Установите соответствие между примером воздействия на организм и экологическим фактором.
ПРИМЕР
А) использование кислорода для дыхания организмов
Б) конкуренция овец в стаде
В) влияние температуры воздуха на цветение растений
Г) перемещение планктона океаническими течениями
Д) питание дождевых червей листовым опадом
Е) питание крота личинками насекомых

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКТОР
1) биотический
2) абиотический

Атмосферный азот включается в круговорот веществ благодаря жизнедеятельности
1) дрожжевых грибов
2) клубеньковых бактерий
3) молочнокислых бактерий
4) плесневых грибов

Установите соответствие между примером воздействия на организмы и экологическим фактором.
ПРИМЕР
А) распашка степей, способствующая разрушению экосистемы
Б) осушение болот и смена биоценоза
В) гибель растений при засухе
Г) вырубка лесов и изменение видового состава продуцентов
Д) затопление посевов весной
Е) влияние весенних заморозков на урожай

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКТОР
1) абиотический
2) антропогенный

Установите соответствие между процессом и компонентом биосферы, для которого он характерен.
ПРОЦЕСС
А) выветривание горных пород
Б) хемосинтез
В) метаболизм
Г) испарение воды с поверхности океана
Д) образование каменного угля
Е) фотосинтез

КОМПОНЕНТ БИОСФЕРЫ
1) живое вещество
2) неживое вещество

В агроценозе, как и в природной экосистеме,
1) биомасса консументов преобладает над биомассой продуцентов
2) большое разнообразие продуцентов
3) имеются цепи и сети питания
4) замкнутый круговорот химических элементов

Ведущая роль в смене наземных биогеоценозов принадлежит изменению видового состава
1) почвенных бактерий
2) хищных животных
3) растительноядных животных
4) семенных растений

Установите соответствие между характеристикой и экологическим фактором.
ХАРАКТЕРИСТИКА
А) распашка целинных земель
Б) создание оросительных каналов
В) образование озоновых дыр за счёт воздействия фреонов
Г) влияние паразита на организм хозяина
Д) взаимоотношения хищника и жертвы
Е) взаимовлияние гифов гриба и цианобактерий в лишайнике

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКТОР
1) биотический
2) антропогенный

Почему отвалы грунта, образовавшиеся при добыче полезных ископаемых, длительное время не зарастают растительностью?
1) в них отсутствует вода
2) на них не сформировалась почва
3) они не посещаются животными
4) в них отсутствуют цианобактерии

45.

Установите соответствие между биологическим процессом и функцией живого вещества, которую он иллюстрирует.
ПРОЦЕСС
А) накопление кремния в вегетативных органах хвощей
Б) участие кислорода в процессе дыхания
В) отложение кальция в скелетах животных
Г) образование углекислого газа в энергетическом обмене глюкозы
Д) превращение атмосферного азота в нитраты клубеньковыми бактериями

ФУНКЦИЯ ЖИВОГО ВЕЩЕСТВА
1) концентрационная
2) окислительно-восстановительная

В экосистеме луга насекомые-опылители способствуют
1) усилению генотипической разнородности растений
2) увеличению числа звеньев пищевой цепи
3) увеличению числа гомозиготных особей
4) распространению плодов и семян

В биогеоценозе Мирового океана наибольшей продуктивностью и биомассой обладают
1) организмы, образующие фитопланктон
2) организмы, образующие зоопланктон
3) рыбы, питающиеся зоопланктоном
4) хищные рыбы, питающиеся мелкими рыбами.  Ну и ну!!! Какой же «троечник» изготовил этот тест?  Проведение аналогии между терминами «биогеоценоз» и «экосистема» справедливо лишь для наземных условий. Откуда в Мировом океане взяться  «биогеоценозу»? Только не удивляйтесь моему ответу: здесь ошибки нет. В экосистемах Мирового океана пирамида биомассы имеет перевернутый вид по сравнению с биогеоценозами.

Установите соответствие между примером воздействия на организмы и экологическим фактором.
ПРИМЕР
А) использование минеральных солей
почвы растениями
Б) гибель организмов вследствие пересыхания водоёмов
В) взаимоотношения кабанов и лосей в биоценозе
Г) влияние продолжительности светового дня на рост растения
Д) влияние ультрафиолетовых лучей на синтез витамина D
Е) уменьшение численности белок в неурожайные годы семян ели

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКТОР
1) биотический
2) абиотический

Установите соответствие между видом и экосистемой, в которой он распространён.
ВИД
А) ландыш майский
Б) обыкновенная куница
В) горох посевной
Г) пузырчатая головня (гриб-паразит)
Д) колорадский жук
Е) лещина обыкновенная

ЭКОСИСТЕМА
1) лиственный лес
2) агроценоз поля

Верны ли следующие суждения о биомассе живого вещества планеты?
А. Основную долю биомассы живого вещества планеты составляют хищники.
Б. Биомасса живого вещества суши на единицу площади увеличивается от полюсов к экватору.
1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения неверны

Какой способ борьбы с мышевидными грызунами в сельском хозяйстве принадлежит к биологическим методам?
1) использование ядохимикатов
2) рыхление почвы
3) привлечение хищных птиц
4) заполнение нор водой

В биогеоценозе океана наибольшей продуктивностью обладают
1) организмы, образующие фитопланктон
2) ракообразные зоопланктона
3) рыбы, питающиеся зоопланктоном
4) хищные рыбы. Опять «биогеоценоз» окена – обалдеть!

К какой группе экологических факторов следует отнести прополку сорняков в посевах культурных растений?
1) антропогенным
2) абиотическим
3) оптимальным
4) физиологическим

Верны ли следующие суждения о проявлении антропогенного фактора в экосистеме?
А. Использование сведений о возрастном составе популяции рыб позволяет без ущерба для численности вида организовать промысел конкретного вида рыб.
Б. Знания о пищевых цепях и кормовых запасах водоёма помогают определить, какие виды рыб и в каких количествах целесообразно разводить в конкретном водоёме.
1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения неверны

46.

Установите последовательность процессов круговорота азота в биосфере, начиная с усвоения атмосферного азота.
1) поглощение молекулярного азота атмосферы клубеньковыми бактериями
2) разрушение микроорганизмами органических остатков
3) использование животными азотсодержащих органических веществ
4) использование растениями соединений азота
5) высвобождение свободного азота

Верны ли следующие суждения о функциях живого вещества в биосфере?
А. Благодаря газообмену при фотосинтезе растения выполняют концентрационную функцию живого вещества.
Б. Газовая функция живого вещества проявляется при дыхании
и фотосинтезе.
1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения неверны

Причиной резкого увеличения численности отдельных видов в экосистеме может быть
1) увеличение кормовых ресурсов
2) увеличение видового разнообразия
3) обострение конкуренции между видами
4) обострение внутривидовой борьбы за существование

Какая функциональная группа организмов в биоценозе способна поглощать солнечную энергию и превращать её в энергию химических связей?
1) продуценты
2) редуценты
3) консументы I порядка
4) консументы II порядка

В агроэкосистеме ячменного поля, как и в любой другой экосистеме,
1) имеются продуценты, консументы и редуценты
2) образуются разветвлённые цепи питания
3) осуществляется замкнутый круговорот веществ
4) образуются пищевые связи
5) используется солнечная энергия
6) осуществляется саморегуляция

К потребителям органических веществ в экосистеме относятся
1) консументы
2) фотосинтезирующие бактерии
3) продуценты
4) хемосинтезирующие бактерии

В биогеоценозе гетеротрофы, в отличие от автотрофов,
1) выполняют роль консументов или редуцентов
2) являются продуцентами или производителями
3) извлекают органические вещества из пищи
4) превращают органические остатки в минеральные соединения
5) увеличивают запас молекулярного кислорода в атмосфере
6) обеспечивают смену экосистем

Круговорот веществ и превращение энергии в экосистеме осуществляются
1) при наличии трёх функциональных групп организмов
2) в результате смены биоценозов
3) при накоплении гумуса в почве
4) в результате сезонного изменения в природе

Процесс, при котором в круговороте углерода происходит преобразование атмосферного углекислого газа в органические вещества, называют
1) дыханием
2) транспирацией
3) фотосинтезом
4) окислением

Совокупность всех элементов окружающей среды, влияющих на организмы, называют факторами
1) экологическими
2) абиотическими
3) биотическими
4) ограничивающими

47.

Какие организмы обеспечивают устойчивость лесного сообщества, минерализуя органические вещества в почве?
1) хищники
2) растительноядные животные
3) сапротрофные бактерии
4) насекомые

Изменение биомассы каждого следующего трофического уровня соответствует
1) положению учения о биосфере
2) правилу экологической пирамиды
3) правилу необратимости эволюции
4) закону гомологических рядов наследственной изменчивости

Какой фактор лежит в основе сезонных изменений в жизни птиц?
1) увеличение численности хищников
2) изменение температуры
3) нарушение биотических связей
4) изменение длины светового дня

Установите соответствие между характеристикой экосистемы и её видом.
ХАРАКТЕРИСТИКА
А) неустойчивость во времени
Б) необходимость в дополнительной энергии
В) большое разнообразие видов
Г) наличие монокультуры
Д) замкнутый круговорот веществ
Е) разнообразные цепи и сети питания

ВИД ЭКОСИСТЕМЫ
1) агробиоценоз
2) биогеоценоз

К естественным биогеоценозам относят
1) банановую плантацию
2) вишнёвый сад
3) заливной разнотравный луг
4) пшеничное поле
5) сосняк-зеленомошник
6) сфагновое болото

Установите соответствие между природным объектом и веществом биосферы, к которому его относят.
ПРИРОДНЫЙ ОБЪЕКТ
А) нефть
Б) природный газ
В) торф
Г) каменный уголь
Д) почва
Е) морская корненожка

ВЕЩЕСТВО БИОСФЕРЫ
1) биогенное
2) биокосное
3) живое

Природное сообщество, включающее совокупность организмов, связанных между собой и с компонентами неживой природы, называют
1) биогеоценозом
2) агроценозом
3) популяцией
4) биоценозом

Редуцентами в экосистеме называют организмы,
1) поглощающие минеральные вещества
2) имеющие микроскопические размеры
3) разлагающие органические вещества до минеральных
4) создающие органические вещества из минеральных

Устойчивость природной экосистемы обеспечивается
1) заботой организмов о потомстве
2) однородностью популяций
3) процессами её саморегуляции
4) биологическими ритмами

Отношения каких организмов служат примером конкуренции?
1) волка и кабана
2) актинии и рака-отшельника
3) пчелы и жука-короеда
4) щуки и окуня

48.

Установите соответствие между организмами и типом межвидовых отношений, в которые они вступают.
ОРГАНИЗМЫ
А) белка и клёст
Б) дафния и гидра
В) жук-плавунец и головастик
Г) личинка стрекозы и малёк рыбы
Д) инфузория-туфелька и бактерии
Е) карась и карп

ТИП МЕЖВИДОВЫХ ОТНОШЕНИЙ
1) хищничество
2) конкуренция

К каким экологическим последствиям могут привести лесные пожары?

В экосистеме смешанного леса обитает большая синица. Охарактеризуйте отношения, которые сложились между большими синицами и обитающими в экосистеме насекомыми, ястребами и древесными растениями.

Сигналом к осеннему перелёту птиц в средней полосе России служит
1) понижение температуры воздуха
2) увеличение количества осадков
3) наступление первых заморозков
4) сокращение длины светового дня

Верны ли следующие суждения о функциях живого вещества в биосфере?
А. Газовая функция живого вещества свойственна в экосистеме только продуцентам.
Б. Концентрационная функция живого вещества состоит в выделении организмами конечных продуктов жизнедеятельности.
1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения неверны

Заболачивание озера может начаться вследствие
1) отсутствия продуцентов
2) недостатка кислорода в воде
3) увеличения количества видов
4) малого количества осадков летом

Гусеницы бабочки зимней пяденицы питаются молодыми листьями дуба и заканчивают своё развитие до того, как листья дуба станут жёсткими и непригодными в пищу. Объясните, как изменится численность популяции бабочек, если вылупление гусениц: 1) совпадёт с распусканием почек и ростом молодых листьев; 2) произойдёт до распускания почек в случае холодной весны; 3) произойдёт через несколько недель после распускания листвы.

Верны ли следующие суждения о функциях живого вещества в биосфере?
А. Концентрационная функция живого вещества проявляется в поддержании постоянства состава оболочек Земли.
Б. Газовая функция живого вещества планеты свойственна только растениям.
1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения неверны

Признаки, характерные для биогеоценоза:
1) осуществление круговорота веществ
2) проявление искусственного отбора
3) использование минеральных удобрений
4) относительная устойчивость и стабильность
5) отсутствие редуцентов
6) разветвлённые пищевые цепи

Какие организмы в основном превращают первичную и вторичную продукцию экосистем биосферы в минеральные вещества?
1) цветковые растения
2) беспозвоночные животные
3) бактерии и грибы
4) консументы II порядка

49

Продолжите цепь питания: пшеница → полевая мышь → … .
1) бобр
2) заяц
3) лисица
4) куропатка

Установите соответствие между примером и экологическим фактором, который этим примером иллюстрируется.
ПРИМЕР
А) повышение давления воздуха
Б) изменение рельефа экосистемы
В) изменение численности популяции в результате эпидемии
Г) взаимодействие между особями одного вида
Д) конкуренция за территорию между растениями

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКТОР
1) абиотический
2) биотический

Растительноядные позвоночные животные в цепи питания являются
1) продуцентами
2) симбионтами
3) редуцентами
4) консументами

Основной фактор, обеспечивающий ярусное распределение растений в лесу, –
1) степень освещённости
2) состояние атмосферного давления
3) влажность почвы
4) содержание углекислого газа в воздухе

Наиболее благоприятное воздействие экологического фактора на жизнедеятельность организмов называют
1) оптимальным
2) максимальным
3) абиотическим
4) ограничивающим

В какой среде обитают взрослые особи животных-паразитов, у которых произошло упрощение организации?
1) водной
2) наземно-воздушной
3) почвенной
4) живом организме

Устойчивость экосистемы влажного экваториального леса определяется
1) большим видовым разнообразием
2) отсутствием редуцентов
3) короткими пищевыми цепями
4) разветвлёнными пищевыми сетями
5) колебанием численности популяций
6) замкнутым круговоротом веществ

К какой группе факторов относят взаимоотношения клеща и собаки?
1) оптимальные
2) антропогенные
3) абиотические
4) биотические

Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.
1. Агробиоценоз характеризуется как устойчивая экосистема. 2. В агробиоценозе, как и в природной экосистеме, используется только энергия солнечного света. 3. В агробиоценозе преобладает монокультура. 4. В такой экосистеме снижен возврат минеральных и органических веществ в почву. 5. В агроценозах, как и в любых других биоценозах, имеются очень разветвлённые сети питания. 6. В агроэкосистемах проявляется действие естественного и искусственного отборов. 7. Если агроценоз не поддерживать, то он быстро разрушится и исчезнет.

Особенность искусственной экосистемы –
1) длинные цепи питания
2) замкнутый круговорот веществ
3) её нестабильность
4) большое количество видов

50.

Какие первоначальные изменения произойдут в экосистеме озера при сокращении численности хищных рыб?

Растения в экосистеме являются продуцентами, так как они
1) имеют автотрофный тип питания
2) аккумулируют солнечную энергию
3) имеют хемотрофный тип питания
4) создают первичное органическое вещество
5) минерализуют органические вещества
6) обогащают кислородом атмосферу

Какой фактор привёл к исчезновению в XIX в. морского млекопитающего – стеллеровой коровы?
1) биотический
2) абиотический
3) ограничивающий
4) антропогенный

В аквариуме обитают различные группы организмов: водоросли, высшие растения, рыбы, одноклеточные животные, моллюски, бактерии и грибы. Какую роль выполняют моллюски в аквариуме? Почему без них вода в аквариуме мутнеет?

Фотопериодизм – это
1) реакция организмов на длину светового дня
2) движение растений к свету в течение суток
3) изменчивость роста в течение жизни
4) рост побегов растений по направлению к солнцу

Численность консументов I порядка в озере сокращается вследствие
1) увеличения численности большого и малого прудовиков
2) увеличения численности серой цапли
3) проявления стабилизирующего отбора
4) глубокого промерзания водоёма зимой
5) увеличения численности чаек
6) сокращения численности щук

Естественным регулятором уровня углекислого газа в атмосфере является
1) озоновый экран
2) антропогенный фактор
3) деятельность продуцентов
4) разложение известняка

Среди перечисленных организмов укажите такие, отношения между которыми нельзя назвать симбиотическими.
1) культурные и сорные растения
2) бобовые растения и клубеньковые бактерии
3) белый гриб и дуб
4) рак-отшельник и актиния

В лесу не рекомендуется громко разговаривать, кричать, так как шум
1) привлекает хищных птиц
2) пугает лесных обитателей
3) снижает остроту слуха животных
4) влияет на круговорот веществ

Составьте пищевую цепь, используя всех названных представителей: крестоцветные блошки, хорь, уж, листья репы, лягушка. Определите консумента II порядка в составленной цепи и объясните свой выбор.

51.

Участие автотрофных организмов в круговороте веществ и превращении энергии обеспечивает
1) образование минеральных веществ
2) образование органических веществ и запасание энергии
3) разрушение минеральных веществ
4) расщепление органических веществ и выделение энергии

В чём выражается отрицательное влияние деятельности человека на растительный мир биосферы? Приведите не менее четырёх примеров и объясните их влияние.

Почему согласно правилу экологической пирамиды в наземной пищевой цепи от звена к звену наблюдается уменьшение энергии?

Верны ли следующие суждения о живом веществе в биосфере?
А. Живое вещество планеты обеспечивает непрерывный круговорот веществ и преобразование энергии в биосфере.
Б. Живое вещество распределено в биосфере равномерно, за исключением вод Северного Ледовитого океана.
1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения неверны

Установите соответствие между примером экосистемы и её типом.
ПРИМЕР
А) лесное озеро
Б) пшеничное поле
В) дубрава
Г) берёзовая роща
Д) вишнёвый сад
Е) банановая плантация

ТИП ЭКОСИСТЕМЫ
1) естественная
2) искусственная

Редуценты в экосистеме леса участвуют в круговороте веществ и превращениях энергии, так как
1) синтезируют органические вещества из минеральных
2) разлагают органические вещества
3) освобождают заключённую в органических остатках энергию
4) аккумулируют солнечную энергию
5) вступают в симбиоз с консументами
6) способствуют образованию гумуса

Концентрационная функция живого вещества в биосфере проявляется в накоплении
1) химических элементов в теле организмов
2) углекислого газа в окружающей среде
3) кислорода зелёными растениями
4) молекулярного азота в атмосфере

В агроценозе, в отличие от природной экосистемы,
1) используются дополнительные источники энергии, кроме солнечной
2) осуществляется замкнутый круговорот веществ
3) обитает небольшое количество видов продуцентов
4) представлены все функциональные группы: продуценты, консументы, редуценты
5) цепи питания короткие
6) действует естественный отбор

Главная причина биологического регресса многих видов растений в современной биосфере – это изменение
1) климата
2) рельефа
3) среды их обитания
4) продуктивности биогеоценозов

Что представляют собой образования на корнях изображённого растения?

Какой тип взаимоотношений организмов иллюстрирует рисунок?

Объясните значение этих взаимоотношений для обоих организмов.

52.

Круговорот химических элементов в биосфере обеспечивает
1) деятельность человека, связанная с добычей полезных ископаемых
2) накопление в атмосфере инертных газов
3) неоднократное использование химических элементов организмами
4) обеднение почвы и загрязнение воды

Установите соответствие между примером и группой экологических факторов, которые он иллюстрирует.
ПРИМЕР
А) образование льда
Б) зарастание пруда ряской
В) поедание мальков рыбы жуком-плавунцом
Г) увеличение численности мальков рыб
Д) смыв в реку минеральных удобрений

ГРУППА ФАКТОРОВ
1) биотические
2) абиотические

Массовые вспышки численности вредителей в агроценозах наблюдаются чаще, чем в естественных биоценозах, так как
1) агроценозы размещаются на равнинах
2) на территории агроценоза преобладает монокультура
3) на одной территории чередуются разные культуры
4) агроценозам свойственно биологическое разнообразие

Бактерии-сапротрофы в экосистеме озера
1) создают органические вещества в процессе фотосинтеза
2) аккумулируют солнечную энергию
3) окисляют минеральные вещества
4) разлагают органические вещества до минеральных

Кислотные осадки оказывают негативное влияние на природу, так как
1) усиливают активность редуцентов
2) задерживают углекислый газ в атмосфере
3) являются причиной гибели растений
4) способствуют изменению рельефа

Главная причина массовой гибели рыбы в озёрах –
1) уменьшение численности хищных животных
2) усиление парникового эффекта
3) избыток соединений азота и серы
4) увеличение озоновых дыр

В процессе круговорота азота в биосфере происходит
1) биогенная фиксация молекулярного азота бактериями
2) образование озонового слоя
3) разложение азотсодержащих соединений бактериями почвы
4) использование атмосферного азота в фотосинтезе
5) накопление связанного азота в почве при разложении органических останков
6) окисление азота при фотосинтезе

Состояние организма, при котором обмен веществ и все жизненные процессы настолько замедлены, что отсутствуют их видимые проявления, называют
1) гомеостазом
2) анабиозом
3) пределом выносливости
4) фотопериодизмом

Какой антропогенный фактор оказывает сильное влияние на изменение газового состава атмосферы?
1) обилие сельскохозяйственных животных
2) дыхание организмов
3) сжигание топлива в промышленности
4) деятельность анаэробных организмов

Закончите цепь питания:
водоросли → дафнии → мальки рыб → …
1) головастик лягушки
2) окунь
3) ланцетник
4) белая планария

53.
Основными средообразующими видами в болотной экосистеме являются
1) разные виды мхов
2) кустарнички – голубика, багульник
3) низкорослые сосны и берёзы
4) разные виды злаков

Верхний предел жизни в биосфере ограничен
1) высокой концентрацией инертных газов
2) инфракрасным излучением
3) электромагнитными волнами
4) озоновым экраном

Биоценоз составляет совокупность
1) животных в зоопарке
2) растений и опыляющих их насекомых в поле
3) пресмыкающихся в отдельной области
4) организмов елового леса

Минерализацию органических остатков в биогеоценозах осуществляют
1) паразиты
2) редуценты
3) продуценты
4) хемотрофы

Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. В экосистеме смешанного леса симбиотические отношения устанавливаются между
1) берёзами и елями
2) берёзами и грибами-трутовиками
3) тлями и муравьями
4) ежами и насекомоядными птицами
5) берёзами и подберёзовиками
6) черемухой и опыляющими её мухами

Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
Примерами естественной смены экосистем в процессе развития сообщества являются
1) заболачивание пойменных лугов после строительства гидросооружений
2) образование сельхозугодий на месте с вспаханного участка степи
3) зарастание скал лишайниками
4) зарастание пруда и образование болота
5) образование гари на месте леса в результате пожара от непотушенной сигареты
6) смена березняка на ельник

Проанализируйте график скорости размножения молочнокислых бактерий в зависимости от температуры среды.

Выберите утверждения, которые можно сформулировать на основании анализа полученных результатов.
Скорость размножения бактерий.
1) всегда прямо пропорциональна изменению температуры среды.
2) зависит от ресурсов среды, в которой находятся бактерии.
3) зависит от генетической программы организма.
4) в интервале от 22 до 34°С возрастает.
5) уменьшается при температуре выше 36 °С в связи с денатурацией части белков в клетке.
Запишите в ответе номера выбранных утверждений.

Проанализируйте таблицу «Выживание птенцов скворца в зависимости от числа яиц в кладке».

Выберите утверждения, которые можно сформулировать на основании анализа полученных результатов.
Утверждения:
1) Оптимальное число яиц в кладке, позволяющее сохранить численность скворцов, – 3.
2) Гибель птенцов объясняется случайными факторами.
3) Чем меньше в кладке яиц, тем эффективнее забота о потомстве.
4) Чем больше яиц в гнезде, тем они мельче.
5) Девять яиц – это максимальное число в кладке данного вида.
Запишите в ответе номера выбранных утверждений.

Установите соответствие между парами животных и типами отношений, которые эти пары иллюстрируют: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

ПАРЫ ЖИВОТНЫХ
А) гидра – дафния
Б) рысь – заяц-беляк
В) аскарида – человек
Г) чёрный коршун – лесная мышь
Д) таёжный клещ – обыкновенная лиса

ТИПЫ ОТНОШЕНИЙ
1) паразит – хозяин
2) хищник – жертва
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Установите соответствие между примерами и экологическими факторами, которые этими примерами иллюстрируются: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

ПРИМЕРЫ
А) возрастание кислотности почвы, вызванное извержением вулкана
Б) изменение рельефа биогеоценоза луга после наводнения
В) изменение численности популяции кабанов в результате эпидемии
Г) взаимодействие между осинами в экосистеме леса
Д) конкуренция за территорию между самцами тигров

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
1) абиотический
2) биотический
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

***************************************************************************************

У меня на блоге вы можете приобрести  ответы на все тесты ОБЗ ФИПИ за все годы проведения экзаменов  по ЕГЭ и ОГЭ (ГИА).

Биосфера живая оболочка планеты тест. Тест по биологии «Биосферный уровень. В состав биосферы включают

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 1»

ЗАЧЕТ ПО ТЕМЕ

«БИОСФЕРА»

(теоретическая часть)

тесты в форме ЕГЭ

ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ

9 – 11 КЛАСС

подготовила

учитель биологии

Андреева Эльвира Юрьевна

Норильск – 2010

Вариант теста № 1

(тема «Биосфера»)

Тест состоит из 3-х частей.

С1. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.Что представляет собой биомасса поверхности суши, почвы и мирового океана?

Вариант теста № 2

(тема «Биосфера»)

Тест состоит из 3-х частей.

Первая часть содержит вопросы под буквой А. В них необходимо выбрать только один правильный ответ.

Вторая часть содержит вопросы под буквой В. Эти задания могут быть:

или на выбор нескольких правильных ответов;

задания на установление соответствий позиций между процессами и объектами, а также описанием их свойств и характеристик;

задания на определение последовательности биологических явлений или процессов

Вариант теста № 3

(тема «Биосфера»)

Тест состоит из 3-х частей.

Первая часть содержит вопросы под буквой А. В них необходимо выбрать только один правильный ответ.

Вторая часть содержит вопросы под буквой В. Эти задания могут быть:

или на выбор нескольких правильных ответов;

задания на установление соответствий позиций между процессами и объектами, а также описанием их свойств и характеристик;

задания на определение последовательности биологических явлений или процессов

заповедниках 3) заказниках биогеоценозах 4) природных парках

В1. Выберите несколько правильных утверждений. К газовой функции живого вещества относятся следующие процессы:А. возвращению молекулярного азота в атмосферу бактериямиБ. усвоение молекулярного азота атмосферы клубеньковыми бактериямиВ. способность накапливать в клетках хвощей и осок определенное веществоГ. процесс дыханияД. накопление йода в клетках морской водоросли ламинарииЕ. аккумулирование химических веществ в клетках организмов

Вариант теста № 4

(тема «Биосфера»)

Тест состоит из 3-х частей.

Первая часть содержит вопросы под буквой А. В них необходимо выбрать только один правильный ответ.

Вторая часть содержит вопросы под буквой В. Эти задания могут быть:

или на выбор нескольких правильных ответов;

задания на установление соответствий позиций между процессами и объектами, а также описанием их свойств и характеристик;

задания на определение последовательности биологических явлений или процессов

экосистемой 3) биосферой ноосферой 4) видом

абиотические факторы 3) живые организмы антропогенные факторы 4) биологические ритмы

ослабляет конкуренцию между видами изменяет среду их обитания способствует удлинению цепей питания влияет на сезонные изменения в природе

гидросферы 3) литосферы атмосферы 4) жизни на Земле

применение удобрений 3) эрозия, засоление создание в степи лесополос 4) чередование выращиваемых культурных растений

более простые позволяют получить экологически чистую продукцию не требует специальных условий не требует квалифицированного труда

биогеоценозом 3) биосферой агроценозом 4) опытной станцией

животные 3) грибы бактерии 4) растения

непериодическим 3) абиотическим антропогенным 4) биотическим

синтезу веществ организмами 3) круговороту веществ расщеплению веществ организмами 4) постоянному поступлению веществ из Космоса

тип животного 3) царство отдел растения 4) биогеоценоз

создание искусственных водоемов 3) сокращение площади лесов орошение земель 4) осушение болот

газовая 3) концентрационная окислительно-восстановительная 4) биогеохимическая

кислород 3) климат живое вещество 4) тепло земных недр

В1. Выберите несколько правильных утверждений. В состав биосферы входят:А. растения Г. бактерииБ. биокосное вещество Д. биогенное веществоВ. живое вещество Е. косное вещество

С1. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.Каковы причины устойчивости биосферы?
С2. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.Каковы основные функции живого вещества биосферы?

Вариант теста № 5

(тема «Биосфера»)

Тест состоит из 3-х частей.

Первая часть содержит вопросы под буквой А. В них необходимо выбрать только один правильный ответ.

Вторая часть содержит вопросы под буквой В. Эти задания могут быть:

или на выбор нескольких правильных ответов;

задания на установление соответствий позиций между процессами и объектами, а также описанием их свойств и характеристик;

задания на определение последовательности биологических явлений или процессов

создание заповедников расширение площади агроценозов повышение продуктивности агроценозов борьба с вредителями сельскохозяйственных растений

саморегуляции 3) изменения экосистемы колебания численности популяции 4) устойчивости экосистемы

биогеоценозах 3) биоритмах ведущей роли живого вещества в биосфере 4) фотопериодизме

защитить биосферу от загрязнения повысить продуктивность агроценозов ускорить круговорот веществ в биосфере замедлить круговорот веществ в биосфере

биосферой 3) биосферой биогеоценозом 4) заказником

абиотические факторы 3) антропогенные факторы ограничивающие факторы 4) живое вещество

нестабильной экосистемы 3) саморегуляции в экосистеме стабильной экосистемы 4) увеличения численности популяции

создании литосферы 3) создании Мирового океана преобразовании вещества и энергии 4) образовании материков

изменении атмосферного давления регулировании численности популяции промысловых животных сокращении биоразнообразия создании новых сортов растений и пород животных

круговорота веществ 3) возникновения приспособлений у организмов смены экосистем 4) возникновения новых видов

в процессе размножения 3) с вдыхаемым воздухом по цепям питания 4) со сточными водами

К Линнеем 3) В.И. Вернадским Ж.Б. Ламарком 4) В. Н. Сукачевым

космической энергии и внутрипланетарной тепловой энергии внутрипланетарной тепловой энергии космической энергии энергии Солнца

высотой полета птиц 3) озоновым слоем высотой обнаружения спор 4) не имеет верхней границы

В1. Выберите несколько правильных утверждений. К функциям живого вещества в биосфере относятся:А. накопительная Г. концентрационнаяБ. окислительно-восстановительная Д. газоваяВ. проводниковая Е. окислительная

С1. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.Каково значение круговорота веществ в природе для существования биосферы? Приведите примеры.
С2. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.Учение о биосфере.

Вариант теста № 6

(тема «Биосфера»)

Тест состоит из 3-х частей.

Первая часть содержит вопросы под буквой А. В них необходимо выбрать только один правильный ответ.

Вторая часть содержит вопросы под буквой В. Эти задания могут быть:

или на выбор нескольких правильных ответов;

задания на установление соответствий позиций между процессами и объектами, а также описанием их свойств и характеристик;

задания на определение последовательности биологических явлений или процессов

биологическим ритмом 3) саморегуляцией круговоротом веществ 4) миграцией атомов

обмене веществ 3) круговороте веществ саморегуляции 4) сезонных изменениях в жизни организмов

усилению круговорота веществ 3) удлинению цепей питания возникновению цепей питания 4) смены экосистемы

улучшению минерального питания растений гибели лесов в ряде регионов земного шара улучшению водного обмена у растений усилению фотосинтеза

окислительно-восстановительной 3) биогеохимической газовой 4) концентрационной

охрану биосферы 3) охрану прав человека на чистый воздух отказ от применения любой техники 4) приостановку развития биосферы

заказником 3) сообществом агроэкосистемой 4) лесопарком

агроэкосистемы 3) нестабильной экосистемы устойчивой экосистемы 4) развития экосистемы

газовая 3) запасающая концентрационная 4) окислительно-восстановительная

биотических и химических компонентов биотических и мертвых компонентов живых и химических компонентов биотических и абиотических компонентов

животных, включая человека 3) растений и человека растений и животных 4) живых организмов, населяющих планету и человек

биохимическим 3) биогеохимическим химическим 4) биологическим

заповедниках 3) заказниках

обмен веществ 3) круговорот веществ смена биогеоценозов 4) саморегуляция

В1. Выберите несколько правильных утверждений. К газовой функциям живого вещества относятся следующие процессы:А. возвращению молекулярного азота в атмосферу бактериямиБ. усвоение молекулярного азота атмосферы клубеньковыми бактериямиВ. способность накапливать в клетках хвощей и осок определенное веществоГ. процесс дыханияД. накопление йода в клетках морской водоросли ламинарииЕ. аккумулирование химических веществ в клетках организмов

С1. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.Назовите компоненты и границы биосферы.
С2. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.Каковы причины устойчивости биосферы?

Ключ ответов к тестам по биосфере.

номер вопроса

Вариант 1

Максимальное количество баллов- 35

1. Консументы разлагают органические остатки до неорганических соединений.

3. Роль продуцентов заключается в синтезе органических соединений из неорганических.

4. Растительноядные животные являются консументами 2-го порядка.

5. Млекопитающие и птицы являются теплокровными животными.

П. Выбрать правильный ответ. (5 баллов)

1. При переходе от одного пищевого уровня к другому сохраняется не более:

A) 1 % энергии

Б) 10 % .

B) 90%
Г) 100 %

2. Часть биосферы, в которой проявляется деятельность человека, называется:

1. литосфера
   Б) гидросфера
2. биогеоценоз
   Г)ноосфера

3. Участок территории суши или акватории, где временно запрещается использование определенных видов природных ресурсов:

1. заказник
   Б) заповедник
2. национальный парк
   Г) памятник природы

4. Основную массу живого вещества биосферы составляют:

1. животные
   Б)бактерии
2. растения
   Г)планктон

5. В большинстве цепей питания конечным звеном являются:

1. хищники
   Б) бактерии и грибы
2. растения

Г) растительноядные животные

III. Перечислите и охарактеризуйте основные абиотические факторы. Как влияет на живые организмы недостаток и избыток влаги и света, повышенная и пониженная температура? Приведите примеры. (10 баллов)

IV. Назовите и охарактеризуйте части пищевой цепи. Приведите пример. Как изменяется количество энергии при переходе от одного звена пищевой цепи к другому? Объясните. (5 баллов)

V. Нарисуйте схему круговоротов азота в биосфере, снабдив соответствующими пояснениями. (10 баллов).

Вариант 2

I. Определите, верно ли данное утверждение. (5 баллов)

1. Редуценты разлагают органические остатки до неорганических соединений.
2. Длина пищевой цепи ограничивается потерей энергии на каждом пищевом уровне.
3. Роль консументов заключается в синтезе органических соединений из неорганических.
4. Растительноядные животные являются консументами 1-го порядка.
5. При переходе от одного пищевого уровня к другому теряется 10 % энергии.

1. Верхняя граница биосферы проходит в атмосфере на высоте около 20 км., так как там:

1. мало кислорода
   Б) мало света
2. низкая температура воздуха
   Г) располагается озоновый слой

2. Оболочка Земли, населенная живыми организмами, называется:

А) литосферой Б)биосферой В)атмосферой Г)гидросферой

3. Экология — это наука, изучающая:

1. влияние загрязнения на окружающую среду
   Б) влияние загрязнения на здоровье человека
2. влияние деятельности человека на окружающую среду
   Г) взаимоотношения организмов с окружающей средой

4. Биомассу биосферы составляют:

A) живые организмы

Б) полезные ископаемые

B) руды
Г) почва

5. В большинстве цепей питания начальным звеном являются:

А) хищники

Б) бактерии и грибы

В) растения

Г) растительноядные животные

1. Перечислите и охарактеризуйте основные биотические факторы. Назовите типы взаимодействия популяций в биоценозеПриведите примеры. (10 баллов)
2. Как происходит смена сообществ? Назовите виды сукцессии. Приведите примеры. (5 баллов)

V. Нарисуйте схему круговоротов кислорода в биосфере, снабдив соответствующими пояснениями. (10 баллов)

Вариант 3

Максимальное количество баллов — 35

I. Определите, верно ли данное утверждение. (5 баллов)

1. К продуцентам относятся только зеленые растения.
2. Редуценты обеспечивают разложение органических веществ до неорганических.
3. Биосфера включает в себя всю литосферу.
4. Биомасса — это совокупность всех живых организмов.
5. Живые организмы значительно ускоряют глобальный обмен веществ в биосфере.

II. Выбрать правильный ответ. (5 баллов)

1. Нижняя граница распространения растений проходит в гидросфере на глубине около 300 м., так как там:

1. нет кислорода
   Б) нет света
2. низкая температура воды
   Г) нет почвы

2. В тропической пустыне основным ограничивающим фактором является:

А)свет

Б) температура

В) влажность

Г) давление

3. Международный список редких и исчезающих видов называется:

1. черным списком
   Б) красной книгой
2. белыми страницами
   Г) памятником природы

4. В пищевой цепи на следующий трофический уровень переходит не более:

1. 90 % биомассы
   Б) 50 % биомассы
2. 10 % биомассы
   Г) 5 % биомассы

5. В большинстве цепей питания начальным звеном являются:

А) продуценты Б) редуценты

В) консументы 1-го порядка

Г) консу менты высших порядков

1. На какие биомы делится биосфера суши и океана? Назовите основные биомы суши и океана, приведите примеры животных и растений. Чем отличаются биом и биогеоценоз? Чем отличается сообщество и экосистема? (10 баллов)
2. Охарактеризуйте антропогенные факторы. Приведите примеры. Назовите основные меры охраны природы и сохранения видового разнообразия. (5 баллов)

V. Нарисуйте схему круговорота углерода, снабдив соответствующими пояснениями. (10 баллов)

Вариант 4

Максимальное количество баллов — 35

I. Определите, верно ли данное утверждение. (5 баллов)

1. Любой живой организм — это закрытая система.

1. Консументы. используют энергию, накопленную продуцентами.
2. Липкие ловушки росянки являются приспособлениями к недостатку азота в почве.
3. Отношения муравья и тли — пример межвидовой конкуренции.
4. Взаимоотношения березы и подберезовика — пример симбиоза.

II. Выбрать правильный ответ. (5 баллов)

1. Фактор среды, выходящий за пределы выносливости организма, называется:

1. оптимальным
2. ограничивающим

В) неблагоприятным

Г) летальным

2. В арктической пустыне основным ограничивающим фактором является:

A) свет

Б) температура

B) влажность
Г)давление

3. Участок территории суши или акватории, где полностью запрещаются все виды хозяйственной деятельности:

А)заказник

Б) заповедник

В) национальный парк Г) памятник природы

4. В пищевой цепи при переходе на следующий трофический уровень теряется не менее:

1. 90 % биомассы
   Б) 50 % биомассы
2. 10 % биомассы
   Г) 5 % биомассы

5. В большинстве цепей питания конечным звеном являются:
А) продуценты
Б) редуценты

В) консументы 1-го порядка

Г) консументы высших порядков

III. Дайте характеристику понятия «Биосфера». Назовите и охарактеризуйте функции, состав и границы биосферы. (10 баллов)

IV. Что такое биогеоценоз? Дайте определение. Охарактеризуйте структуру биогеоценоза. Приведите пример пирамид биомасс и численности. (5 баллов)

V. Нарисуйте схему круговорота воды, снабдив соответствующи ми пояснениями. (10 баллов)

Вариант 5

Максимальное количество баллов — 65

ТВОРЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ

1. В экологии часто выделяют 3 группы факторов внешней среды: абиотические, биотические и антропогенные. Попробуйте дать характеристику деятельности человека не как отдельного
   фактора, а с точки зрения: А) отдельного биотического фактора и Б) фактора, изменяющего параметры абиотических факторов. Приведите примеры. (15 баллов)
2. Насекомоядные растения являются продуцентами или консументами? Ответ поясните. (5 баллов)
3. На основании анализа схем круговоротов азота, кислорода, углерода, серы, фосфора и т.п. составьте обобщенную схему круговорота элемента. Обязательно укажите резервную и активную стадии круговорота. (15 баллов)
4. Что такое неполный биоценоз? Приведите примеры не менее 2-х вариантов такого сообщества. (5 баллов)
5. Чем отличаются друг от друга пищевая цсш. и нищенни есть?
   Приведите примеры. В чем преимущества пищевой сети? (5 баллов)
6. Исследования показали, что в Африке, в равных условиях двух национальных парков, на 1 кв. км саванны прекрасно живут и растут дикие животные биомассой 24 406 кг, а рядом, на таком же 1 кв. км саванны с трудом выживают домашние животные биомассой 5500 кг., т.е. почти в 5 раз меньше по весу. Попробуйте это объяснить. (5 баллов)
7. Попробуйте объяснить, почему в смешанном лесу средней полосы лесной подстилки много, а в тропическом лесу ее почти нет. (5 баллов)
8. Попробуйте объяснить, почему при сильном «цветении» воды (т. е. при массовом размножении одноклеточных водорослей) в озерах гибнет рыба. (5 баллов)
9. Какие преимущества может давать животному узкая пищевая специализация? В чем ее недостатки? (5 баллов)

Вопросы для блицопроса по теме

1. Что такое экология?
2. Что такое внешняя среда?
3. Что такое экологический фактор?
4. На какие группы подразделяют экологические факторы?
5. Перечислите биотические факторы.
6. Перечислите абиотические факторы.
7. Что такое оптимальный фактор?
8. Приведите пример оптимального фактора.
9. Что такое лимитирующий фактор?
10. Приведите пример лимитирующего фактора.
11. Что такое фотопериодизм?
12. По какому признаку растение определяет, что пора сбрасывать листья?
13. Назовите синоним слова биоценоз.
14. Что такое цепь питания?
15. Что такое пищевой уроень?
16. Сколько процентов биомассы переходит на следующий пищевой уровень?
17. Как называются организмы, производящие органические вещества из неорганических?
18. Какие группы автотрофов вы знаете?
19. Что такое гетеротрофы?
20. Кто такие продуценты?
21. Приведите пример продуцента.
22. Кто такие консументы?
23. Приведите пример консумента 1-го порядка.
24. Приведите пример консумента 2-го порядка.
25. Кто такие редуценты?
26. Приведите пример редуцента.
27. Что такое сеть питания?
28. Назовите синоним слова «биогеоценоз».
29. Что такое сукцессия?
30. Какие виды сукцессии вы знаете?
31. Приведите пример первичной сукцесии.
32. Приведите пример вторичной сукцесии.
33. Что такое биом?
34. Перечислите биомы суши (переходящий вопрос для нескольких учеников).
35. Перечислите биомы океана.
36. Как называются обитатели дна?
37. Как называются обитатели толщи воды?
38. Что такое биосфера?

1. Назовите границы биосферы в атмосфере, литосфере, гидросфере.
2. Из каких частей, по Вернадскому, состоит биосфера?
3. Что такое биомасса?
4. Что такое косное вещество?
5. Что такое биокосное вещество?
6. Перечислите функции биосферы.
7. Что такое круговорот вещества?
8. Что такое активная стадия круговорота?
9. Что такое заказник?
10. Что такое заповедник?
11. Что такое национальный парк?
12. Что такое памятник природы?
13. Что такое рациональное природопользование?

Тема № 13. ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ. УЧЕНИЕ О БИОСФЕРЕ

Вариант 1

I) 1-нет, 2-да, 3-да, 4-нет, 5-да; II) 1 б; 2 г; 3 а; 4 в; 5 б

Вариант 2

I) 1-да, 2-да, 3-нет, 4-нет, 5-нет; II) 1 г; 2 б; 3 г; 4 а; 5 в

Вариант 3

I) 1-нет, 2-да, 3-нет, 4-да, 5-да; II) 1 б; 2 в; 3 6; 4 в; 5 а

Вариант 4

I) 1-нет, 2-да, 3-да, 4-нет, 5-да; II) 1 б; 2 6; 3 б; 4 а; 5 б

Биосфера и человек
Задание #1
Вопрос:
Одной из главных причин сокращения видового разнообразия животных в
настоящее время является

1) чрезмерное размножение хищников
2) возникновение глобальных эпидемий ­ пандемий
3) разрушение мест обитания животных
4) межвидовая борьба
Задание #2
Вопрос:
Процесс изменения генов под воздействием окружающей среды называется
Запишите ответ:

Задание #3
Вопрос:
Необходимое условие сохранения равновесия в биосфере
Выберите один из 4 вариантов ответа:
1) усиление сельскохозяйственной и снижение промышленной деятельности
человека
2) замкнутый круговорот веществ и энергии
3) эволюция органического мира
4) усиление промышленной и снижение сельскохозяйственной деятельности
человека
Задание #4
Вопрос:
Какие из перечисленных животных вымерли из­за антропогенной деятельности
человека?
Выберите несколько из 6 вариантов ответа:
1) Эпиорнис
1

2) Тур
3) Зубр
4) Белый медведь
5) Морская корова
6) Морской котик
Задание #5
Вопрос:
Кому принадлежат слова: «Человек становится основной геологообразующей
силой планеты»?
Выберите один из 4 вариантов ответа:
1) В. Вернадский
2) И. Ньютон
3) Э. Зюсс
4) Э. Геккель
Задание #6
Вопрос:
Парниковый эффект ­ это
Выберите один из 4 вариантов ответа:
1) процесс созревания овощей в парнике
2) нарушение прохождения тепла из космоса к поверхности Земли
3) процесс создания парника на приусадебном участке
4) нарушение рассеивания тепла с поверхности Земли в космос
Задание #7
Вопрос:
Мутагены ­ это
Выберите один из 4 вариантов ответа:
1) среди ответов нет правильного
2) химические и физические факторы, вызывающие наследственные изменения
3) вид загрязнителя
4) разновидность бактерий, отрицательно воздействующий на организм человека
Задание #8
2

Вопрос:
Термин «экология» введен в науку
Выберите один из 4 вариантов ответа:
1) В. Вернадским
2) Э. Геккелем
3) Э. Зюссом
4) И. Ньютоном
Задание #9
Вопрос:
Как называется сфера взаимодействия общества и природы, в границах которой
разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором
развития?
Запишите ответ:
__________________________________________
Задание #10
Вопрос:
Что не относится к видам загрязнения биосферы?
Выберите несколько из 5 вариантов ответа:
1) деструкционное (разрушающее) загрязнение
2) биоценотическое загрязнение
3) среди ответов нет правильного
4) ингредиентное загрязнение
5) энергетическое загрязнение
Ответы:
1) (1 б.) Верные ответы: 3;
2) (1 б.) Верный ответ: «мутагенез».
3) (1 б.) Верные ответы: 2;
4) (1 б.) Верные ответы: 1; 2; 5;
5) (1 б.) Верные ответы: 1;
6) (1 б.) Верные ответы: 4;
7) (1 б.) Верные ответы: 2;
8) (1 б.) Верные ответы: 3;
9) (1 б.) Верный ответ: «ноосфера».

Вариант теста № 1

(тема «Биосфера»)

Тест состоит из 3-х частей.

1. экосистемой 3) биосферой

2. ноосферой 4) видом

2. изменяет среду их обитания

1. гидросферы 3) литосферы

1. более простые

1. биогеоценозом 3) биосферой

1. животные 3) грибы

2. бактерии 4) растения

1. тип животного 3) царство

1. кислород 3) климат

А. растения Г. бактерии

Что представляет собой биомасса поверхности суши, почвы и мирового океана?

Вариант теста № 2

(тема «Биосфера»)

Тест состоит из 3-х частей.

Первая часть содержит вопросы под буквой А. В них необходимо выбрать только один правильный ответ.

Вторая часть содержит вопросы под буквой В. Эти задания могут быть:

· или на выбор нескольких правильных ответов;

· задания на установление соответствий позиций между процессами и объектами, а также описанием их свойств и характеристик;

· задания на определение последовательности биологических явлений или процессов

Третья часть (под буквой «С»), включает в себя развернутый ответ на поставленный вопрос.

1. создание заповедников

1. биогеоценозах 3) биоритмах

1. биосферой 3) биосферой

3. сокращении биоразнообразия

3. космической энергии

4. энергии Солнца

С1. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.

С2. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.

Учение о биосфере.

Вариант теста № 3

(тема «Биосфера»)

Тест состоит из 3-х частей.

Первая часть содержит вопросы под буквой А. В них необходимо выбрать только один правильный ответ.

Вторая часть содержит вопросы под буквой В. Эти задания могут быть:

· или на выбор нескольких правильных ответов;

· задания на установление соответствий позиций между процессами и объектами, а также описанием их свойств и характеристик;

· задания на определение последовательности биологических явлений или процессов

Третья часть (под буквой «С»), включает в себя развернутый ответ на поставленный вопрос.

4. усилению фотосинтеза

1. заказником 3) сообществом

1. газовая 3) запасающая

1. заповедниках 3) заказниках

2. биогеоценозах 4) природных парках

В1. Выберите несколько правильных утверждений. К газовой функции живого вещества относятся следующие процессы:

Г. процесс дыхания

С1. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.

С2. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.

Вариант теста № 4

(тема «Биосфера»)

Тест состоит из 3-х частей.

Первая часть содержит вопросы под буквой А. В них необходимо выбрать только один правильный ответ.

Вторая часть содержит вопросы под буквой В. Эти задания могут быть:

· или на выбор нескольких правильных ответов;

· задания на установление соответствий позиций между процессами и объектами, а также описанием их свойств и характеристик;

· задания на определение последовательности биологических явлений или процессов

Третья часть (под буквой «С»), включает в себя развернутый ответ на поставленный вопрос.

А1. Совокупность популяций разных видов, связанных между собой пищевыми и энергетическими связями, а также с факторами неживой природы, круговоротом веществ, длительное время обитающих на определенной территории, называют:

1. экосистемой 3) биосферой

2. ноосферой 4) видом

А2. В круговороте веществ наибольшую роль играют:

1. абиотические факторы 3) живые организмы

2. антропогенные факторы 4) биологические ритмы

А3. Основная причина сокращения числа видов на Земле в ХХ веке состоит в действии антропогенного фактора, так как он:

1. ослабляет конкуренцию между видами

2. изменяет среду их обитания

3. способствует удлинению цепей питания

4. влияет на сезонные изменения в природе

А4. Наиболее молодая из всех сфер Земли – биосфера, так как она возникла только с появлением:

1. гидросферы 3) литосферы

2. атмосферы 4) жизни на Земле

А5. Причина снижения плодородия почвы под воздействием человека — :

1. применение удобрений 3) эрозия, засоление

2. создание в степи лесополос 4) чередование выращиваемых культурных растений

А6. Биотехнологические методы производства продуктов питания более эффективны, так как они:

1. более простые

2. позволяют получить экологически чистую продукцию

3. не требует специальных условий

4. не требует квалифицированного труда

А7. Экосистему, созданную человеком для выращивания культурных растений, называют:

1. биогеоценозом 3) биосферой

2. агроценозом 4) опытной станцией

А8. В большинстве экосистем первоначальным источником органического вещества и энергии является:

1. животные 3) грибы

2. бактерии 4) растения

А9. Источником энергии для фотосинтеза у растений служит свет, который относят к факторам:

1. непериодическим 3) абиотическим

2. антропогенным 4) биотическим

А10. Живые организмы за время существования биосферы многократно использовали одни и те же химические элементы благодаря:

1. синтезу веществ организмами 3) круговороту веществ

2. расщеплению веществ организмами 4) постоянному поступлению веществ из Космоса

А11. Структурно-функциональной единицей биосферы является

1. тип животного 3) царство

2. отдел растения 4) биогеоценоз

А12. Причиной отрицательного воздействия человека на биосферу, проявляющейся в нарушении круговорота кислорода, является:

1. создание искусственных водоемов 3) сокращение площади лесов

2. орошение земель 4) осушение болот

А13. Какая функция живого вещества лежит в основе его способности аккумулировать химические элементы из окружающей среды?

1. газовая 3) концентрационная

2. окислительно-восстановительная 4) биогеохимическая

А14. В круговороте веществ и превращения энергии в биосфере наиболее активно участвует:

1. кислород 3) климат

2. живое вещество 4) тепло земных недр

В1. Выберите несколько правильных утверждений. В состав биосферы входят:

А. растения Г. бактерии

Б. биокосное вещество Д. биогенное вещество

В. живое вещество Е. косное вещество

С1. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.

Каковы причины устойчивости биосферы?

С2. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.

Каковы основные функции живого вещества биосферы?

Вариант теста № 5

(тема «Биосфера»)

Тест состоит из 3-х частей.

Первая часть содержит вопросы под буквой А. В них необходимо выбрать только один правильный ответ.

Вторая часть содержит вопросы под буквой В. Эти задания могут быть:

· или на выбор нескольких правильных ответов;

· задания на установление соответствий позиций между процессами и объектами, а также описанием их свойств и характеристик;

· задания на определение последовательности биологических явлений или процессов

Третья часть (под буквой «С»), включает в себя развернутый ответ на поставленный вопрос.

А1. В сохранении многообразия видов растений и животных в биосфере большое значение имеет:

1. создание заповедников

2. расширение площади агроценозов

3. повышение продуктивности агроценозов

4. борьба с вредителями сельскохозяйственных растений

А2. Замкнутый, сбалансированный круговорот веществ в экосистеме служит причиной:

1. саморегуляции 3) изменения экосистемы

2. колебания численности популяции 4) устойчивости экосистемы

А3. Русский ученый В.И. Вернадский создал учение о:

1. биогеоценозах 3) биоритмах

2. ведущей роли живого вещества в биосфере 4) фотопериодизме

А4. Внедрение малоотходных технологий в промышленное производство позволяет:

1. защитить биосферу от загрязнения

2. повысить продуктивность агроценозов

3. ускорить круговорот веществ в биосфере

4. замедлить круговорот веществ в биосфере

А5. В хвойном лесу обитает множество видов, связанных между собой и с факторами неживой природы, поэтому его называют:

1. биосферой 3) биосферой

2. биогеоценозом 4) заказником

А6. Наибольшую роль в круговороте веществ играют(ет)

1. абиотические факторы 3) антропогенные факторы

2. ограничивающие факторы 4) живое вещество

А7. Изъятие человеком значительного количества биомассы из экосистемы делает круговорот веществ несбалансированным, что служит причиной:

1. нестабильной экосистемы 3) саморегуляции в экосистеме

2. стабильной экосистемы 4) увеличения численности популяции

А8. Масса живого вещества в биосфере очень мала, но она играет огромную роль в…

1. создании литосферы 3) создании Мирового океана

2. преобразовании вещества и энергии 4) образовании материков

А9. Отрицательные последствия воздействия человека на биосферу проявляются в:

1. изменении атмосферного давления

2. регулировании численности популяции промысловых животных

3. сокращении биоразнообразия

4. создании новых сортов растений и пород животных

А10. Изменение организмами в процессе жизнедеятельности среды обитания в экосистеме является причиной:

1. круговорота веществ 3) возникновения приспособлений у организмов

2. смены экосистем 4) возникновения новых видов

А11. Отходы промышленного производства – соли тяжелых металлов: свинца, кадмия – вызывают у людей отравления, рождение уродов, попадая в их организм:

1. в процессе размножения 3) с вдыхаемым воздухом

2. по цепям питания 4) со сточными водами

А12. Впервые название «Биосфера» было дано:

1. К Линнеем 3) В.И. Вернадским

2. Ж.Б. Ламарком 4) В.Н. Сукачевым

А13. Биосфера существует в основном за счет:

1. космической энергии и внутрипланетарной тепловой энергии

2. внутрипланетарной тепловой энергии

3. космической энергии

4. энергии Солнца

А14. Верхняя граница биосферы ограничена:

1. высотой полета птиц 3) озоновым слоем

2. высотой обнаружения спор 4) не имеет верхней границы

В1. Выберите несколько правильных утверждений. К функциям живого вещества в биосфере относятся:

А. накопительная Г. концентрационная

Б. окислительно-восстановительная Д. газовая

В. проводниковая Е. окислительная

С1. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.

Каково значение круговорота веществ в природе для существования биосферы? Приведите примеры.

С2. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.

Учение о биосфере.

Вариант теста № 6

(тема «Биосфера»)

Тест состоит из 3-х частей.

Первая часть содержит вопросы под буквой А. В них необходимо выбрать только один правильный ответ.

Вторая часть содержит вопросы под буквой В. Эти задания могут быть:

· или на выбор нескольких правильных ответов;

· задания на установление соответствий позиций между процессами и объектами, а также описанием их свойств и характеристик;

· задания на определение последовательности биологических явлений или процессов

Третья часть (под буквой «С»), включает в себя развернутый ответ на поставленный вопрос.

А1. Процесс периодического снижения численности популяции под воздействием экологических факторов до определенного предела и последующего ее повышения называют:

1. биологическим ритмом 3) саморегуляцией

2. круговоротом веществ 4) миграцией атомов

А2. Процесс разрушения редуцентами органических веществ до неорганических и возвращения их в окружающую среду – важное звено в:

1. обмене веществ 3) круговороте веществ

2. саморегуляции 4) сезонных изменениях в жизни организмов

А3. Массовая вырубка доминантных, средообразующих видов деревьев в лесу может привести к:

1. усилению круговорота веществ 3) удлинению цепей питания

2. возникновению цепей питания 4) смены экосистемы

А4. Кислотные дожди, которые образуются в результате загрязнения атмосферы оксидами азота и серы, приводят к:

1. улучшению минерального питания растений

2. гибели лесов в ряде регионов земного шара

3. улучшению водного обмена у растений

4. усилению фотосинтеза

А5. Фотосинтез и дыхание относят к функции живого вещества:

1. окислительно-восстановительной 3) биогеохимической

2. газовой 4) концентрационной

А6. Во многих странах мира созданы партии «зеленых», действия которых направлены на:

1. охрану биосферы 3) охрану прав человека на чистый воздух

2. отказ от применения любой техники 4) приостановку развития биосферы

А7. Экосистемы, в которых запрещен отстрел редких видов животных, сбор растений, называют:

1. заказником 3) сообществом

2. агроэкосистемой 4) лесопарком

А8. Большое видовое разнообразие, саморегуляция, сбалансированный круговорот веществ – это признаки:

1. агроэкосистемы 3) нестабильной экосистемы

2. устойчивой экосистемы 4) развития экосистемы

А9. В способности организмов превращать одни вещества в другие и образованием солей, оксидов состоит функция живого вещества:

1. газовая 3) запасающая

2. концентрационная 4) окислительно-восстановительная

А10. Биосфера как глобальная экосистема состоит из:

1. биотических и химических компонентов

2. биотических и мертвых компонентов

3. живых и химических компонентов

4. биотических и абиотических компонентов

А11. Живое вещество биосферы образованно совокупностью особей всех видов:

1. животных, включая человека 3) растений и человека

2. растений и животных 4) живых организмов, населяющих планету и человек

А12. Биогенная миграция атомов называется… круговоротом:

1. биохимическим 3) биогеохимическим

2. химическим 4) биологическим

А13. Все виды растений и животных и их природная среда охраняется в:

1. заповедниках 3) заказниках

2) биогеоценозах 4) природных парках

А14. Несмотря на постоянное использование растениями неорганических веществ, поглощаемых из почвы, запас их в почве не иссякает, так как происходит:

1. обмен веществ 3) круговорот веществ

2. смена биогеоценозов 4) саморегуляция

В1. Выберите несколько правильных утверждений. К газовой функциям живого вещества относятся следующие процессы:

А. возвращению молекулярного азота в атмосферу бактериями

Б. усвоение молекулярного азота атмосферы клубеньковыми бактериями

В. способность накапливать в клетках хвощей и осок определенное вещество

Г. процесс дыхания

Д. накопление йода в клетках морской водоросли ламинарии

Е. аккумулирование химических веществ в клетках организмов

С1. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.

Назовите компоненты и границы биосферы.

С2. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.

Каковы причины устойчивости биосферы?

Ключ ответов к тестам по биосфере.

Номер вопроса

А1. Явления круговорота веществ и энергии, происходящие при участии живых организмов, изучают на уровне

1) биосферном 3) популяционно-видовом

2) биогеоценотическом 4) организменном

А2. К антропогенным факторам относятся

1) осушение болот, вырубка лесов, строительство дорог

2) растения, бактерии, грибы, животные, вирусы

3) минералы, растения, соленость воды, распашка полей

4) температура воздуха и воды, атмосферное давление

А3. Одной из главных причин сокращения видового разнообразия животных в настоящее время является

1) межвидовая борьба

2) разрушение мест обитания животных

3) чрезмерное размножение хищников

4) возникновение глобальных эпидемий – пандемий

А4. Необходимое условие сохранения равновесия в биосфере

1) эволюция органического мира

2) замкнутый круговорот веществ и энергии

3) усиление промышленной и снижение сельскохозяйственной деятельности человека

4) усиление сельскохозяйственной и снижение промышленной деятельности человека

А5. В биосфере

1) биомасса растений равна биомассе животных

2) биомасса животных во много раз превышает биомассу растений

3) биомасса растений во много раз превышает биомассу животных

4) соотношения биомасс растений и животных постоянно изменяется

А6. Биосфера является открытой системой, так как она

А7. По В.И. Вернадскому кислород является веществом

1) живым 2) биокосным 3) биогенным 4) косным

А8. Верхняя граница биосферы находится на высоте 20 км от поверхности Земли, так как там

1) отсутствует кислород 3) очень низкая температура

2) отсутствует свет 4) размещается озоновый слой

А9. Оболочка Земли, населенная живыми организмами и преобразованная ими, называется

1) гидросфера 2) литосфера 3) ноосфера 4) биосфера

А10. По определению В.И. Вернадского ведущая роль в создании ноосферы принадлежит

1) бактериям 2) растениям 3) космосу 4) человеку

А11. Наибольшая концентрация живого вещества наблюдается

1) на стыке атмосферы, гидросферы и литосферы

2) в нижних слоях гидросферы

3) в верхних слоях атмосферы

4) в литосфере на глубине 200 м

А12. Поддержанию равновесия в биосфере, ее целостности способствует

1) сохранение биоразнообразия

2) вселение новых видов в экосистемы

3) создание агроэкосистем

4) расширение площади земель, занятых культурными растениями

А13. Развитие промышленности, транспорта, сельского хозяйства с учетом экологических закономерностей – необходимое условие

1) устойчивости биосферы

2) эволюции органического мира по пути ароморфоза

3) смены биогеоценозов

4) саморегуляции численности в популяциях

А14. Парниковый эффект в биосфере вызывает накопления в атмосфере

1) пыли 2) ядовитых веществ 3) углекислого газа 4) азота

А15. Устойчивость биосферы как глобальной экосистемы определяется

1) разнообразием ее видового состава

2) конкуренцией между организмами

3) популяционными волнами

4) закономерностями наследственности и изменчивости организмов

А16. Выделение в атмосферу оксидов серы, азота вызывает

1) уменьшение озонового слоя 3) выпадение кислотных дождей

2) засоление мирового океана 4) увеличение концентрации углекислого газа

А17. Необходимое условие устойчивого развития биосферы –

1) создание искусственных агроценозов

2) сокращение численности хищных животных

3) развитие промышленности с учетом экологических закономерностей

4) уничтожение насекомых-вредителей сельскохозяйственных культур

А18. В преобразовании биосферы главную роль играют

1) живые организмы 3) круговорот минеральных веществ

2) биоритмы 4) процессы саморегуляции

С1. Для сохранения и увеличения рыбных запасов установлены определенные правила рыболовства. Объясните, почему при ловле рыбы нельзя использовать мелкоячеистые сети и такие приемы лова, как травление или глушение рыбы взрывчатыми веществами. Приведите не менее двух причин.

С2. Какие последствия может иметь глобальное потепление? Приведите не менее трех причин.

Тест по теме «Биосфера – глобальная экосистема. Биосфера и человек»

Вариант 2

А1. В настоящее время наибольшие изменения в биосфере вызывают факторы

1) биотические 3) антропогенные

2) абиотические 4) космические

А2. Биосферу считают динамической системой, так как она

1) способна к саморегуляции 3) состоит из экосистем

2) способна изменяться во времени 4) связана с космосом обменом веществ

А3. Жизнь на Земле невозможна без круговорота веществ, в котором растения выполняют роль

1) разрушителей органических веществ 3) производителей органических веществ

2) источника минеральных веществ 4) потребителей органических веществ

А4. Основателем учения о биосфере является

1) В. Докучаев 2) Э. Геккель 3) В. Вернадский 4) Ч. Дарвин

А5. Нефть по В.И. Вернадскому является веществом

1) биогенным 2) живым 3) биокосным 4) косным

А6. Биосфера представляет собой глобальную экосистему, структурными компонентами которой являются

1) типы животных 3) популяции

2) биогеоценозы 4) отделы растений

А7. В биосфере биомасса животных

1) во много раз превышает биомассу растений

2) равна биомассе растений

3) во много раз меньше биомассы растений

4) в отдельные периоды превышает биомассу растений, а в другие нет

А8. Устойчивость биосферы обеспечивается

1) геомагнитными явлениями 3) атмосферными явлениями

2) хозяйственной деятельностью человека 4) круговоротом веществ

А9. Нижняя граница биосферы располагается в литосфере на глубине

1) 1 км 2) 8 км 3) 5 км 4) 3,5 км

А10. Биологическим круговоротом называется непрерывное движение веществ между

1) микроорганизмами и грибами

2) растениями и почвой

3) животными, растениями и микроорганизмами

4) растениями, животными, микроорганизмами и почвой

А11. К глобальным изменениям в биосфере, снижению плодородия почвы, вызванным воздействием человека, относят

1) эрозию и засоление, опустынивание

2) осушение болот

3) создание искусственных водохранилищ

4) известкование полей

А12. Загрязнение атмосферы оксидами серы и азота способствует

1) разрушению озонового слоя

2) разрушению структуры пахотного слоя

3) выпадению кислотных дождей и уничтожению лесов

4) вымыванию из почвы питательных веществ

А13. Расширение озоновых дыр приводит к

1) повышению температуры воздуха, частому появлению туманов

2) усилению ультрафиолетового излучения, вредного для здоровья

3) понижению температуры и повышению влажности воздуха

4) уменьшению прозрачности атмосферы и снижению интенсивности фотосинтеза

А14. Сохранению равновесия в биосфере способствует

1) создание новых сортов растений и пород животных

2) вселение новых видов в экосистему

4) внедрение в производство малоотходных технологий

А15. К глобальным изменениям в биосфере, связанным с гибелью многих организмов вследствие появления у них ряда отрицательных мутаций, может привести

1) парниковый эффект 3) вырубка лесов

2) таяние ледников 4) расширение озоновых дыр

А16. Глобальное потепление на Земле может наступить в результате

1) урбанизации ландшафтов

2) циклических процессов на Солнце

3) таяния ледников

4) парникового эффекта

А17. Парниковый эффект на Земле является следствием повышения в атмосфере концентрации

1) кислорода 2) углекислого газа 3) сернистого газа 4) паров воды

А18. Как предотвратить нарушения человеком равновесия в биосфере?

1) повысить интенсивность хозяйственной деятельности

2) увеличить продуктивность биомассы экосистем

3) учитывать экологические закономерности в хозяйственной деятельности

4) изучить биологию редких и исчезающих видов растений и животных

С1. В чем проявляются особенности биосферы как оболочки Земли? Приведите не менее трех особенностей.

С2.

Ответы к тесту

«Биосфера – глобальная экосистема. Биосфера и человек»

Вариант 1

С1. Для сохранения и увеличения рыбных запасов установлены определенные правила рыболовства. Объясните, почему при ловле рыбы нельзя использовать мелкоячеистые сети и такие приемы лова, как травление или глушение рыбы взрывчатыми веществами. Приведите не менее двух причин.

При использовании мелкоячеистых сетей вылавливается много неподросшей рыбы, которая могла бы дать большое потомство.

Травление или глушение взрывчатыми веществами – хищнические способы лова, при которых много рыбы гибнет бесполезно.

С2. Какие последствия может иметь глобальное потепление? Приведите не менее трех причин.

Таяние льдов, подъем уровня мирового океана.

Затопление больших площадей побережий, плотно заселенных людьми.

Изменение климата и непредсказуемость погодных явлений.

Вариант 2

С1. В чем проявляются особенности биосферы как оболочки Земли? Приведите не менее трех особенностей.

В биосфере протекают биохимические процессы, проявляется геологическая деятельность всех организмов.

В биосфере происходит непрерывный биогенный круговорот веществ, регулируемый деятельностью организмов.

Биосфера преобразует энергию Солнца в энергию неорганических веществ.

С2. Объясните, какой вред растениям наносят кислотные дожди. Приведите не менее трех причин.

Непосредственно повреждают органы и ткани растений.

Загрязняют почву, уменьшают плодородие.

Понижают продуктивность растений.

Тест по теме «Биосфера» — PPTSTORE.RU

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 1»

ЗАЧЕТ ПО ТЕМЕ

«БИОСФЕРА»

(теоретическая часть)

тесты в форме ЕГЭ

ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ

9 – 11 КЛАСС

подготовила

учитель биологии

высшая категория

Андреева Эльвира Юрьевна

Норильск – 2010

Вариант теста № 1

(тема «Биосфера»)

Тест состоит из 3-х частей.

Первая часть содержит вопросы под буквой А. В них необходимо выбрать только один правильный ответ.

Вторая часть содержит вопросы под буквой В. Эти задания могут быть:

• или на выбор нескольких правильных ответов;

• задания на установление соответствий позиций между процессами и объектами, а также описанием их свойств и характеристик;

• задания на определение последовательности биологических явлений или процессов

Третья часть (под буквой «С»), включает в себя развернутый ответ на поставленный вопрос.

А1. Совокупность популяций разных видов, связанных между собой пищевыми и энергетическими связями, а также с факторами неживой природы, круговоротом веществ, длительное время обитающих на определенной территории, называют:

1. экосистемой 3) биосферой

2. ноосферой 4) видом

А2. В круговороте веществ наибольшую роль играют:

1. абиотические факторы 3) живые организмы

2. антропогенные факторы 4) биологические ритмы

А3. Основная причина сокращения числа видов на Земле в ХХ веке состоит в действии антропогенного фактора, так как он:

1. ослабляет конкуренцию между видами

2. изменяет среду их обитания

3. способствует удлинению цепей питания

4. влияет на сезонные изменения в природе

А4. Наиболее молодая из всех сфер Земли – биосфера, так как она возникла только с появлением:

1. гидросферы 3) литосферы

2. атмосферы 4) жизни на Земле

А5. Причина снижения плодородия почвы под воздействием человека — :

1. применение удобрений 3) эрозия, засоление

2. создание в степи лесополос 4) чередование выращиваемых культурных растений

А6. Биотехнологические методы производства продуктов питания более эффективны, так как они:

1. более простые

2. позволяют получить экологически чистую продукцию

3. не требует специальных условий

4. не требует квалифицированного труда

А7. Экосистему, созданную человеком для выращивания культурных растений, называют:

1. биогеоценозом 3) биосферой

2. агроценозом 4) опытной станцией

А8. В большинстве экосистем первоначальным источником органического вещества и энергии является:

1. животные 3) грибы

2. бактерии 4) растения

А9. Источником энергии для фотосинтеза у растений служит свет, который относят к факторам:

1. непериодическим 3) абиотическим

2. антропогенным 4) биотическим

А10. Живые организмы за время существования биосферы многократно использовали одни и те же химические элементы благодаря:

1. синтезу веществ организмами 3) круговороту веществ

2. расщеплению веществ организмами 4) постоянному поступлению веществ из Космоса

А11. Структурно-функциональной единицей биосферы является

1. тип животного 3) царство

2. отдел растения 4) биогеоценоз

А12. Причиной отрицательного воздействия человека на биосферу, проявляющейся в нарушении круговорота кислорода, является:

1. создание искусственных водоемов 3) сокращение площади лесов

2. орошение земель 4) осушение болот

А13. Какая функция живого вещества лежит в основе его способности аккумулировать химические элементы из окружающей среды?

1. газовая 3) концентрационная

2. окислительно-восстановительная 4) биогеохимическая

А14. В круговороте веществ и превращения энергии в биосфере наиболее активно участвует:

1. кислород 3) климат

2. живое вещество 4) тепло земных недр

В1. Выберите несколько правильных утверждений. В состав биосферы входят:

А. растения Г. бактерии

Б. биокосное вещество Д. биогенное вещество

В. живое вещество Е. косное вещество

С1. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.

Что представляет собой биомасса поверхности суши, почвы и мирового океана?

С2. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.

Каковы основные функции живого вещества биосферы?

Вариант теста № 2

(тема «Биосфера»)

Тест состоит из 3-х частей.

Первая часть содержит вопросы под буквой А. В них необходимо выбрать только один правильный ответ.

Вторая часть содержит вопросы под буквой В. Эти задания могут быть:

• или на выбор нескольких правильных ответов;

• задания на установление соответствий позиций между процессами и объектами, а также описанием их свойств и характеристик;

• задания на определение последовательности биологических явлений или процессов

Третья часть (под буквой «С»), включает в себя развернутый ответ на поставленный вопрос.

А1. В сохранении многообразия видов растений и животных в биосфере большое значение имеет:

1. создание заповедников

2. расширение площади агроценозов

3. повышение продуктивности агроценозов

4. борьба с вредителями сельскохозяйственных растений

А2. Замкнутый, сбалансированный круговорот веществ в экосистеме служит причиной:

1. саморегуляции 3) изменения экосистемы

2. колебания численности популяции 4) устойчивости экосистемы

А3. Русский ученый В.И. Вернадский создал учение о:

1. биогеоценозах 3) биоритмах

2. ведущей роли живого вещества в биосфере 4) фотопериодизме

А4. Внедрение малоотходных технологий в промышленное производство позволяет:

1. защитить биосферу от загрязнения

2. повысить продуктивность агроценозов

3. ускорить круговорот веществ в биосфере

4. замедлить круговорот веществ в биосфере

А5. В хвойном лесу обитает множество видов, связанных между собой и с факторами неживой природы, поэтому его называют:

1. биосферой 3) биосферой

2. биогеоценозом 4) заказником

А6. Наибольшую роль в круговороте веществ играют(ет)

1. абиотические факторы 3) антропогенные факторы

2. ограничивающие факторы 4) живое вещество

А7. Изъятие человеком значительного количества биомассы из экосистемы делает круговорот веществ несбалансированным, что служит причиной:

1. нестабильной экосистемы 3) саморегуляции в экосистеме

2. стабильной экосистемы 4) увеличения численности популяции

А8. Масса живого вещества в биосфере очень мала, но она играет огромную роль в…

1. создании литосферы 3) создании Мирового океана

2. преобразовании вещества и энергии 4) образовании материков

А9. Отрицательные последствия воздействия человека на биосферу проявляются в:

1. изменении атмосферного давления

2. регулировании численности популяции промысловых животных

3. сокращении биоразнообразия

4. создании новых сортов растений и пород животных

А10. Изменение организмами в процессе жизнедеятельности среды обитания в экосистеме является причиной:

1. круговорота веществ 3) возникновения приспособлений у организмов

2. смены экосистем 4) возникновения новых видов

А11. Отходы промышленного производства – соли тяжелых металлов: свинца, кадмия – вызывают у людей отравления, рождение уродов, попадая в их организм:

1. в процессе размножения 3) с вдыхаемым воздухом

2. по цепям питания 4) со сточными водами

А12. Впервые название «Биосфера» было дано:

1. К Линнеем 3) В.И. Вернадским

2. Ж.Б. Ламарком 4) В.Н. Сукачевым

А13. Биосфера существует в основном за счет:

1. космической энергии и внутрипланетарной тепловой энергии

2. внутрипланетарной тепловой энергии

3. космической энергии

4. энергии Солнца

А14. Верхняя граница биосферы ограничена:

1. высотой полета птиц 3) озоновым слоем

2. высотой обнаружения спор 4) не имеет верхней границы

В1. Выберите несколько правильных утверждений. К функциям живого вещества в биосфере относятся:

А. накопительная Г. концентрационная

Б. окислительно-восстановительная Д. газовая

В. проводниковая Е. окислительная

С1. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.

Каково значение круговорота веществ в природе для существования биосферы? Приведите примеры.

С2. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.

Учение о биосфере.

Вариант теста № 3

(тема «Биосфера»)

Тест состоит из 3-х частей.

Первая часть содержит вопросы под буквой А. В них необходимо выбрать только один правильный ответ.

Вторая часть содержит вопросы под буквой В. Эти задания могут быть:

• или на выбор нескольких правильных ответов;

• задания на установление соответствий позиций между процессами и объектами, а также описанием их свойств и характеристик;

• задания на определение последовательности биологических явлений или процессов

Третья часть (под буквой «С»), включает в себя развернутый ответ на поставленный вопрос.

А1. Процесс периодического снижения численности популяции под воздействием экологических факторов до определенного предела и последующего ее повышения называют:

1. биологическим ритмом 3) саморегуляцией

2. круговоротом веществ 4) миграцией атомов

А2. Процесс разрушения редуцентами органических веществ до неорганических и возвращения их в окружающую среду – важное звено в:

1. обмене веществ 3) круговороте веществ

2. саморегуляции 4) сезонных изменениях в жизни организмов

А3. Массовая вырубка доминантных, средообразующих видов деревьев в лесу может привести к:

1. усилению круговорота веществ 3) удлинению цепей питания

2. возникновению цепей питания 4) смены экосистемы

А4. Кислотные дожди, которые образуются в результате загрязнения атмосферы оксидами азота и серы, приводят к:

1. улучшению минерального питания растений

2. гибели лесов в ряде регионов земного шара

3. улучшению водного обмена у растений

4. усилению фотосинтеза

А5. Фотосинтез и дыхание относят к функции живого вещества:

1. окислительно-восстановительной 3) биогеохимической

2. газовой 4) концентрационной

А6. Во многих странах мира созданы партии «зеленых», действия которых направлены на:

1. охрану биосферы 3) охрану прав человека на чистый воздух

2. отказ от применения любой техники 4) приостановку развития биосферы

А7. Экосистемы, в которых запрещен отстрел редких видов животных, сбор растений, называют:

1. заказником 3) сообществом

2. агроэкосистемой 4) лесопарком

А8. Большое видовое разнообразие, саморегуляция, сбалансированный круговорот веществ – это признаки:

1. агроэкосистемы 3) нестабильной экосистемы

2. устойчивой экосистемы 4) развития экосистемы

А9. В способности организмов превращать одни вещества в другие и образованием солей, оксидов состоит функция живого вещества:

1. газовая 3) запасающая

2. концентрационная 4) окислительно-восстановительная

А10. Биосфера как глобальная экосистема состоит из:

1. биотических и химических компонентов

2. биотических и мертвых компонентов

3. живых и химических компонентов

4. биотических и абиотических компонентов

А11. Живое вещество биосферы образованно совокупностью особей всех видов:

1. животных, включая человека 3) растений и человека

2. растений и животных 4) живых организмов, населяющих планету и человек

А12. Биогенная миграция атомов называется… круговоротом:

1. биохимическим 3) биогеохимическим

2. химическим 4) биологическим

А13. Все виды растений и животных и их природная среда охраняется в:

1. заповедниках 3) заказниках

2. биогеоценозах 4) природных парках

А14. Несмотря на постоянное использование растениями неорганических веществ, поглощаемых из почвы, запас их в почве не иссякает, так как происходит:

1. обмен веществ 3) круговорот веществ

2. смена биогеоценозов 4) саморегуляция

В1. Выберите несколько правильных утверждений. К газовой функции живого вещества относятся следующие процессы:

А. возвращению молекулярного азота в атмосферу бактериями

Б. усвоение молекулярного азота атмосферы клубеньковыми бактериями

В. способность накапливать в клетках хвощей и осок определенное вещество

Г. процесс дыхания

Д. накопление йода в клетках морской водоросли ламинарии

Е. аккумулирование химических веществ в клетках организмов

С1. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.

Назовите компоненты и границы биосферы.

С2. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.

Каковы причины устойчивости биосферы?

Вариант теста № 4

(тема «Биосфера»)

Тест состоит из 3-х частей.

Первая часть содержит вопросы под буквой А. В них необходимо выбрать только один правильный ответ.

Вторая часть содержит вопросы под буквой В. Эти задания могут быть:

• или на выбор нескольких правильных ответов;

• задания на установление соответствий позиций между процессами и объектами, а также описанием их свойств и характеристик;

• задания на определение последовательности биологических явлений или процессов

Третья часть (под буквой «С»), включает в себя развернутый ответ на поставленный вопрос.

А1. Совокупность популяций разных видов, связанных между собой пищевыми и энергетическими связями, а также с факторами неживой природы, круговоротом веществ, длительное время обитающих на определенной территории, называют:

1. экосистемой 3) биосферой

2. ноосферой 4) видом

А2. В круговороте веществ наибольшую роль играют:

1. абиотические факторы 3) живые организмы

2. антропогенные факторы 4) биологические ритмы

А3. Основная причина сокращения числа видов на Земле в ХХ веке состоит в действии антропогенного фактора, так как он:

1. ослабляет конкуренцию между видами

2. изменяет среду их обитания

3. способствует удлинению цепей питания

4. влияет на сезонные изменения в природе

А4. Наиболее молодая из всех сфер Земли – биосфера, так как она возникла только с появлением:

1. гидросферы 3) литосферы

2. атмосферы 4) жизни на Земле

А5. Причина снижения плодородия почвы под воздействием человека — :

1. применение удобрений 3) эрозия, засоление

2. создание в степи лесополос 4) чередование выращиваемых культурных растений

А6. Биотехнологические методы производства продуктов питания более эффективны, так как они:

1. более простые

2. позволяют получить экологически чистую продукцию

3. не требует специальных условий

4. не требует квалифицированного труда

А7. Экосистему, созданную человеком для выращивания культурных растений, называют:

1. биогеоценозом 3) биосферой

2. агроценозом 4) опытной станцией

А8. В большинстве экосистем первоначальным источником органического вещества и энергии является:

1. животные 3) грибы

2. бактерии 4) растения

А9. Источником энергии для фотосинтеза у растений служит свет, который относят к факторам:

1. непериодическим 3) абиотическим

2. антропогенным 4) биотическим

А10. Живые организмы за время существования биосферы многократно использовали одни и те же химические элементы благодаря:

1. синтезу веществ организмами 3) круговороту веществ

2. расщеплению веществ организмами 4) постоянному поступлению веществ из Космоса

А11. Структурно-функциональной единицей биосферы является

1. тип животного 3) царство

2. отдел растения 4) биогеоценоз

А12. Причиной отрицательного воздействия человека на биосферу, проявляющейся в нарушении круговорота кислорода, является:

1. создание искусственных водоемов 3) сокращение площади лесов

2. орошение земель 4) осушение болот

А13. Какая функция живого вещества лежит в основе его способности аккумулировать химические элементы из окружающей среды?

1. газовая 3) концентрационная

2. окислительно-восстановительная 4) биогеохимическая

А14. В круговороте веществ и превращения энергии в биосфере наиболее активно участвует:

1. кислород 3) климат

2. живое вещество 4) тепло земных недр

В1. Выберите несколько правильных утверждений. В состав биосферы входят:

А. растения Г. бактерии

Б. биокосное вещество Д. биогенное вещество

В. живое вещество Е. косное вещество

С1. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.

Каковы причины устойчивости биосферы?

С2. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.

Каковы основные функции живого вещества биосферы?

Вариант теста № 5

(тема «Биосфера»)

Тест состоит из 3-х частей.

Первая часть содержит вопросы под буквой А. В них необходимо выбрать только один правильный ответ.

Вторая часть содержит вопросы под буквой В. Эти задания могут быть:

• или на выбор нескольких правильных ответов;

• задания на установление соответствий позиций между процессами и объектами, а также описанием их свойств и характеристик;

• задания на определение последовательности биологических явлений или процессов

Третья часть (под буквой «С»), включает в себя развернутый ответ на поставленный вопрос.

А1. В сохранении многообразия видов растений и животных в биосфере большое значение имеет:

1. создание заповедников

2. расширение площади агроценозов

3. повышение продуктивности агроценозов

4. борьба с вредителями сельскохозяйственных растений

А2. Замкнутый, сбалансированный круговорот веществ в экосистеме служит причиной:

1. саморегуляции 3) изменения экосистемы

2. колебания численности популяции 4) устойчивости экосистемы

А3. Русский ученый В.И. Вернадский создал учение о:

1. биогеоценозах 3) биоритмах

2. ведущей роли живого вещества в биосфере 4) фотопериодизме

А4. Внедрение малоотходных технологий в промышленное производство позволяет:

1. защитить биосферу от загрязнения

2. повысить продуктивность агроценозов

3. ускорить круговорот веществ в биосфере

4. замедлить круговорот веществ в биосфере

А5. В хвойном лесу обитает множество видов, связанных между собой и с факторами неживой природы, поэтому его называют:

1. биосферой 3) биосферой

2. биогеоценозом 4) заказником

А6. Наибольшую роль в круговороте веществ играют(ет)

1. абиотические факторы 3) антропогенные факторы

2. ограничивающие факторы 4) живое вещество

А7. Изъятие человеком значительного количества биомассы из экосистемы делает круговорот веществ несбалансированным, что служит причиной:

1. нестабильной экосистемы 3) саморегуляции в экосистеме

2. стабильной экосистемы 4) увеличения численности популяции

А8. Масса живого вещества в биосфере очень мала, но она играет огромную роль в…

1. создании литосферы 3) создании Мирового океана

2. преобразовании вещества и энергии 4) образовании материков

А9. Отрицательные последствия воздействия человека на биосферу проявляются в:

1. изменении атмосферного давления

2. регулировании численности популяции промысловых животных

3. сокращении биоразнообразия

4. создании новых сортов растений и пород животных

А10. Изменение организмами в процессе жизнедеятельности среды обитания в экосистеме является причиной:

1. круговорота веществ 3) возникновения приспособлений у организмов

2. смены экосистем 4) возникновения новых видов

А11. Отходы промышленного производства – соли тяжелых металлов: свинца, кадмия – вызывают у людей отравления, рождение уродов, попадая в их организм:

1. в процессе размножения 3) с вдыхаемым воздухом

2. по цепям питания 4) со сточными водами

А12. Впервые название «Биосфера» было дано:

1. К Линнеем 3) В.И. Вернадским

2. Ж.Б. Ламарком 4) В.Н. Сукачевым

А13. Биосфера существует в основном за счет:

1. космической энергии и внутрипланетарной тепловой энергии

2. внутрипланетарной тепловой энергии

3. космической энергии

4. энергии Солнца

А14. Верхняя граница биосферы ограничена:

1. высотой полета птиц 3) озоновым слоем

2. высотой обнаружения спор 4) не имеет верхней границы

В1. Выберите несколько правильных утверждений. К функциям живого вещества в биосфере относятся:

А. накопительная Г. концентрационная

Б. окислительно-восстановительная Д. газовая

В. проводниковая Е. окислительная

С1. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.

Каково значение круговорота веществ в природе для существования биосферы? Приведите примеры.

С2. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.

Учение о биосфере.

Вариант теста № 6

(тема «Биосфера»)

Тест состоит из 3-х частей.

Первая часть содержит вопросы под буквой А. В них необходимо выбрать только один правильный ответ.

Вторая часть содержит вопросы под буквой В. Эти задания могут быть:

• или на выбор нескольких правильных ответов;

• задания на установление соответствий позиций между процессами и объектами, а также описанием их свойств и характеристик;

• задания на определение последовательности биологических явлений или процессов

Третья часть (под буквой «С»), включает в себя развернутый ответ на поставленный вопрос.

А1. Процесс периодического снижения численности популяции под воздействием экологических факторов до определенного предела и последующего ее повышения называют:

1. биологическим ритмом 3) саморегуляцией

2. круговоротом веществ 4) миграцией атомов

А2. Процесс разрушения редуцентами органических веществ до неорганических и возвращения их в окружающую среду – важное звено в:

1. обмене веществ 3) круговороте веществ

2. саморегуляции 4) сезонных изменениях в жизни организмов

А3. Массовая вырубка доминантных, средообразующих видов деревьев в лесу может привести к:

1. усилению круговорота веществ 3) удлинению цепей питания

2. возникновению цепей питания 4) смены экосистемы

А4. Кислотные дожди, которые образуются в результате загрязнения атмосферы оксидами азота и серы, приводят к:

1. улучшению минерального питания растений

2. гибели лесов в ряде регионов земного шара

3. улучшению водного обмена у растений

4. усилению фотосинтеза

А5. Фотосинтез и дыхание относят к функции живого вещества:

1. окислительно-восстановительной 3) биогеохимической

2. газовой 4) концентрационной

А6. Во многих странах мира созданы партии «зеленых», действия которых направлены на:

1. охрану биосферы 3) охрану прав человека на чистый воздух

2. отказ от применения любой техники 4) приостановку развития биосферы

А7. Экосистемы, в которых запрещен отстрел редких видов животных, сбор растений, называют:

1. заказником 3) сообществом

2. агроэкосистемой 4) лесопарком

А8. Большое видовое разнообразие, саморегуляция, сбалансированный круговорот веществ – это признаки:

1. агроэкосистемы 3) нестабильной экосистемы

2. устойчивой экосистемы 4) развития экосистемы

А9. В способности организмов превращать одни вещества в другие и образованием солей, оксидов состоит функция живого вещества:

1. газовая 3) запасающая

2. концентрационная 4) окислительно-восстановительная

А10. Биосфера как глобальная экосистема состоит из:

1. биотических и химических компонентов

2. биотических и мертвых компонентов

3. живых и химических компонентов

4. биотических и абиотических компонентов

А11. Живое вещество биосферы образованно совокупностью особей всех видов:

1. животных, включая человека 3) растений и человека

2. растений и животных 4) живых организмов, населяющих планету и человек

А12. Биогенная миграция атомов называется… круговоротом:

1. биохимическим 3) биогеохимическим

2. химическим 4) биологическим

А13. Все виды растений и животных и их природная среда охраняется в:

1. заповедниках 3) заказниках

2) биогеоценозах 4) природных парках

А14. Несмотря на постоянное использование растениями неорганических веществ, поглощаемых из почвы, запас их в почве не иссякает, так как происходит:

1. обмен веществ 3) круговорот веществ

2. смена биогеоценозов 4) саморегуляция

В1. Выберите несколько правильных утверждений. К газовой функциям живого вещества относятся следующие процессы:

А. возвращению молекулярного азота в атмосферу бактериями

Б. усвоение молекулярного азота атмосферы клубеньковыми бактериями

В. способность накапливать в клетках хвощей и осок определенное вещество

Г. процесс дыхания

Д. накопление йода в клетках морской водоросли ламинарии

Е. аккумулирование химических веществ в клетках организмов

С1. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.

Назовите компоненты и границы биосферы.

С2. Дайте развернутый ответ на следующий вопрос.

Каковы причины устойчивости биосферы?

Ключ ответов к тестам по биосфере.

номер вопроса

Тест по теме Биосфера можно скачать бесплатно и без регистрации. Данный тест является лучшим материалом по предмету: Биология. При создании теста были использованы материалы из открытых источников. Скачайте тест бесплатно.

Наука о морских водорослях | Американский ученый

Эта статья из номера

ноябрь-декабрь 2013 г.

Том 101, номер 6

стр. 458

DOI: 10.1511 / 2013.105.458

Макроводоросли — это, грубо говоря, те, которые можно увидеть невооруженным глазом.Большинство из них классифицируются как бентосные, то есть прикрепляются к морскому дну. Но не стоит так формально говорить о бентосных макроводорослях. Обычно мы все время называем их одним термином водоросли и используем их гораздо чаще, чем думает большинство людей.

Макроводоросли бывают самых разных видов. Некоторые из более крупных имеют сложные структуры со специальными тканями, которые обеспечивают поддержку или транспортировку питательных веществ и продуктов фотосинтеза; другие состоят из практически одинаковых ячеек.Самые маленькие водоросли имеют размер всего несколько миллиметров или сантиметров, в то время как самые большие обычно вырастают до 30-50 метров в длину. Клетки морских водорослей также бывают разных размеров; у многих видов они могут достигать одного сантиметра и более. Эти большие клетки могут содержать несколько клеточных ядер и органелл, чтобы обеспечить производство белков, достаточных для поддержания функции клетки и быстрого роста морских водорослей в целом.

Макроводоросли делятся на три основные группы: бурые водоросли ( Phaeophyceae ), зеленые водоросли ( Chlorophyta, ) и красные водоросли ( Rhodophyta ).Поскольку все группы содержат гранулы хлорофилла, их характерные цвета получены из других пигментов. Многие бурые водоросли называются просто ламинариями.

По оценкам, в морской среде обитают 1800 различных коричневых макроводорослей, 6200 красных макроводорослей и 1800 зеленых макроводорослей. Хотя красные водоросли более разнообразны, коричневые — самые крупные. Несмотря на то, что мы говорим о трех группах водорослей, как если бы они были тесно связаны, это верно лишь в незначительной степени.Например, бурые водоросли и красные водоросли принадлежат к двум разным биологическим царствам и в некотором смысле менее связаны друг с другом, чем, например, медуза с костистой рыбой. Зеленые и красные водоросли более тесно связаны с высшими растениями, чем бурые водоросли, и вместе с диатомовыми водорослями они развились раньше, чем бурые водоросли.

Большинство видов морских водорослей имеют мягкие ткани, но некоторые из них в большей или меньшей степени кальцифицированы, например, красные известковые водоросли. Рост кальциевого слоя точно контролируется полисахаридами, присутствующими на их клеточных стенках.

Водоросли, особенно бурые водоросли, обычно состоят из трех отчетливо узнаваемых частей. Внизу находится структура, напоминающая корень, фиксатор, который, как следует из названия, закрепляет организм в его среде обитания. Обычно он соединяется ножкой (или стеблем) с пластинчатыми пластинками. У водорослей может быть одно или несколько лезвий, причем лезвия могут иметь разную форму. В некоторых случаях лопасти имеют отчетливую среднюю жилку. Фотосинтез происходит в основном в лопастях, и поэтому важно, чтобы ножка была достаточно длинной, чтобы они располагались достаточно близко к поверхности воды, чтобы достигать света.У некоторых видов есть наполненные воздухом пузыри, знакомый вид на разрывах мочевого пузыря, которые обеспечивают им доступ к свету, удерживая их в воде в вертикальном положении. Эти пузыри могут быть до 15 сантиметров в диаметре. Поскольку бурые водоросли очень похожи на растения, их часто путают с ними.

Не все водоросли имеют эти структуры. У некоторых более мелких видов есть ткань с менее характерной структурой, состоящая только из клеточных нитей, которые могут быть или не быть разветвленными. Но почти все разновидности так или иначе нашли свое место в рационе человека.

Первоначально морские водоросли, предназначенные для употребления в пищу людьми, собирались на берегу моря или собирались в море. Те, что были съедены в свежем виде, собирались на месте и потреблялись в короткие сроки. Поскольку водоросли можно сушить и в таком виде хранить в течение длительного времени и легко транспортировать, они с самого начала были признаны ценным продуктом питания и стали предметом торговли. Со временем спрос на водоросли для различных целей вырос настолько, что на протяжении многих веков их активно культивировали, особенно на Дальнем Востоке.

История жизни водорослей сложна, и это действительно отличает их от растений. Фактически, макроводоросли могут проходить через такие разные жизненные стадии, что в прошлом их ошибочно принимали за отдельные виды. Размножение морских водорослей может включать либо исключительно половую, либо бесполую фазы, в то время как некоторые виды демонстрируют чередование поколений, в которых участвуют оба последовательно. В первом случае водоросли производят гаметы (яйцеклетки и сперматозоиды) с одним набором хромосом, а во втором — споры, содержащие два набора хромосом.Некоторые виды могут также размножаться бесполым путем путем фрагментации — то есть, лезвия сбрасывают небольшие части, которые развиваются в полностью независимые организмы.

Бесполое размножение допускает быстрое размножение вида, но несет в себе неотъемлемую опасность ограниченной генетической изменчивости. Половое размножение обеспечивает лучшую генетическую изменчивость, но оставляет виды, зависящие от этого метода воспроизводства, с огромной проблемой сопоставления, поскольку яйцеклетки и сперматозоиды должны находить друг друга в воде, которая часто бывает неспокойной.

История жизни водорослей сложна, и это действительно отличает их от растений.

Некоторые виды решают проблему сопоставления, снабжая репродуктивные клетки светочувствительными глазками или жгутиками, чтобы они могли плавать. Другие используют химические вещества, известные как феромоны или сексуальные аттрактанты. Они секретируются и высвобождаются яйцеклетками и служат для привлечения спермы. Некоторые виды (например, большие скопления водорослей в Саргассовом море) выделяют огромное количество слизи, которая гарантирует, что яйцеклетки и сперматозоиды прилипают друг к другу и не сбиваются с пути.

Красная водоросль Porphyra имеет особенно сложный жизненный цикл с интересным аспектом, который заслуживает дальнейшего обсуждения из-за интересной истории, связанной с ее открытием. Это напрямую связано с выращиванием Porphyra для производства нори, , который особенно широко используется в японской кухне — наиболее привычно для упаковки роллов маки ( См. Рецепт в подписи к изображению ролла нори. ниже. ).

Лезвия, используемые при производстве нори, растут, в то время как водоросли находятся в поколении, которое размножается половым путем, хотя сам организм может развиваться бесполым путем из спор. Лезвия производят яйцеклетки и сперматозоиды. Яйцеклетки остаются на лезвиях, где они оплодотворяются сперматозоидами. Затем оплодотворенные яйца могут образовывать новый тип спор, которые высвобождаются. Эти споры прорастают в кальциевые волокна, которые могут расти в панцирях мертвых двустворчатых моллюсков, таких как устрицы и моллюски, в процессе развития пятен, которые придают организму розоватый блеск.

До 1940-х годов считалось, что эта половая стадия на самом деле является совершенно отдельным видом водорослей, получившим название Conchocelis rosea . Без понимания истинного жизненного цикла было невозможно эффективно выращивать Porphyra в аквакультуре. Никто не знал, откуда произошли споры полностью выращенного растения Porphyra . Это было основной причиной повторяющихся проблем, с которыми сталкиваются японские рыболовы-водоросли при попытках выращивания Porphyra предсказуемым образом.

Тайные «водоросли» Лондонского музея естественной истории

Музей естественной истории расположен в Южном Кенсингтоне, в модном районе Лондона, всего в нескольких минутах ходьбы от универмага Harrods. Один подходит к зданию, которое расположено выше уровня улицы и доступно внушительной лестницей, ведущей к монументальным входным дверям, с чувством смирения.

Высушенный образец крылатых водорослей ( Alaria esculenta ) хранится в лондонском Музее естественной истории.В настоящее время ламинария продается как здоровая пища, иногда под названием атлантический вакамэ.

Несколько наивно, я пошел посмотреть, что есть в музее — образцы водорослей из его ботанических коллекций. К моему большому разочарованию быстро выяснилось, что на выставке их не было.

Вернувшись в свою комнату в Королевском обществе с видом на парк Сент-Джеймс и Биг-Бен, где мне посчастливилось прожить несколько дней, я сразу же начал обзванивать музей и найти хранителя водорослей. Сама, Дженни Брайант, по телефону.

Когда Дженни встретила меня в вестибюле Музея естествознания, она провела меня на верхний этаж и через неприметную дверь с табличкой над ней, гласящей: «Криптогамный гербарий ». По ту сторону запертой двери находится сокровищница, к которой у широкой публики нет доступа. Это огромная комната со шкафом за шкафом, где коллекции водорослей аккуратно упорядочены за красивыми коричневыми деревянными дверцами, которые защищают хрупкие образцы от воздействия света.

Мне показали образцы коллекции зеленых, красных и коричневых макроводорослей. Всего насчитывается около 600 000 образцов морских водорослей, самые старые из которых датируются 1700-ми годами. К моему большому удивлению и восторгу, первый лист, который вытащила Дженни, был из личной коллекции Кэтлин Мэри Дрю-Бейкер, известного исследователя, открывшего секреты жизненного цикла Porphyra , открывшего путь для современной японской индустрии нори. . Здесь я мог собственными глазами увидеть тщательно установленную Дрю-Бейкер Porphyra umbilicalis и прочитать аннотации, написанные ее собственным почерком, о классификации и о том, где был найден образец.

Потом мне разрешили сидеть среди коллекций и пользоваться библиотекой. Сидя рядом со старыми полками и шкафами, я впитывал благоприятную атмосферу этого места, где время, казалось, остановилось, а персонал спокойно выполнял свои задачи.

Когда я уходил, Дженни сказала мне, что это был хороший день для водорослей, так как один из их бывших коллег зашел. У меня сложилось впечатление, что изучение морских водорослей не является приоритетом в Музее естественной истории и что над коллекциями работают лишь несколько фикологов.Я вышел через маленькую боковую дверь и снова оказался на большой парадной лестнице. Подумать только, что можно пройти мимо этого скромного входа и не понять, что за ним стоит.

«Водоросли» дружелюбны и обладают особым, тихим энтузиазмом к той особой водоросли, которой посвящена большая часть их трудовой жизни. И они любят делиться своей страстью к этому с другими, кому интересна эта тема. Я вышел из музея в хорошем настроении, перезарядившись собственной одержимостью водорослями.

Это был английский исследователь водорослей, доктор Кэтлин Мэри Дрю-Бейкер, которая открыла секрет полового сегмента жизненного цикла порфиры и . Дрю-Бейкер не подозревал о трудностях ловцов морских водорослей. Вместо этого она была занята тем, чтобы пролить свет на загадку того, почему вид умывальника ( Porphyra umbilicalis ), который рос вокруг побережья Англии, казалось, исчез в течение лета и снова появился только к концу осени. Она безуспешно пыталась прорастить собранные ею споры.

Наконец, после девяти лет усилий по выращиванию водорослей в резервуарах с регулируемой свет и температурой, она обнаружила, что споры прорастут, если им позволить осесть на стерилизованной раковине устрицы. Они бы даже выросли на яичной скорлупе. Через несколько месяцев полученные маленькие розоватые ростки дали свои собственные споры, которые, в свою очередь, могли прорасти и развиться в хорошо известную большую фиолетовую умывальницу.

Дрю-Бейкер опубликовала свои результаты в 1949 году. Вскоре после этого японский фиколог Сокичи Сегава повторил свои эксперименты с использованием местных сортов Порфиры и обнаружил, что они ведут себя так же, как и английский вид.Тайна была раскрыта, и результаты были быстро использованы в Японии. Дрю-Бейкер умерла в относительно молодом возрасте в 1957 году, очевидно, не подозревая, что ее любопытство и плодотворные исследования заложили основы для развития самой ценной индустрии аквакультуры в мире.

Как и в случае с зелеными растениями, фотосинтез позволяет водорослям преобразовывать солнечный свет в химическую энергию, которая затем связывается с образованием сахара-глюкозы. Глюкоза является строительным материалом для углеводов морских водорослей и в то же время источником энергии для производства других органических веществ, которые необходимы водорослям для роста и осуществления жизненных процессов.В процессе фотосинтеза расходуется углекислый газ, который таким образом удаляется из воды. Кроме того, необходимы фосфор, различные минералы и особенно азот. Кислород образуется как побочный продукт, растворяется в воде, а затем выбрасывается в атмосферу. Этот побочный продукт имеет фундаментальное значение для тех организмов, которые, как и люди, должны иметь кислород, чтобы дышать. Фотосинтез в определенной степени может осуществляться даже тогда, когда водоросли подвергаются воздействию воздуха и частично обезвоживаются.

Урожай морских овощей в штате Мэн

В 1971 году Шеп Эрхарт и его жена Линетт начали сбор морских водорослей в заливе Френчменс в штате Мэн, где они поселились после того, как отказались от идеи стать фермерами. Теперь они управляют компанией Maine Coast Sea Vegetables, которая имеет собственное здание и 20 сотрудников, которые превращают выращенные на месте водоросли в более чем 20 различных продуктов.

Сырье для этого бизнеса доставляют около 60 водорослей. комбайны, работающие на побережьях Мэна и Новой Шотландии, где водоросли встречаются в изобилии.Шеп сам тренирует комбайны. Для него крайне важно, чтобы они понимали принципы устойчивого сбора различных видов морских водорослей, чтобы они наносили наименьший вред окружающей среде.

«Морские овощи побережья штата Мэн» ежегодно перерабатывает около 50 тонн сушеных морских водорослей, из которых около 60 процентов приходится на тушку, которой компания особенно известна. Есть дулсе — давняя традиция в штате Мэн, принесенная к его берегам поселенцами из Уэльса, Ирландии и Шотландии.Я стал большим поклонником их яблочного копчения; Я ем это как конфету.

Когда сушеный дульс поступает на фабрику, он сортируется вручную и отбираются эпифиты, мелкие ракообразные и двустворчатые моллюски. Сухой дульс помещается в герметичное помещение, чтобы впитать немного влаги, а затем оставляется для созревания на пару недель. Во время созревания ферменты морских водорослей смягчают лезвия, делая их более мягкими и ароматными. Срок годности жевательных лезвий в плотно закрытых упаковках составляет около года.

Из Морские водоросли: съедобные, доступные и устойчивые Оле Г. Моуритсен.

Ночью, когда уровень освещенности низкий, фотосинтез прекращается, и водоросли начинают поглощать кислород, сжигать глюкозу и выделять углекислый газ. В нормальных условиях фотосинтез является доминирующим процессом, позволяющим водорослям увеличивать содержание углеводов. Поскольку водоросли имеют доступ к свету в воде, они фактически используют солнечный свет более эффективно, чем наземные растения.

Морские водоросли — гораздо лучший источник железа, чем такие продукты, как шпинат и яичные желтки.

Красные макроводоросли обычно растут на самых больших глубинах, как правило, на глубине до 30 метров, зеленые макроводоросли — на мелководье, а коричневые водоросли — между ними. Однако такое распределение видов по глубине воды несколько неточно; данный вид может быть найден в месте, где есть оптимальные условия в отношении субстрата, элементов питания, температуры и света.

В исключительно чистой воде водоросли растут на глубине 250 метров от поверхности моря. Говорят, что рекорд принадлежит известковой красной водоросли, обнаруженной на глубине 268 метров, куда проникает только 0,0005 процентов солнечного света. Несмотря на то, что вода на такой глубине может показаться человеческому глазу абсолютно темной, все же достаточно света, чтобы позволить водорослям фотосинтезировать. В мутной воде водоросли растут только в верхних, хорошо освещенных слоях воды, если вообще растут.

Раньше считалось, что виды морских водорослей адаптировались к своей среде обитания, имея пигменты, чувствительные к разным длинам волн светового спектра. Таким образом они могли воспользоваться преимуществом именно той части спектра, которая проникала на глубины, на которых они жили. Например, синие и фиолетовые волны достигают большей глубины. Красные водоросли, обитающие в этих водах, должны содержать пигменты, которые поглощают синий и фиолетовый свет и, как следствие, имеют дополнительный красный цвет.С тех пор эксперименты показали, что эта элегантная взаимосвязь не всегда верна. Виды водорослей, обитающие на поверхности океана, также могут содержать пигменты, защищающие их от солнечного ультрафиолета.

Учитывая, что все вещества, необходимые водорослям для выживания, растворены в воде, макроводоросли, в отличие от растений, не нуждаются в корнях, стеблях или настоящих листьях. Обмен питательными веществами и газами происходит непосредственно по поверхности водорослей путем диффузии и активного транспорта.У некоторых видов существенная дифференциация отсутствует, и каждая клетка получает питательные вещества из окружающей воды. С другой стороны, у ряда коричневых макроводорослей можно найти специализированные типы клеток и ткани, которые способствуют распределению питания внутри организма.

Доступ к азоту — важный фактор, ограничивающий рост морских водорослей, особенно зеленых водорослей. Увеличивающийся сток в океаны связанного с удобрениями азота с полей и ручьев создал благоприятные условия для роста водорослей, особенно летом, когда тепло и длинные дни.

Омлет ( тамаго-яки ) с нори

1 лист водорослей нори
3 яйца
мирин (сладкое рисовое вино)
соль и сахар
1. Разбейте яйца в миску. Добавьте немного соли, сахара и мирина (по желанию) и слегка взбейте все вместе вилкой.
2. Нагрейте сковороду, смазанную небольшим количеством жира, желательно такую, которая практически не имеет собственного вкуса.
3. Вылейте яичную смесь в сковороду на слабом огне, понемногу за раз.
4. Положите лист нори на деревянную поверхность и, используя палочки для еды или деревянную лопатку, несколько раз сложите застывшую яичную смесь, чтобы получился плоский многослойный омлет ( tamago ).
5. Выньте омлет из сковороды и придавите ему форму бамбуковой циновкой для катания, которая оставит на нем красивую текстуру поверхности.

Из Морские водоросли: съедобные, доступные и устойчивые Оле Г. Моуритсен.

Различные виды морских водорослей используют различные стратегии для роста.В морском салате ( Ulva lactuca ) все клетки подвергаются более или менее случайному делению по всему организму. У других видов, в том числе у нескольких типов бурых водорослей, есть зона роста на конце ножки и внизу лезвия; здесь растет существующее лезвие и формируются новые лезвия. Самые старые лезвия находятся снаружи, со временем они изнашиваются и падают по мере старения водорослей. В результате ножка может иметь возраст несколько лет, а стебли — однолетние. Этот механизм роста позволяет водорослям защитить себя от зарастания более мелкими водорослями, называемыми эпифитами, которые прикрепляются к ним.

У некоторых видов морских водорослей эпифиты в основном находятся на ножках, которые могут ими покрыться, а лезвия сохраняют гладкую поверхность, пока они молодые и все еще растут. Наконец, некоторые виды морских водорослей, такие как мочевой пузырь ( Fucus vesiculosus ) и большинство красных водорослей, растут на концах лопастей.

Общее воздействие морских водорослей на глобальную экосистему огромно. Подсчитано, что все водоросли, включая фитопланктон, совместно ответственны за производство 90 процентов кислорода в атмосфере и до 80 процентов органического вещества на Земле.Мы можем сравнить их производство с производством растений, посмотрев на количество органического углерода, производимого на квадратный метр в год. Макроводоросли могут производить от 2 до 14 килограммов, тогда как наземные растения, такие как деревья и травы в умеренном климате, и микроводоросли могут производить только около 1 килограмма. Обширную продуктивность макроводорослей лучше всего можно проиллюстрировать тем фактом, что самые большие бурые водоросли могут вырастать до полуметра в день. Это пара сантиметров в час!

Морские водоросли состоят из особой комбинации веществ, которые очень отличаются от тех, которые обычно содержатся в наземных растениях, и которые позволяют им играть особую роль в питании человека.В частности, содержание минералов в морских водорослях в 10 раз выше, чем в почвенных растениях; как следствие, люди, которые регулярно едят водоросли, редко страдают от недостатка минералов. Кроме того, морские водоросли наделены широким спектром микроэлементов и витаминов. Поскольку водоросли содержат большой объем растворимых и нерастворимых пищевых волокон, которые либо незначительно, либо полностью неперевариваются, они также имеют низкое количество калорий.

Морские водоросли обладают фантастической способностью поглощать и концентрировать определенные вещества из морской воды.Например, концентрация йода в konbu и других видах ламинарии в клетках водорослей до 100 000 раз больше, чем в окружающей воде, а концентрация калия в 20–30 раз больше. С другой стороны, содержание натрия заметно ниже, чем в соленой воде. В зависимости от вида свежие водоросли на 70–90 процентов состоят из воды. Состав сухих ингредиентов в различных типах морских водорослей может сильно различаться, но приблизительные пропорции составляют примерно 45–75 процентов углеводов и клетчатки, 7–35 процентов белков, менее 5 процентов жиров и большое количество различных минералы и витамины.

Вообще говоря, белки морских водорослей содержат все важные аминокислоты, особенно незаменимые, которые не могут быть синтезированы нашим организмом, и поэтому мы должны принимать их с пищей. Порфира имеет наибольшее содержание белка (35 процентов), а представители отряда ламинариевых — самое низкое (7 процентов).

В морских водорослях содержатся три группы углеводов: сахара, растворимые пищевые волокна и нерастворимые пищевые волокна. Многие из этих углеводов отличаются от углеводов, входящих в состав наземных растений, и, кроме того, они различаются между красными, зелеными и коричневыми видами водорослей.Сахара, в которые мы включаем сахарные спирты, такие как маннитол в коричневых водорослях и сорбитол в красных водорослях, могут составлять до 20 процентов морских водорослей. Клетки морских водорослей используют несколько типов крахмалоподобных углеводов для внутреннего хранения энергии; опять же, они различаются в зависимости от вида. Например, коричневые водоросли содержат ламинарин, который имеет промышленное значение, поскольку его можно ферментировать для получения спирта.

Растворимая пищевая клетчатка, которая находится между клетками морских водорослей и связывает их вместе, составляет до 50 процентов организма.Состоящая из трех различных групп углеводов, а именно агара, каррагенана и альгината, клетчатка может поглощать воду в желудке и кишечнике человека и образовывать гелеобразные вещества, которые помогают в процессе пищеварения. Нерастворимые пищевые волокна, полученные из жестких клеточных стенок морских водорослей, присутствуют в меньших количествах, обычно составляющих от 2 до 8 процентов от сухой массы. Целлюлоза содержится во всех трех типах водорослей, а ксилан (другой тип сложных углеводов) — в красных и зеленых.

Основными минеральными компонентами морских водорослей являются йод, кальций, фосфор, магний, железо, натрий, калий и хлор. К ним добавляются многие важные микроэлементы, такие как цинк, медь, марганец, селен, молибден и хром. Минеральный состав, в частности, значительно варьируется от одного вида водорослей к другому. Конбу содержит в 100–1000 раз больше йода, чем нори. В среднем дульсе — широко употребляемые в пищу красные водоросли — является самым бедным выбором с точки зрения содержания минералов и витаминов, но, с другой стороны, он гораздо богаче солями калия, чем солями натрия.В целом морские водоросли — гораздо лучший источник железа, чем такие продукты, как шпинат и яичные желтки. В морских водорослях содержится большое количество витаминов, а именно: витамины A, B (B1, B2, B3, B6, B12 и фолиевая кислота), C ​​и E, но не витамин D. ( Чтобы получить питательный рецепт хрустящих хлебцев, нажмите на знак «+» на изображении ниже. )

Морские водоросли содержат йод, хотя его точные количества снова сильно различаются в зависимости от вида. Содержание йода зависит от того, где росли водоросли и как с ними обращались после сбора урожая.Кроме того, йод распределяется неравномерно: его больше всего в растущих частях, а меньше всего в лопастях. В частности, коричневые водоросли содержат большое количество йода. Точно неизвестно, почему бурые водоросли содержат столько йода, но, вероятно, это связано с их способностью к быстрому росту. Недавние исследования бурых морских водорослей обыкновенной ( Laminaria digitata ) обнаружили высокие концентрации неорганического йода в форме йодида (I¯) в стенках клеток.Было обнаружено, что йодид действует как главный антиоксидант для этой ткани. Кроме того, исследование показало, что действие йодида не сопровождалось накоплением органически связанного йода.

История открытия йода как элемента фактически началась с морских водорослей. Бернар Куртуа (1777–1838), французский химик, в 1811 году работал в своей лаборатории, извлекая из морских водорослей селитру для производства пороха для армии Наполеона. Он заметил, что его химические эксперименты с золой из морских водорослей привели к образованию пара фиолетового цвета, который конденсировался в виде кристаллов на его медных сосудах и, к сожалению, вызвал их коррозию.Куртуа убедил сначала своих французских, а затем и английских коллег-химиков, что его открытие имеет важные аспекты. Затем их работа быстро привела к идентификации вещества, которое было источником паров. Оказалось, что это был ранее неизвестный элемент, и, поскольку фиолетовый цвет называется по-гречески iodes , новый элемент получил название йод .

Наземные растения являются плохим источником йода, что может привести к дефициту йода у вегетарианцев и веганов.Случайное открытие йода в морских водорослях — прекрасный пример того, как исследования и непредвзятость со стороны исследователя могут привести к результатам, которые имеют большое значение для экономики и здоровья человека.

Несмотря на то, что водоросли важны для питания человека, к ним часто относятся с пренебрежением. Римскому поэту Вергилию приписывают высказывание о том, что нет ничего более бесполезного, чем выброшенные водоросли: «nihil vilior alga». Он был абсолютно прав в том, что от мертвых, гниющих водорослей исходит ужасный запах.Этот неприятный запах возникает из-за ряда газов, которые не опасны, но являются источником запахов, которые мы считаем неприятными.

Хлебцы Джули с водорослями

1/2 стакана овсяных хлопьев
1/2 стакана льняного семени
7 ст. семечки
7 ст. тыквенные семечки
2 ч. соль
1 стакан муки
1 ч. разрыхлитель
4 ст. смешанные гранулы морских водорослей (морской салат, дулсе, ламинария, гигантская водоросль, мекабу)
3/4 стакана воды
2 ст.масло из виноградных косточек
1. Смешайте в миске овес, семена, водоросли, соль и разрыхлитель.
2. Добавьте воды и хорошо перемешайте, пока тесто не станет липким.
3. Разделите тесто на две части и выложите одну часть на лист бумаги для выпечки.
4. Сверху на тесто добавить еще кусок бумагу для выпечки и раскатайте тесто как можно тоньше между ними.
5. Ножом или колесиком для пиццы отрежьте верхнюю часть выпечки. бумагу и разделите тесто на квадраты, не прорезая нижнюю бумагу.
6. Снимите верхнюю бумагу для выпечки и выложите тесто и нижнюю бумагу на противень.
7. Повторите процедуру с другой частью теста.
8. Выпекайте хлебцы при температуре 400 ° F примерно 15–20 минут до золотистого цвета.
9. После охлаждения в течение нескольких минут хрустящие хлебцы могут быть разбиты по нанесенным линиям.

Из Морские водоросли: съедобные, доступные и устойчивые Оле Г. Моуритсен.

Одним из главных виновников является химическое вещество диметилсульфониопропионат (ДМСП), которое содержится в красных и зеленых водорослях и помогает регулировать осмотический баланс клетки по отношению к окружающей соленой воде.Некоторые исследователи считают, что DMSP является важным антиоксидантом, который поддерживает физиологические функции водорослей. DMSP накапливается в тех животных в пищевой цепи, которые питаются водорослями.

DMSP не имеет вкуса и запаха, но диметилсульфид (DMS), летучий газ, который является побочным продуктом распада DMSP, имеет характерный неприятный запах. Он образуется при окислении ДМСП в атмосфере или при его разложении под действием бактерий. Он также может выделяться в процессе приготовления пищи при нагревании свежей рыбы и моллюсков.В небольших количествах DMS является причиной того, что мы часто называем «запахом моря», но в больших количествах он приводит к неприятному запаху, который ассоциируется с гнилыми водорослями и рыбой, которая уже не является свежей.

ДМС — это наиболее распространенное газообразное соединение серы, выбрасываемое в атмосферу Земли в результате биологических процессов. Когда ДМС выбрасывается в атмосферу, он, в свою очередь, окисляется с образованием аэрозольных частиц. Они могут вызвать конденсацию водяного пара, что приводит к образованию облаков и тем самым влияет на погоду.Поэтому, хотя мы можем найти его запах оскорбительным, многие ученые считают, что ДМС, образующийся при разложении морских водорослей, особенно фитопланктона, играет жизненно важную роль в регулировании климата Земли.

Когда бурые водоросли и некоторые виды красных водорослей разлагаются, они могут вызвать образование другого сернистого газа, метилмеркаптана. Это газ, который пахнет тухлой капустой и часто добавляется к природному газу, чтобы предупредить нас о его присутствии. И наоборот, свежие водоросли, как и восхитительно ароматный океанский бриз, имеют характерный приятный запах.В обоих случаях это происходит из-за веществ, называемых бромфенолами, которые синтезируют водоросли. Они выбрасываются в воздух и накапливаются в океанической рыбе и моллюсках с пищей.

Поскольку пресная вода не содержит бромфенолов, рыба, обитающая в озерах и ручьях, не имеет такого же приятного запаха и вкуса, как их морские собратья. Это еще один способ, которым водоросли вносят значимый и приятный вклад в рацион человека.

Адаптировано с разрешения Морские водоросли: съедобные, доступные и устойчивые Оле Г.Моуритсен, опубликованный издательством Чикагского университета. © 2013 Оле Г. Моуритсен. Все права защищены.

Ключевые аспекты метаболизма йода в бурых водорослях: краткий критический обзор | Металломика

Аннотация

Бурые водоросли содержат самые сильные аккумуляторы йода, известные среди живых систем. В этой статье рассматривается текущее состояние биоинорганических исследований в этой области, уделяя особое внимание моделям Laminaria digitata , Macrocystis pyrifera и Ectocarpus siliculosus , а также охватывая поглощение и отток, локализацию и биологическое значение хранения, а также морское и атмосферная химия йода.

Graphical Abstract

Гигантская водоросль ( Macrocystis pyrifera , на фото здесь: в Порт-Уильям, Восточный Фолкленд, февраль 2013 г.) имеет активный метаболизм галогенов.

Graphical Abstract

Гигантская водоросль ( Macrocystis pyrifera , изображенная здесь: Порт-Уильям, Восточный Фолкленд, февраль 2013 г.) имеет активный метаболизм галогенов.

Значение для металлургии

Хотя биоинорганическая химия часто ассоциируется с биологически активными металлами, существуют и другие неорганические элементы, которые важны для жизни.Здесь мы идем по одному из наименее изученных путей биоинорганической химии, чтобы сосредоточиться на галогене, йоде. Йод имеет металлический характер и, безусловно, неорганический! Хотя его важная роль в метаболизме человека в виде гормонов щитовидной железы (таких как тироксин) хорошо известна, немногие знают о его обширной роли в метаболизме бурых морских водорослей, информация о которой в основном ограничена литературой по атмосферному воздействию и психологией. Одна из основных гипотез о происхождении жизни состоит в том, что реакции, основанные на простых неорганических элементах или катализируемые ими, были, вероятно, предшественниками сложных биологических процессов на органической основе, характерных для более поздних форм жизни.Атака патогенов и, после сильного оксигенации, окислительный стресс, привели к развитию форм врожденного иммунитета и антиоксидантных способностей, подобных тем, которые наблюдаются у современных растений и животных. Представляется возможным, если не вероятным, что эти процессы могли иметь строго неорганическое начало. Бурые водоросли, которые составляют очень древнюю линию, возможно, уникальны тем, что обладают формами антиоксидантов и врожденным иммунитетом, которые кажутся строго неорганическими и основаны на йоде. Таким образом, изучение этих процессов на неорганической основе может пролить свет на их эволюционную историю.Итак, здесь мы рассматриваем увлекательную биоинорганическую химию йода в этой экологически важной группе морских водорослей.

Почему водоросли?

Водоросли — это полифилетический комплекс автотрофных, похожих на растения организмов, которые обычно живут в водной среде и не имеют типичной структуры (корни-стебель-листья) и тканей наземных растений. Морские водоросли являются критически важными растительными членами океанического сообщества, которые составляют большую часть глобальной первичной продуктивности морской среды и влияют на климат, контролируя такие процессы, как биогенная кальцификация, секвестрация CO ₂ в океане и выброс диметилсульфида. ¹ Кроме того, многие микроводоросли (фитопланктон), в том числе важные с точки зрения климата диатомеи, динофлагелляты и кокколитофориды, могут образовывать цветение, содержащее токсичные или вредные виды, которое происходило все чаще в последние десятилетия и причинило значительный экологический и экономический ущерб во всем мире. Точно так же макроводоросли или водоросли, в частности бурые водоросли, могут быть доминирующими организмами с точки зрения биомассы в морской прибрежной среде, часто образующей обширные леса ламинарии.

Бурые водоросли (Phaeophyta) принадлежат к линии, которая возникла независимо от других основных фотосинтетических линий, таких как зеленые растения (Chlorophyta) и красные водоросли (Rhodophyta). Вместо этого они классифицируются в пределах Stramenopiles и Chromalveolates вместе с диатомовыми водорослями, золотисто-коричневыми водорослями и оомицетами. ² Они также представляют собой одну из немногих эукариотических ветвей, которые развили многоклеточность. Как следствие этой необычной эволюционной истории, бурые водоросли обладают множеством необычных и часто уникальных особенностей.Эти особенности являются адаптацией к потенциально суровой морской прибрежной среде, в которой бурые водоросли часто являются доминирующими организмами с точки зрения биомассы. Ключевая роль ламинариевых лесов, фактически являющихся связующим звеном между океаном, атмосферой и сушей, в биогеохимическом цикле галогенов хорошо известна. ³ Их роль в связывании углерода в морской бентосной среде является предметом текущих исследований ⁴ , и существует озабоченность по поводу их регресса или изменений в ключевом составе и функционировании экосистем в контексте изменения климата. ⁵ Промышленная эксплуатация морских водорослей также расширяется из-за интереса к их использованию для производства фикоколлоидов, таких как агар и каррагинаны, альгинат, фуканы и т. Д. , но также из-за их потенциала в качестве биотоплива, где они обладают преимуществом высокой урожайность без конкуренции с наземными культурами за сельхозугодья. Альгинатная промышленность уже поддерживает экономическую деятельность в несколько сотен миллионов долларов в год. Наконец, можно упомянуть, что многие виды морских водорослей также имеют важное экономическое значение в качестве важных пищевых продуктов в Азии, особенно в Японии и Корее (нори, комбу, вакаме).

Несмотря на то, что существует множество видов морских макроводорослей, которые накапливают йод, мы сосредоточим наше внимание на трех наиболее широко изученных бурых водорослях, занимающих различные экологические ниши, и сравниваем их метаболизм йода. Ectocarpus siliculosus — это нитчатая коричневая водоросль, которая широко распространена по всему миру вдоль берегов умеренного пояса и является вредным организмом, вызывающим обрастание, на многих искусственных поверхностях моря. В качестве экспериментальной модели она имеет много значительных преимуществ, поскольку ее можно легко культивировать в лаборатории, многие аспекты ее биологии хорошо изучены ⁶ , и это единственная коричневая водоросль, геном которой был секвенирован. ⁷ В то время как Ectocarpus — это небольшая коричневая водоросль всего с двумя типами клеток, Macrocystis pyrifera (гигантская водоросль) характеризуется большими размерами и сложной морфологией, включая многократно расщепляющиеся меристемы и наличие газонаполненных пневмоцист, которые поднимаются вверх. слоевище на поверхности моря и различные типы тканей и клеток (меристодерма, гиф, кортикальный слой, сито и т. д. ). Macrocystis доминирует в прибрежной экосистеме от тихоокеанского побережья центральной Нижней Калифорнии, Мексика, до центральной Калифорнии, США, и некоторых прибрежных районов Аляски. Macrocystis также является доминирующим пологом, образующим водоросли во многих прибрежных экосистемах южного полушария. ⁸ Macrocystis имеет первостепенное экологическое и экономическое значение, так как является крупнейшим источником сырья для мировой альгинатной промышленности. Наконец, Laminaria digitata (Oarweed) — основной вид водорослей на скалистых берегах Северной Атлантики, включая Мэн и Канадские Приморья, Ньюфаундленд и европейское Атлантическое побережье от Бретани (Франция) до северной Норвегии.Это самый сильный накопитель йода среди всех известных в настоящее время живых систем, ⁹ , и его выбросы йода оказывают установленное влияние на образование аэрозолей. ^10–12

Экологические аспекты

Бурые водоросли уникальны тем, что обладают высокоразвитым метаболизмом галогенов. Род Laminaria включает в себя самые сильные аккумуляторы йода, известные в настоящее время, и являются основными источниками как молекулярного йода, так и йодсодержащих органических веществ в атмосферу. ¹¹ Эти последние виды вносят важный вклад в разрушение тропосферного озона на поверхности, способствуя формированию прибрежных облаков и являются важным связующим звеном между биологией океана, составом атмосферы и климатом. Первоначально считалось, что наиболее важными атмосферно активными летучими йодсодержащими соединениями будут биологические производные CH ₃ I и CH ₂ I ₂ . Однако впоследствии было показано, что на самом деле выбросы неорганического йода (I ₂ и / или HOI) преобладают по крайней мере на пять порядков над выбросами органо-йода. ¹⁰ Интересно, что общее количество родинок I ₂ , выделяемых ножками L. digitata , было примерно в 10 раз выше, чем количество молей, выделяемых другими частями слоевища. ¹² После выдержки на воздухе в течение 60–180 мин I ₂ скорость выброса всех частей слоевища снизилась на 70–80%. ¹² Камерные эксперименты с L. digitata показали, что выброс I ₂ происходил в четыре отдельные стадии: (1) умеренные выбросы из частично погруженных образцов; (2) сильное выделение полностью всплывшими образцами; (3) замедление или остановка выпуска I ₂ ; и (4) более поздние импульсы I ₂ , очевидные в некоторых образцах. ¹³ Кроме того, концентрация аэрозольных частиц, полученных из I ₂ , более чем в 10 раз выше, чем концентрация, полученная из CH ₂ I ₂ при тех же соотношениях смешивания. ¹⁴ Эмиссия молекулярного йода более распространена среди бурых водорослей — также было обнаружено, что сильными излучателями являются фукоиды Fucus vesiculosus и Ascophyllum nodosum . ¹⁵ Бурые водоросли влияют на концентрацию и вид йода в прибрежной морской воде. Laminaria digitata и Fucus serratus поглощают йодид в ненапряженных стационарных условиях. ^9,16 Напротив, Laminaria digitata , Fucus serratus и красная водоросль Kallymenia antarctica также выделяли йодид при стрессе. ^9,16,17 Macrocystis pyrifera было обнаружено, что леса влияют на видообразование йода в прибрежной морской воде, ¹⁸ и живые L.digitata , а также разлагающаяся биомасса этого вида водорослей на берегу моря и на мелководье прибрежных вод, в зависимости от физиологических условий, либо поглощает выброс йодида в морскую воду, либо молекулярный йод в прибрежную атмосферу, соответственно. ¹⁹

Биологическая роль: врожденный иммунитет

Хотя чрезмерное накопление йода бурыми водорослями было известно в течение некоторого времени — фактически, йод как новый химический элемент был обнаружен в золе водорослей и фукоидов в контексте наполеоновских войн ²⁰ , и это связано с выбросами молекулярного йода. к стрессорам окружающей среды, ^{10 b} его точная биологическая функция в значительной степени оставалась загадкой.Однако, следуя гипотезе из области медицины, более поздняя работа ²¹ подтвердила идею о том, что накопление йодида служит источником простого неорганического антиоксиданта. ^{3 a} Это может быть связано с врожденным иммунным ответом после распознавания элиситора у бурых водорослей ²² , что было подтверждено исследованием, показывающим, что защитные реакции в Laminaria связаны с жестко регулируемым метаболизмом йода. ²³ Кроме того, недавнее исследование также показало, что накопление йодида способствует осморегуляции в Laminaria и положительно влияет на фотофизиологию. ²⁴

Морские водоросли, как и наземные растения, заражены множеством патогенов, лишь немногие из которых способны вызывать болезни. Атаке патогенов противостоит врожденная иммунная система, подобная хорошо описанной иммунной системе (ам) наземных растений. Соответствующая иммунная система растений в широком смысле определяется как иммунитет, запускаемый молекулярными структурами микробов (MTI). MTI включает распознавание консервативных микробных элиситоров, называемых микробно-ассоциированными молекулярными структурами (MAMP), классом внеклеточных рецепторов, связанных с плазматической мембраной, называемых рецепторами распознавания образов (PRR). ²⁵ Многие патогены растений продуцируют литические ферменты, разрушающие структурные барьеры тканей растений. Продукты, такие как фрагменты клеточной стенки, которые образуются в результате, могут действовать как эндогенные элиситоры, называемые молекулярными паттернами, связанными с повреждениями (DAMP). Эти DAMP обычно появляются в апопласте и служат сигналами опасности для индукции врожденного иммунитета, подобного MAMP. ²⁶ Поверхностные рецепторы (PRR), которые обнаруживают MAMP, включают рецептор-подобные киназы (RLK) и рецептор-подобные белки (RLP). ¹⁴

Первоначальный защитный ответ, вызываемый культурами растительных клеток в ответ на MAMP, представляет собой подщелачивание ростовой среды. Происходящее через 0,5–2 минуты после активации, это событие зависит от резких изменений потоков ионов H ⁺ , K ⁺ и Ca ²⁺ через плазматическую мембрану. ²⁷ Производство ROS на поверхности клетки, известное как окислительный взрыв, также является одним из самых ранних обнаруживаемых событий защиты растений. Путь синтеза АФК обычно расшифровывается, начиная с НАД (Ф) Н-оксидазы, восстанавливающей молекулярный кислород до супероксида, который затем превращается супероксиддисмутазой (СОД) в H ₂ O ₂ .АФК являются потенциально токсичными формами восстановленного кислорода, такими как супероксид-анион и перекись водорода. Считается, что они оказывают прямое противомикробное действие и способствуют укреплению клеточной стенки за счет окислительного сшивания гликопротеинов.

Многие из вышеупомянутых событий, характерных для защитных реакций растений, по-видимому, сохраняются у эволюционно далеких бурых водорослей (рис. 1). При распознавании элиситоров (MAMPS или DAMP), которые могут быть либо эндогенными, такими как олигоальгинаты ²² , либо экзогенными, такими как липополисахариды стенок бактериальных клеток, ²⁸ клетки ламинарии отвечают окислительным выбросом перекиси водорода, за которым вскоре следует массивный отток йодида.Аналогично образованию HOCl и HOBr пероксидазами в эозинофилах ²⁹ , это, в свою очередь, приводит к образованию высоко бактерицидных форм HOI и / или I ₂ (уравнения (1) и (2)) в апопласте, служащем в качестве механизм антибактериальной защиты.

I− + h3O2⇄HOI + OH−

HIO + I− + H + ⇄I2 + h3O

Рис. 1

Предполагаемые события в индуцируемом врожденном иммунном ответе Laminaria .

Рис. 1

Предполагаемые события в индуцируемом врожденном иммунном ответе Laminaria .

Биологическая роль: реакция на окислительный стресс

Альтернативная роль / дополнительная роль йодида — это антиоксидант как часть реакции на окислительный стресс. Например, во время отлива талломы ламинарии подвергаются воздействию высоких уровней света, атмосферного озона и высыхания, вызывая экстремальный окислительный стресс. Высокие концентрации йодида на влажной поверхности водорослей выводят токсины из приземного озона, что приводит к образованию оксидов йода и, при наличии света, частиц, что приводит к образованию аэрозолей. ¹⁰ На основании этого было предположено, что йодид действует как неорганический простой антиоксидант, защищающий апопласт и поверхность таллома от окислительного стресса. ^{3 a} По своей реакционной способности с пероксидом водорода, супероксидом, озоном и гидроксильными радикалами как в термодинамике, так и в кинетике он хорошо сочетается с признанными органическими биологическими антиоксидантами, но в Laminaria он дополнен бромидом для детоксикации супероксида. ³⁰ Мы также обнаружили, что общее количество секвестрированного йода в образцах Macrocystis , по-видимому, зависит от глубины, поскольку образцы, взятые с глубины в несколько метров, содержат статистически значительно меньше йода, чем образцы, полученные с поверхности.Это наблюдение согласуется с гипотезой о том, что запасы йода представляют собой реакцию на окислительный стресс, поскольку клетки, подвергающиеся воздействию атмосферы на поверхности, подвергаются большему воздействию солнечного света и оксидативного стресса, и такие клетки должны иметь более высокие запасы йода, чем клетки, полученные из погруженных участков ламинарии. . Это также согласуется с общим наблюдением, что Ectocarpus , который в значительной степени является придонным или эпифитным и постоянно находится под водой, имеет самое низкое накопление йода, в то время как Laminaria , который регулярно подвергается высыханию, а атмосфера во время отливов имеет наибольшее количество.

HOI + h3O2⇄O2 + h4O ++ I-.

Поглощение: кинетика и механизм

Известно, что бурые водоросли накапливают йод из морской воды в значительной степени с внутренним уровнем в пределах 0,05–5% от сухого веса, что представляет собой увеличение концентрации в морской воде (около 500 нМ) до 10 ⁵ ! Однако существует значительная разница в содержании йода между различными систематическими группами, местоположением, сезоном, типом ткани и жизненным циклом. ³²

Ясно, что для достижения такой высокой внутренней концентрации йода по сравнению с таким большим градиентом концентрации потребуется какой-то активный транспорт или механизм захвата, а не простая диффузия. Действительно, во всех случаях, рассмотренных до сих пор, йод, по-видимому, воспринимается как йодид, и поглощение следует кинетике насыщения, подобной Михаэлису-Ментену, со значениями « K _M » в диапазоне мкМ (~ 50 мкМ для Laminaria digitata , ~ 20 мкМ для Macrocystis pyrifera и ~ 3 мкМ для Fucus vesiculosus ).Сложнее сравнивать значения « V _max » из-за разных способов выражения этих чисел разными авторами, но обычно они составляют около 10 ± 10 нмоль min ^-1 г ^-1 FW. Однако следует отметить, что, учитывая, что концентрации йода в морской воде ( vide supra ) находятся в диапазоне нМ, а не в мкМ, ни одна из этих систем поглощения не работает где-либо близко к насыщению. Кроме того, хотя в большинстве экспериментов по поглощению йодид предполагался и использовался в качестве активного субстрата, есть некоторые свидетельства того, что йодат также может поглощаться. ¹⁸ Однако, учитывая, что йодид является естественным субстратом системы поглощения водорослей, ранние наблюдения показали, что йодид может подвергаться окислению на поверхности бурых водорослей с образованием I ₂ или HOI, которые намного более липофильны, чем йодид. Впоследствии было показано, что это окисление, вероятно, происходит через перекись водорода , катализируемое ванадий-зависимыми галопероксидазами (VPO). Галопероксидазы ванадия, которые были подробно описаны в ряде превосходных обзоров, ³³ , таким образом, являются ключевыми ферментами для метаболизма галогенов бурых водорослей, как для накопления йода, ^{9 b} антиоксидантная защита ^{3 a} и галогенирование реакции. ³⁴ Laminaria содержит мультигенное семейство этих ферментов с двумя подсемействами — бром- и йодопероксидазами, соответственно, которые, как предполагается, выполняют различные вышеупомянутые функции. ³⁵ Колориметрический анализ, разработанный в контексте исследований на Laminaria , позволяет проводить стационарный анализ йод- и бромпероксидазной активности. ³⁶ Следует отметить, что геном Ectocarpus siliculosus ⁷ и анализ транскриптома Macrocystis pyrifera ³⁷ , по-видимому, содержат только один VPO (неизвестной специфичности), хотя другое исследование Macrocystis показало предполагают наличие мультигенного семейства VPOs, аналогичного таковому у Laminaria . ^{18 b} Одним из лучших доказательств важности VPO для фактического клеточного поглощения йода является их полное отсутствие в гаметофитах Laminaria , которые, в свою очередь, не поглощают йод из раствора и его присутствие в спорофитах которые делают. ^{9 b} Однако существует потенциальный альтернативный путь окисления йодида, ведущий к его переносу в одной из его окисленных форм, который включает взаимодействие между Fe (iii) и I ^—, как показано в уравнении (5).Недавно было высказано предположение, что такая реакция между йодидом и железом может происходить в морских гаптофитах и ​​в земных почвах. ³⁸

Fe (III) + 2I− → 2Fe (II) + I2 E∘ = + 0,24v

После окисления иодида до HOI / I ₂ пероксидом и VPO или Fe (iii) он предположили, что эти более липофильные виды транспортируются через клеточную мембрану или, что более вероятно, учитывая реактивную природу этих видов, что они йодируют полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) клеточной мембраны.Предполагается, что, оказавшись внутри клетки (или апопласта), либо йод, либо йодированные жирные кислоты восстанавливаются до йодида неизвестными клеточными восстановителями (цистеином / глутатионом?), Тем самым улавливая эти заряженные частицы (известные как хранимая форма йодида) внутри клетки или апопласта и допуская внутреннее накопление против градиента концентрации (рис. 2). Хотя механизмы захвата, предложенные на рис.2, интеллектуально привлекательны, трудно установить идентичность действительно переносимых видов ( i.е. I ₂ , HOI, I ^— , IO ₃ ^— йодированные ПНЖК и т. Д. ) и действительно ли задействованы ВПО. Таким образом, существуют разногласия относительно природы первичной формы йода, поглощаемой клетками бурых водорослей. В течение долгого времени существовало общее мнение, что йодид — это единственная форма йода, которая используется. Однако некоторые недавние отчеты как полевых, так и лабораторных исследований показывают, что йодат также может приниматься. ^{16 c} В то время как рентгеновская абсорбционная спектроскопия однозначно показала, что основная часть (> 99%) накопленных частиц находится в форме йодида, ^{3 a} есть сообщения о небольших количествах йодорганических соединений. присутствует в Laminaria .В единственном обзоре йодированных натуральных продуктов ³⁹ — из которых 110 были известны по состоянию на 2006 год — не перечислено ни одного из L. digitata . Раннее сообщение ⁴⁰ утверждало, что большая часть йода в Laminaria была органически связана, но не давало никакой дополнительной информации о его составе. Другой отчет ⁴¹ из ранней эры исследований йода в морских водорослях показал, что большая часть йода в Laminaria находится в форме йодида, причем небольшая часть связана с неопределенными органическими соединениями.Совсем недавно XAS позволил обнаружить артефактное образование йодтирозина в лиофилизированных, регидратированных тканях Laminaria . ^{3 а}

Рис. 2

Два альтернативных пути накопления и хранения йода в Laminaria , которые необходимо будет решить в предстоящих исследованиях: внутриклеточное / вакуолярное накопление (синяя стрелка), основанное на модели, предложенной Küpper et al. ^{9 b} vs. апопластное хранилище (желтая стрелка) на основе модели, предложенной Verhaeghe et al. ⁴²

Рис. 2

Два альтернативных пути накопления и хранения йода в ламинарии Laminaria , которые необходимо будет решить в предстоящих исследованиях: внутриклеточное / вакуолярное накопление (синяя стрелка), основанное на модели, предложенной Küpper и другие. ^{9 b} по сравнению с апопластным хранилищем (желтая стрелка), на основе модели, предложенной Verhaeghe et al. ⁴²

Хранение: расположение и механизм

Центральным в вопросе механизма поглощения является вопрос о том, где этот процесс происходит, и как, где и в какой форме хранится йод для любого биологического использования. Несколько линий доказательств, включая современные методы на основе синхротронов, такие как EXAFS и XANES, убедительно указывают на то, что интернализованный йод почти полностью присутствует в виде йодида (90 +%) с гораздо меньшими количествами (если таковые имеются) в форме йодорганических соединений, таких как йодированный тирозин и др. и / или йодат. ³² Действительно, XANES и EXAFS были разработаны как полезный, неинвазивный инструмент для исследования химического состава йода и брома в морских водорослях. ^30,43 EXAFS также позволяет обнаруживать автогалогенирование с помощью VPO. Первоначальный механизм, предложенный Küpper et al. В йодид подвергается окислению на клеточной стенке, катализируемому VPO, с фактическим переносом продукта через клеточную мембрану (либо напрямую, либо посредством йодирования ненасыщенных жирных кислот) с последующим восстановлением и хранением в виде йодида внутри клеток. ^{9 b} На тканевом уровне существует общее согласие с тем, что большая часть (на самом деле почти весь) йода находится в меристодерме и / или вокруг нее (периферический слой фотосинтетически активных клеток), причем его концентрации резко снижаются по мере роста корковые клетки в центральный продолговатый мозг. Однако в одной клетке или субклеточном уровне локализации йода остается спорным. Первоначальные эксперименты предполагали, что йод хранился внутри вакуолей ^{9 b} , но последующая работа с использованием различных методов микрохимической визуализации высокого уровня пришла к противоположному выводу i.е. , что йод хранился не внутри, а во внешних апопластических пространствах (клеточная стенка) и / или слоях слизи. ⁴² Действительно, локализация накопленного йодида — внутриклеточный / вакуолярный по сравнению с апопластом / клеточной стенкой, является одним из основных открытых вопросов в этом контексте. Разные результаты, представленные в литературе, вполне могут быть вызваны различиями в подготовке образцов, поскольку возможность артефактов, возникающих из-за перераспределения элементов во время приготовления, всегда вызывает беспокойство, особенно в растительных клетках, которые имеют большие вакуоли без внутренней структуры, так что движения растворенных веществ во время фиксации особенно скорее всего.Таким образом, совсем недавно мы провели двухмерное томографическое исследование на краю йода Kα (тем самым устраняя влияние кальция) мгновенно замороженной и гидратированной ножки и ножки ламинарии Laminaria с высоким разрешением (100 нм) при криогенных температурах, условиях, которые исключают любое перераспределение элементов. Эти предварительные данные убедительно свидетельствуют о том, что в отличие от Ca и Sr, которые явно расположены в пространствах апопласта / клеточной стенки, йод НЕ является, а скорее находится внутри вакуолей клеток меристодермы.Если это будет подтверждено, это окажет серьезное влияние на наше понимание механизма поглощения и оттока йода.

После интернализации, как йодид удерживается / фиксируется в клетках бурых водорослей до тех пор, пока он не потребуется для оттока в качестве антиоксидантной реакции, остается в значительной степени неизвестным. Такое хранение и высвобождение может осуществляться либо через присутствия третичных групп азота, которые могут быть протонированы или депротонированы в зависимости от pH, либо, альтернативно, могут включать связывание через ионы многовалентных металлов.

Кинетика и механизм истечения

Множество предыдущих исследований показывают, что одна из функций хранимого йодида в бурых водорослях — это неорганический антиоксидант. ^{3 a} При окислительном стрессе, вызванном перекисью водорода, бурые водоросли реагируют оттоком накопленного йода. ^9,17 Например, взрослые особи Macrocystis , инкубированные в присутствии более 1 мМ H ₂ O ₂ высвобождали йодид в окружающую морскую воду со средней скоростью 0.50 ± 0,03 мкмоль ч ⁻¹ г ⁻¹ сырой массы. Однако отток йодида не был линейным, а скорее происходил как всплеск, начинающийся примерно через 90–120 минут после лечения. При максимальной испытанной концентрации H ₂ O ₂ , 2000 мкМ, ткань ламинарии высвободила 0,49 мкмоль йодида / грамм ткани. Такой же антиоксидантный ответ наблюдается у Laminaria . ³⁰ Однако кинетика ответа оттока йода после провокации элиситора совершенно иная: таким образом, хотя отток начинается после очень короткого запаздывания после активации в Laminaria , существует прибл.Фаза задержки 1 час в Macrocystis . В настоящее время неясно, какова основная физиологическая или химическая причина заметно различающейся кинетики ответа.

Рис. 3

В условиях окислительного стресса активные формы кислорода (АФК) приводят к высвобождению йодида из вакуолярного или апопластического хранилища. Происходит временное образование окисленных разновидностей йода, однако с большинством окислителей йодид быстро регенерируется. Если АФК представляет собой озон, это приводит к образованию летучего I ₂ , влияющего на атмосферные процессы.

Рис. 3

В условиях окислительного стресса активные формы кислорода (АФК) приводят к высвобождению йодида из вакуолярного или апопластического хранилища.Происходит временное образование окисленных разновидностей йода, однако с большинством окислителей йодид быстро регенерируется. Если АФК представляет собой озон, это приводит к образованию летучего I ₂ , влияющего на атмосферные процессы.

Выводы и направления на будущее

Несмотря на то, что с момента открытия этого элемента в водорослях более 100 лет назад в понимании метаболизма йода в бурых водорослях был достигнут значительный прогресс, еще предстоит решить важные вопросы.К ним относятся:

• Где именно в клетках меристодермы локализованы йод, железо и ванадий (заменитель ферментов VPO) — и существует ли между ними функциональная связь?

• Каков точный механизм поглощения и хранения йода в условиях большого градиента концентрации?

• Как сохраняется йодид, ремобилизованный для оттока после химического или биологического заражения?

• Каковы пути передачи сигналов, которые приводят как к окислительному взрыву после заражения бактериальными патогенами, так и к антиоксидантной реакции, ведущей к оттоку йодида?

• Помимо выброса элементарного йода, какие метаболические процессы приводят к производству и выбросу так называемых очень короткоживущих органических галогенидов ( i.е. простые галогенированные органические соединения, такие как CH ₃ I, CH ₂ I ₂ , и т. Д. ) и, наконец,

• Имеются ли аналогичные процессы для другого физиологически важного галогенида, бромида?

Надеюсь, ответы на эти и другие, пока не заданные вопросы, будут обнаружены в ближайшие несколько лет по мере продолжения дальнейших исследований этой увлекательной биоинорганической системы.

Конфликт интересов

Нет конфликтов для объявления.

Благодарности

Эта работа была частично поддержана грантом CHE-1664657 от Национального научного фонда для CJC и FCK. Эта работа также получила поддержку со стороны Совета по исследованиям природной среды Великобритании (NERC; номер гранта NE / D006538 / 1) и инициативы по объединению ресурсов Морского альянса науки и технологий Шотландии (MASTS). MASTS финансируется Шотландским финансовым советом (номер гранта HR09011) и участвующими организациями.

Список литературы

М.D.

Keller

W. K.

Bellows

R. R. L.

Guillard

Производство диметилсульфида в морском фитопланктоне

ACS Symp. Сер.

1989

393

167

182

J.

Dymond

M.

Lyle

Сравнение потоков между отложениями и осадочными ловушками в восточной части тропического Тихого океана — последствия для атмосферного CO ₂ вариаций в течение плейстоцена

Лимнол.Oceanogr.

1985

30

699

712

S. L.

Baldauf

Обзор филогении и разнообразия эукариот

J. Syst. Evol.

2008

46

263

273

S. L.

Baldauf

Глубокие корни эукариот

Science

2003

300

1703

1706

FC

Кюппер

LJ

Карпентер

ГБ

Макфигганс

CJ

Палмер

TJ

Уэйт

, Bone

M.

Weiller

R.

Abela

D.

Grolimund

P.

Potin

A.

Butler

G.W.

Luther III

P. M. H.

Kroneck

W.

Meyer-Klaucke

M.C.

Feiters

Накопление йодида обеспечивает ламинарии

, оказывающий влияние на атмосферу, неорганический антиоксидант

2008

105

6954

6958

F. C.

Küpper

M. C.

Feiters

B.

Olofsson

T.

Kaiho

S.

Yanagida

MB

Zimmermann

LJ

Carpenter

GW

Luther

L ,

M.

Jonsson

L.

Kloo

В память двух веков исследований йода: междисциплинарный обзор текущих исследований

Angew.Chem., Int. Эд.

2011

50

11598

11620

D.

Krause-Jensen

P.

Lavery

O.

Serrano

N.

Marba

P.

Masque

CM

Секвестрация углерода макроводорослей: слон в комнате Blue Carbon

Biol. Lett.

2018

14

F. C.

Küpper

N. A.

Kamenos

Будущее морского биоразнообразия и функционирования морских экосистем в прибрежных и территориальных водах Великобритании (включая заморские территории Великобритании) — с акцентом на сообщества морских макрофитов

Bot.

2018

61

521

535

A. F.

Peters

D.

Marie

D.

Scornet

B.

Kloareg

J. M.

Cock

Предложение Ectocarpus siliculosus (Ectocarpales, Phaeophyceae) в качестве модельного организма для генетики и генома бурых водорослей

, J.9

2004

40

1079

1088

J. M.

Cock

L.

Sterck

P.

Rouzé

D.

Scornet

A.E.

Allen

G.

Amoutzias

V.

Anthouard

F.

Artiguenave

J.-M.

Aury

JH

Badger

B.

Beszteri

K.

Billiau

E.

Капот

JHF

,

C.

Boyen

C.

Brownlee

CJ

Carrano

B.

Charrier

GY

Cho

SM

Coelho

J.

Collén

E.

C.

Da Silva

L.

Delage

N.

Delaroque

SM

Dittami

S.

Doulbeau

M.

Elias

G.

Farnham

CMM

Gachon

B.

Gschloessl

S.

Heesch

K.

9000 J9000

J9000

H.

Kawai

K.

Kimura

B.

Kloareg

FC

Küpper

D.

Lang

A.

С.

Leblanc

P.

Lerouge

M.

Lohr

PJ

Lopez

C.

Martens

F.

Maumus2

D.

Miranda-Saavedra

J.

Morales

H.

Moreau

T.

Motomura

C.

Nagasato

Napoli

DR

Nelson

P.

Nyvall-Collén

AF

Peters

C.

Pommier

P.

H.

Quesneville

B.

Read

SA

Rensing

A.

Ritter

S.

Rousvoal

M.

Samanta

G.

Samson

DC

Schroeder

B.

Ségurens

M.

Strittmatter

T.

K.

Valentin

P.

von Dassow

T.

Yamagishi

Y.

Van de Peer

P.

Wincker

Nature

2010

465

617

621

JM

Cock

L.

Sterck

S.

Ahmed

AE

Allen

G.

Amoutzias

Anthou

Artiguenave

A.

Arun

JM

Aury

JH

Badger

B.

Beszteri

K.

, Billiau

Капот

JH

Bothwell

C.

Bowler

C.

Boyen

C.

Brownlee

CJ

Carrano

GY

Cho

SM

Coelho

J.

Collen

G.

Le Corguille

E.

Corre

L.

.

Da Silva

L.

Delage

N.

Delaroque

SM

Dittami

S.

Doulbeau

M.

Farnham

CMM

Gachon

O.

Godfroy

B.

Gschloessl

S.

Heesch

K.

Jabbari

C.

Джубин

H.

Kawai

K.

Kimura

B.

Kloareg

FC

Küpper

D.

Lang

р.

Luthringer

C.

Leblanc

P.

Lerouge

M.

Lohr

PJ

Lopez

С.

Martens

F.

Maumus

G.

Michel

D.

Miranda-Saavedra

J.

Morales

H.

,

T.

Motomura

C.

Nagasato

CA

Napoli

DR

Nelson

P.

Nyvall-Collen

AF

Pommier

P.

Potin

J.

Poulain

H.

Quesneville

B.

Read

SA

Rensing

S.

Rousvoal

M.

Samanta

G.

Samson

DC

Schroeder

D.

Scornet

B.

Strittmatter

T.

Tonon

JW

Tregear

K.

Valentin

P.

Von Dassow

T.

Y.

Van de Peer

P.

Wincker

C.

Ectocarpus

Genome, в Genomic Insights in the Biology of Algae

г.

Пигано

Academic Press Ltd-Elsevier Science Ltd

Лондон

2012

141

184

M. H.

Graham

J. A.

Vasquez

A. H.

Buschmann

Oceanography and Marine Biology

R. N.

Gibson

R. J. A.

Atkinson

J. D. M.

Gordon

CRC Press-Taylor & Francis Group

Boca Raton

2007

39

88

E.

Ar Gall

F. C.

Küpper

B.

Kloareg

Исследование содержания йода в Laminaria digitata

Bot. Март

2004

47

30

37

F. C.

Küpper

N.

Schweigert

E.

Ar Gall

J. M.

Legendre

H.

Vilter

B.

Kloareg

Поглощение йода ламинариями связано с внеклеточным, опосредованным галопероксидазой окислением йодида

Planta

1998

C. D.

O’Dowd

J. L.

Jimenez

R.

Bahreini

R. C.

Flagan

J. H.

Seinfeld

Hämeri

L.

Pirjola

M.

Kulmala

SG

Jennings

T.

Hoffmann

Образование 9000 9000 морского аэрозоля в результате биогенных выбросов

2002

417

632

636

К. Дж.

Палмер

Т. Л.

Андерс

Л. Дж.

Карпентер

Ф.C.

Küpper

G. B.

McFiggans

Реакция Laminaria digitata на йод и галоидуглерод на окислительный стресс и связь с образованием новых частиц в атмосфере

Environ. Chem.

2005

2

282

290

R. J.

Leigh

S. M.

Ball

J.

Whitehead

C.

Leblanc

A.JL

Шиллинги

AS

Mahajan

H.

Oetjen

JD

Lee

CE

Jones

JR

000

Dorsey

RL

Jones

JMC

Самолет

P.

Potin

G.

McFiggans

Измерения и моделирование выбросов молекулярного йода, переноса и фоторазрушения в прибрежных районах

Атмос.Chem. Phys.

2010

10

11823

11838

GB

McFiggans

CSE

Bale

SM

Ball

JM

Beames

WJ

Bloss

LJ

LJ

J. ,

R.

Dunk

MJ

Flynn

K.L.

Furneaux

MW

Gallagher

DE

Heard

AM

Hollingsworth

K.

Hornsby

000

CE ,

RL

Jones

LJ

Kramer

JM

Langridge

C.

Leblanc

JP

LeCrane

J.D.

Lee

RJ

Leigh

I.

Longley

AS

Mahajan

PS

Monks

H.

Oetjen

,

Ewing

JMC

Plane

P.

Potin

AJL

Shillings

F.

Thomas

R.

von Glasow

R.

Wada

L. K.

Whalley

J. D.

Whitehead

Йод-опосредованное образование прибрежных частиц: обзор реактивных галогенов в морском пограничном слое (RHaMBLe), Роскосмос 9000, прибрежное исследование 9000. Chem. Phys.

2010

10

2975

2999

S. M.

Ball

A. M.

Hollingsworth

J.

Humbles

C.

Leblanc

P.

Potin

G.

McFiggans

Спектроскопические исследования молекулярного йода, выделяемого водорослями в газовую фазу

At. Chem. Phys.

2010

10

6237

6254

C.

Leblanc

C.

Colin

A.

Cosse

L.

Delage

S.

La Barre

P.

Morin

B.

Fievet

C.

Voiseux

Y.

Ambroise

Verhaeghe

D.

Amouroux

O.

Donard

E.

Tessier

P.

Potin

Перенос йода в прибрежной морской среде водорослей и их ванадий-зависимых галопероксидаз

Biochimie

2006

88

1773

1785

L. J.

Carpenter

Йод в пограничном слое моря

Chem. Ред.

2003

103

4953

4962

L. J.

Carpenter

P. S.

Liss

По умеренным источникам бромоформа и других химически активных органических бромных газов

J. Geophys. Res .: Atmos.

2000

105

20539

20547

U.

Nitschke

AA

Ruth

S.

Dixneuf

DB

Stengel

Скорость эмиссии молекулярного йода и фотосинтезирующие части Leoaminaria Phallusceata во время различных таламофилов emersion

Planta

2011

233

737

748

E. R.

Ashu-Ayem

U.

Nitschke

C.

Monahan

J.

Chen

SB

Darby

PD

Smith

CD

O’Dowd

O’Dowd

DS

Venables

Выбросы йода в прибрежных районах. 1. Высвобождение I-2 Laminaria digitata в камерных экспериментах

Environ. Sci. Technol.

2012

46

10413

10421

C.

Монахан

ER

Ашу-Айем

U.

Nitschke

SB

Darby

PD

DS Smith

DB

Venables

CD

O’Dowd

Выбросы йода в прибрежной зоне: Часть 2. Камерные эксперименты по образованию частиц из ламинарии digitata, полученные и созданные в лаборатории I-2

Environ.Sci. Technol.

2012

46

10422

10428

RJ

Huang

UR

Thorenz

M.

Kundel

DS

Venables

D.

Ceburnis

KF

000 J. Chen

AL

Vogel

FC

Küpper

PPA.

Smyth

U.

Nitschke

DB

Stengel

H.

Berresheim

CD

O’Dowd

Hoffmann

Fucus vesiculosus и Ascophyllum nodosum вносят значительный вклад в прибрежные выбросы йода

Atmos. Chem. Phys.

2013

13

5255

5264

T.

Shaw

Механизм накопления йода бурыми водорослями Laminaria digitata. Поглощение ¹³¹ I

Proc. R. Soc. Лондон, сер. В

1959

150

356

371

T. I.

Shaw

Механизм накопления йода бурыми водорослями Laminaria digitata. II. Дыхание и захват йодида

Proc. R. Soc.Лондон, сер. В

1960

152

109

117

V. W.

Truesdale

Биогеохимический эффект морских водорослей на близкие к естественным концентрациям растворенного йодата и йодида в морской воде — предварительное исследование с Laminaria digitata и Fucus serratus

Estuarine, Coastal Shelf Sci.

2008

78

155

165

R.

Chance

A.R.

Baker

FC

Küpper

C.

Hughes

B.

Kloareg

G.

Malin

Высвобождение и превращения 9 неорганического йода в виде макроэлемента.

Estuarine, Coastal Shelf Sci.

2009

82

406

414

J.

Gonzales

T.

Tymon

F.C.

Küpper

MS

Edwards

CJ

Carrano

Потенциальная роль ламинарии в образовании йода в прибрежной морской воде

PLoS One

2017

e0180755

T. M.

Tymon

E. P.

Miller

J. L.

Gonzales

A.

Raab

F. C.

Küpper

C. J.

Carrano

Некоторые аспекты йодного метаболизма гигантских водорослей Macrocystis pyrifera (Phaeophyceae)

J. Inorg. Biochem.

2017

177

82

88

U.

Nitschke

S.

Dixneuf

M.

Schmid

AA

Ruth

DB

Stengel

Stengel

мар.Биол.

2015

162

1727

1738

B.

Courtois

Découverte d’une entity nouvelle dans le Vareck

Ann. Чим.

1813

88

304

310

L.-J.

Gay-Lussac

Sur un nouvel acide formé avec la entity découverte par M. Courtois

Ann. Чим.

1813

88

311

318

J.

Wisniak

Бернар Куртуа — первооткрыватель йода

Educ. Квим.

2002

13

206

213

S.

Вентури

М.

Вентури

Йодид, канцерогенез щитовидной железы и желудка: история эволюции примитивного антиоксиданта?

евро. J. Endocrinol.

1999

140

371

372

FC

Küpper

B.

Kloareg

J.

Guern

P.

Potin

Олигогулуронаты вызывают окислительный взрыв 2000 растений Physoli 9000, Liolaria k. .

2001

125

278

291

A.

Cosse

P.

Potin

C.

Leblanc

Паттерны экспрессии генов, индуцированные олигогулуронатами, выявляют консервативные и зависящие от окружающей среды молекулярные защитные реакции у бурой водоросли Laminaria digitata

New Phytol.

2009

182

239

250

U.

Nitschke

DB

Stengel

Йод способствует осмотической акклиматизации ламинарии Laminaria digitata (Phaeophyceae)

Planta

000

000 2014

P. N.

Dodds

J. P.

Rathjen

Иммунитет растений: к комплексному обзору взаимодействий между растениями и патогенами

Nat.Преподобный Жене.

2010

11

539

M.

Beck

W.

Heard

M.

Mbengue

S.

Robatzek

IN и OUT рецепторов распознавания образов на поверхности клетки

Cur 9000r9, . Мнение. Plant Biol.

2012

15

367

374

г.

Генри

П.

Thonart

M.

Ongena

PAMP, MAMP, DAMP и другие: обновленная информация о разнообразии элиситоров иммунитета растений

Biotechnol., Agron., Soc. Environ.

2012

16

257

268

T.

Jabs

M.

Tschope

C.

Colling

K.

Hahlbrock

D.

Scheel

Elictimulated 2 (-) от окислительного всплеска являются важными компонентами в запуске активации защитных генов и синтеза фитоалексина в петрушке

Proc.Natl. Акад. Sci. США

1997

94

4800

4805

F. C.

Küpper

E.

Gaquerel

E.-M.

Boneberg

S.

Morath

J.-P.

Salaün

P.

Potin

Ранние события в восприятии липополисахаридов у бурой водоросли Laminaria digitata включают окислительный взрыв и активацию каскадов окисления жирных кислот

Дж.Exp. Бот.

2006

57

1991

1999

SJ

Weiss

ST

Test

CM

Eckmann

D.

Roos

S.

Regiani

, производимые гуманизированными окислителями. ,

1986

234

200

203

Ф.C.

Küpper

LJ

Carpenter

C.

Leblanc

C.

Toyama

Y.

Uchida

E.

000

Verha

Maskrey

J.

Robinson

E.-M.

Boneberg

G.

Malin

G. W.

Luther III

P. M. H.

Kroneck

B.

Kloareg

W.

Meyer-Klaucke

Y.

Muramatsu

P.

Potin

IL

Megson

Исследования

MC

MC

J. Exp. Бот.

2013

64

2653

2664

M.

Strittmatter

LJ

Grenville-Briggs

L.

Breithut

P.

Van West

CMM

FC

Gachon 9000

Plant, Cell Environ.

2016

39

259

271

GN

Saenko

YY

Kravtsova

VV

Ivanenko

SI

Sheludko

Oklahoma Концентрация йода и брома

000 и брома в морях Японии .

1978

47

243

250

A.

Butler

Механистические аспекты галопероксидаз ванадия

Coord.Chem. Ред.

1999

187

17

35

R.

Wever

W.

Hemrika

Справочник по металлопротеинам

A.

Messerschmidt

R.

Hubert

T.

Poulos

K.

Wieghardt

John Wiley & Sons

Chichester

1417

1428

D. C.

Crans

J. J.

Smee

E.

Gaidamauskas

L.Q.

Yang

Химия и биохимия

2004

104

849

902

D. G.

Fujimori

C. T.

Walsh

Что нового в ферментативном галогенировании

Curr.Мнение. Chem. Биол.

2007

11

553

560

L. C.

Blasiak

C. L.

Drennan

Структурная перспектива ферментативного галогенирования

Acc. Chem. Res.

2009

42

147

155

R.

Wever

Ванадий — биохимические и молекулярно-биологические подходы

H.

Michibata

Springer

Dordrecht, Heidelberg, London, New York

2012

95

126

F. C.

Küpper

P. M. H.

Kroneck

Iodine Chemistry and Applications

T.

Kaiho

John Wiley & Sons Inc.

Hoboken

2015

557

589

C.

Leblanc

H.

Vilter

JB

Fournier

L.

Delage

P.

Potin

Rebuff

9000 GET

.

Michel

PL

Solari

MC

Feiters

M.

Czjzek

Галопероксидазы ванадия: от открытия 30 лет назад до рентгеновской кристаллографической спектроскопии краевого поглощения и V K изучает

Coord.Chem. Ред.

2015

301

134

146

A.

Butler

M.

Sandy

Механические аспекты галогенирующих ферментов

Nature

2009

460

848

854: 9.

C.

Colin

C.

Leblanc

G.

Michel

E.

Wagner

E.

Leize-Wagner

A.

van Dorsselaer

P.

Potin

Ванадий-зависимые йодопероксидазы у коричневых альбуминопероксидаз, отличающиеся от новой биохимической функции.

J. Biol. Неорг. Chem.

2005

10

156

166

C.

Colin

C.

Leblanc

E.

Wagner

L.

Delage

E.

Leize-Wagner

A.

Van Dorsselaer

B.

Kloareg

Potin 9000

Водоросли ламинарии Laminaria digitata обладают различными активностями бромпероксидазы и йодопероксидазы

J. Biol. Chem.

2003

278

23545

23552

E.

Verhaeghe

D.

Buisson

E.

Zekri

C.

Leblanc

P.

Potin

Y.

Ambroise

Колориметрический анализ и колориметрический анализ для iodo-анализа бромпероксидазная активность

Анал. Biochem.

2008

379

60

65

T.

Konotchick

C. L.

Dupont

R.E.

Valas

J. H.

Badger

A. E.

Allen

Транскриптомный анализ метаболической функции гигантских водорослей Macrocystis pyrifera по глубине и сезону

New Phytol.

2013

198

398

407

F.

Keppler

R.

Borchers

P.

Elsner

I.

Fahimi

J.

Pracht

HF

Scholer

Образование летучих йодированных алканов в почве: результаты лабораторных исследований

Chemosphere

2003

0009,

—

483

, DOI:.

В.

Дембицкий

Биогенный йод и йодсодержащие метаболиты

,

Нат. Prod. Commun.

,

2006

,

1

,

139

—

175

.

N. N.

Eschle

Ueber den Jodgehalt einiger Algenarten

,

Z. Physiol. Chem.

,

1897

,

23

,

30

—

37

.

H.

Kylin

и

Über

das Vorkommen

von Jodiden, Bromiden und Jodidoxydasen bei Meeresalgen

,

Hoppe-Seyler’s Z. Physiol. Chem.

,

1929

,

186

,

50

—

84

.

E. F.

Verhaeghe

,

A.

Fraysse

,

J.-L.

Геркин-Керн

,

T.-D.

Wu

,

G.

Devès

,

C.

Mioskowski

,

C.

Leblanc

,

R.

Ortega

,

Y.

0009000

и Ambroise Potin

Микрохимическая визуализация распределения йода в бурой водоросли Laminaria digitata предлагает новый механизм его накопления

,

Дж.Биол. Неорг. Chem.

,

2008

,

13

,

257

—

269

.

M. C.

Feiters

,

F. C.

Küpper

и

W.

Meyer-Klaucke

Спектроскопические исследования поглощения рентгеновских лучей на модельных соединениях биологического йода и брома

,

RadSynch.

,

2005

,

12

,

85

—

93

.

R. W.

Странный

и

M.C.

Feiters

Биологическая рентгеновская абсорбционная спектроскопия (BioXAS): ценный инструмент для изучения микроэлементов в науках о жизни

,

Curr. Мнение. Struct. Биол.

,

2008

,

18

,

1

—

8

.

M. C.

Feiters

,

W.

Meyer-Klaucke

,

A. V.

Kostenko

,

A. V.

Soldatov

,

C.

Leblanc

Michel

,

P.

Potin

,

FC

Küpper

,

K.

Hollenstein

,

KP

Locher

,

LE

Haged

,

000 PL

, Bevers

, WR

Hagen

, на 14-й Международной конференции по тонкой структуре поглощения рентгеновских лучей, изд. А. ДиЧикко и А. Филиппони, Iop Publishing Ltd, Бристоль, 2009, т. 190.

F.C.

Küpper

,

C.

Leblanc

,

W.

Meyer-Klaucke

,

P.

Potin

и

MC

Feiters

Разные виды водорослей и краснухи. , выявлено in vivo рентгеновскими спектроскопическими исследованиями поглощения

,

J. Phycol.

,

2014

,

50

,

652

—

664

.

F. C.

Küpper

,

E.P.

Miller

,

SJ

Andrews

,

C.

Hughes

,

LJ

Carpenter

,

W.

Meyer-Klaucke

,

C. 9000

, Toyama 9000

Muramatsu

,

MC

Feiters

и

CJ

Carrano

Эмиссия летучих галогенированных соединений, видообразование и локализация брома и йода в модели генома бурых водорослей Ectocarpus 9000BIC9, J.Биол. Неорг. Chem.

,

2018

,

23

,

1119

—

1128

.

K. H.

Klotz

и

R.

Benz

Кинетика опосредованного йодом и опосредованного бромом транспорта галогенид-ионов — Демонстрация механизма межфазного комплексообразования

,

Biophys. J.

,

1993

,

65

,

2661

—

2672

, DOI:.

© Королевское химическое общество, 2019

Эта статья опубликована и распространяется в соответствии с условиями Oxford University Press, Standard Journals Publication Model (https: // Academic.oup.com/journals/pages/open_access/funder_policies/chorus/standard_publication_model)

геномов сахарины обеспечивают новое понимание биологии водорослей

Секвенирование и сборка генома

Геномная ДНК была выделена из нитчатых женских гаметофитов штамма S. japonica Ja, культивируемых в Циндао, Китай. Считывания секвенирования ДНК были получены с использованием технологий Roche и Illumina и собраны после фильтрации низкокачественных и дублированных считываний.Всего было сгенерировано 84 ГБ высококачественных считываний Illumina и 10 ГБ длинных считываний PacBio (дополнительная таблица 1), что составляет примерно 178-кратное покрытие генома S. japonica с предполагаемым размером 545 МБ на основе анализ распределения по глубине Кмера и проточная цитометрия (дополнительные рисунки 1 и 2). Приблизительно 98,5% (537 МБ) генома было собранных de novo , состоящих из 13327 каркасов (≥500 п.н.) с длиной каркаса N50 252007 п.н. (самая длинная, 1,47 МБ) и длиной контига N50 58867 п.н. Таблица 2).

Аннотации генома и прогнозирование генов

Объединив подходы на основе гомологии и de novo , мы идентифицировали около 40% повторяющихся элементов в собранном геноме S. japonica , что почти вдвое больше, чем в E. siliculosus (22,7%) (дополнительный рис. 3). Среди этих повторов 63,1% можно отнести к известным семействам повторов, при этом длинно-концевые повторы (LTR) составляют наиболее многочисленное семейство повторов, составляющее 21,1% повторяющихся последовательностей.Элементы с длинными вкраплениями были вторым по величине семейством, обнаруженным в S. japonica , и их можно было подразделить на элементы Jockey, RTE, L1 и CRE. По сравнению с LTR (например, Copia и Gypsy), элементы L1 и CRE, а также ретротранспозоны RTE-2 и RTEX-1, идентифицированные в S. japonica , обладают высоким сходством последовательностей (> 95%), что указывает на то, что они были недавно вставлены в геном S. japonica и, вероятно, будут активны при амплификации (рис.1). Предыдущие исследования показали, что RTE демонстрируют мозаичное распределение по всему царству животных и имеют тенденцию распространяться посредством горизонтального переноса генов (HGT) ^11,12 . Всесторонний поиск доменов RTE RT в опубликованных геномах водорослей показал, что E. siliculosus обладает значительной долей элементов RTE (1,6%), которые имеют высокое сходство последовательностей с таковыми, обнаруженными в S. japonica , тогда как RTE, идентифицированные в два генома зеленых водорослей ( Volvox carteri и Chlamydomonas reinhardtii ) были относительно расходящимися.Филогенетический анализ элементов RTE показал, что они не соответствовали дереву видов, что указывает на латеральный перенос генов элементов RTE в этих организмах. (Дополнительный рис. 4).

( a ) Возрастное распределение элементов LTR в S. japonica . ( b ) Возрастное распределение элементов LINE в S. japonica . Среднее количество замен на сайт для каждого фрагментированного повтора оценивали с помощью однопараметрической модели Джукса – Кантора.Вставки и удаления были исключены из расчета коэффициента замены. Процент замещения из консенсуса примерно коррелирует с возрастом повторяющихся элементов. ЛИНИЯ, длинные вкрапления элементов.

Чтобы более точно аннотировать геном S. japonica , мы выполнили глубокое транскриптомное секвенирование как женских гаметофитов, так и спорофитов, что дало 11,3 Гб данных секвенирования РНК. Комбинируя подходы на основе гомологов, ab initio и транскриптомов, мы предсказали 18 733 гена, кодирующих белок (генные модели) в S.japonica , что превышает количество генов, предсказанных в E. siliculosus ⁷ (16,256). Средний размер гена (экзоны и интроны) составил 9 587 п.н., с 6,54 экзонами на ген и средний размер интрона 1057 п.н., что значительно больше, чем у E. siliculosus (средний размер интрона 703 п.н.). Более 90,7% предсказанных кодирующих последовательностей подтверждены данными секвенирования транскриптома (≥5 считываний), что указывает на высокую точность предсказаний генов в секвенированном S.japonica (дополнительный рис. 5). Чтобы независимо оценить полноту генома, мы обнаружили, что 96,5% из собранных de novo транскриптов (25 010 из 25 914) могут быть выровнены с собранным геномом. Среди аннотированных генов 86,1% кодируемых белков имели гомологи в базе данных неизбыточных белков NCBI, при этом 70,1% предполагаемых белков показали наилучшее совпадение с E. siliculosus . Предыдущие исследования показали, что E. siliculosus обладает встроенным вирусом (EsV-1) в своем геноме ^9,13 .В этом исследовании мы не обнаружили никаких гомологичных генов EsV-1 в геноме Saccharina . Однако с помощью поиска домена PFAM мы идентифицировали 121 предполагаемый белок в S. japonica , содержащий повторяющийся домен FNIP (PF05725), который имеет длину около 22 остатков и ранее был обнаружен только в Dictyostelium и нескольких двухцепочечных ДНК. вирусы. Подобные домены повторов FNIP также были обнаружены в геноме E. siliculosus . Филогенетический анализ, основанный на домене повтора FNIP, показал, что ближайшие родственники этих последовательностей FNIP произошли от гигантского вируса (дополнительные рис. 3B и 6), который инфицирует морской зоопланктон Cafeteria roenbergensis ¹³ , что свидетельствует о древней ассоциации бурых водорослей. с вирусами.

Сравнительная геномика

Для исследования содержания генов S. japonica был проведен филогеномный анализ 25 геномов Chromalveolata, Rhizaria, Glaucophyta, Rhodophyta, Chlorophyta и высших растений. Во-первых, был идентифицирован 41 ортолог однокопийных или видоспецифичных дупликаций генов (дополнительные данные 1; дополнительный рис. 7A) для реконструкции филогенетического дерева с использованием конкатенированных супергенов после удаления избыточности, чтобы избежать эффектов потери паралогов.Как показано на рис. 2а, филогенетическое дерево разделило 23 организма на три основных типа: Chromalveolata, Rhodophyta и Viridiplantae. Затем было предсказано в общей сложности 19 410 семейств генов из 404 604 генов S. japonica и других 24 геномов (дополнительные данные 2). Среди этих семейств генов анализ экономичности Долло, основанный на геномах семи гетероконтических водорослей, показал, что многие крупномасштабные события амплификации в разных кладах: 400 семейств генов были получены у предков диатомовых водорослей, 451 — у предков диатомовых водорослей, 451 — у , Nannochloropsis , и поразительно, 1240 семейств образовалось от общего предка S.japonica и E. siliculosus (дополнительные данные 3; дополнительный рисунок 7B). Соответственно, эти события амплификации также наблюдались в кластеризации семейств К-средних на основе обилия генов каждого вида (рис. 2а, правая панель; дополнительный рис. 8). Кроме того, было обнаружено, что некоторые клады потеряли много семейств генов, а именно, 499 семейств были потеряны в кладе диатомовых водорослей и 813 семейств в кладе Nannochloropsis . Утрата такого количества семейств генов значительно уменьшила размеры генома этих видов.И наоборот, поскольку больше семейств генов было получено, чем потеряно, бурые водоросли испытали значительное расширение генома в ходе эволюции.

( a ) Филогенетическое дерево было построено на основе конкатенированных последовательностей 41 гена с единственной копией во всех этих геномах после удаления видоспецифичных дупликаций генов с использованием методов максимального правдоподобия. Цветные квадраты обозначают Chromalveolata (коричневый), Rhodophyta (красный), Viridiplantae (зеленый), Rhizaria (серый) и Glaucophyta (синий).Кластеризация семейств K-средних на основе обилия генов у каждого вида показана на правой панели; каждый столбец представляет семейство, а каждая строка представляет один вид. Кластеризация сортируется в соответствии с порядком левого дерева. ( b ) Доменная аннотация приобретенных / потерянных семейств в S. japonica или E. siliculosus или их последнем общем предке. Точный тест Фишера доменного обогащения семейств сравнивали с общим количеством аннотированных доменов в обоих геномах.( c ) Сравнение распространенности генов между S. japonica и E. siliculosus в их общих семьях. Круговые диаграммы в каждом узле представляют соотношение генов S. japonica (синий) к генам E. siliculosus (желтый) в каждом семействе генов. ( d ) Различия в количестве копий генов в каждом семействе, в котором S. japonica (первый столбец) подверглись большему количеству амплификаций, чем E. siliculosus (второй столбец).

После расхождения Phaeophyceae и Eustigmatophyceae, S. japonica и E. siliculosus вместе продемонстрировали значительное увеличение числа их семейств генов (1240 приобретенных по сравнению с 309 потерянными). Из-за недостаточных доказательств сходства белков с другими водорослями, большинство этих недавно приобретенных семейств Phaeophyceae были классифицированы как белки с неизвестной функцией. Следует отметить, что 102 аннотированных полученных семейства оказались значительно обогащенными ( P <10 ⁻⁵ ) суперсемействами протеинкиназы, HeH или пептидазы CA (или кланов; рис.2б). Напротив, гены из 309 семейств, которые были потеряны у двух видов, показали относительно хорошую аннотацию и были обогащены кланами домена купина (4,5% из 309 семейств), альфа / бета гидролазы (2,9%), семейство гликозилгидролаз (1,9%) и широкий спектр других кланов (рис. 2б).

S. japonica и E. siliculosus разделяют 4 309 семейств генов, которые включают 17 379 генов в S. japonica и 14 136 генов в E. siliculosus , охватывая 92.8% и 85,5% содержания генов каждого генома соответственно. Более высокое количество и содержание этих семейств генов у S. japonica позволяет предположить, что события расширения семейства генов происходили чаще у S. japonica , чем у E. siliculosus . Среди общих генных семейств 2267 из них имели только одну копию в каждом геноме, тогда как в 863 (20%) семьях было обнаружено больше копий генов в S. japonica (9562 из общего числа генов), чем в E.siliculosus (4666), но только 652 семейства были идентифицированы как противоположные (3753 для S. japonica против 5 406 генов для E. siliculosus ). Эти результаты показывают, что большинство амплифицированных генов, обнаруженных в S. japonica , возникло в результате недавних событий дупликации (со средней скоростью синонимичных замен 0,42; дополнительный рисунок 9), поскольку среднее сходство между ними (79%) было выше. чем сходство, наблюдаемое между двумя видами (74%).

S. japonica и E. siliculosus также независимо накапливали сотни семейств генов в результате событий прироста / убытка после их диверсификации, что еще больше способствовало различию в их содержании генов, при этом 527 генов были получены у S. japonica и 629 получили E. siliculosus . Для дальнейшего рассмотрения были отобраны 574 больших семейства (рис. 2c) с 10 или более генами из двух геномов Phaeophyceae. По сравнению с E.siliculosus , S. japonica имеет значительную экспансию генов в 58 семейств (точный критерий Фишера, скорректированное значение P <0,05), включая те семейства, которые участвуют в концентрации йода, биогенезе и ремоделировании полисахаридов клеточной стенки, например, ванадий-зависимые галопероксидазы (vHPO), которые катализируют окисление галогенидов ¹⁴ , целлюлозосинтазу (семейство GT2), которая катализирует конечную стадию биосинтеза целлюлозы, маннуронановые C-5-эпимеразы (MC5E), которые эпимеризуют D-маннуронатные остатки в L- гулуронат для биосинтеза альгината и альфа- (1,6) -фукозилтрансфераза (семейство GT23), которые полимеризуют GDP-фукозу в удлиненную цепь фукана ¹⁵ (рис.2г). Другие примеры происходят из семейств, кодирующих эндо-1,3-бета-глюканазу (семейство GH81), богатую лейцином GTPase и семейства генов с повышенной регуляцией Imm, которые могут быть связаны с системами развития и защиты у бурых водорослей (рис. 2d). Эндо-1,3-бета-глюканаза гидролизует гликозидные связи ламинарина, основного запасного полисахарида в S. japonica , в олигосахариды, которые реагируют на повреждение тканей и обеспечивают защиту от патогенов, вызывая защитные реакции, такие как первоначальный окислительный взрыв ¹⁶ .Также считается, что они играют важную роль в различных физиологических процессах и процессах развития растений, таких как микроспорогенез, оплодотворение, прорастание семян и соматический эмбриогенез ¹⁷ . Богатые лейцином GTPases семейства ROCO, которые являются отличными кандидатами для событий распознавания / трансдукции, связанных с иммунитетом в Ectocarpus ¹⁸ , являются еще одним потенциальным семейством, участвующим в защите и развитии. Гены с усиленной регуляцией Imm представляют собой семейства генов, специфичных для бурых водорослей, которые были впервые обнаружены у E.siliculosus , и связаны с развитием поколений спорофитов и гаметофитов ¹⁹ . Было обнаружено, что активность Imm 3 в значительной степени активирована в поколении гаметофитов по сравнению с поколением спорофитов ¹⁶ . Также было обнаружено, что это ген, связанный с женским уклоном, у бурой водоросли Fucus vesiculosus ²⁰ . Кроме того, этот ген имеет слабое сходство с BIP2, геном, который, по-видимому, специфически связан с приобретением трехмерной архитектуры у Physcomitrella ²¹ .В дополнение к этому несколько суперсемейств с различными функциями, включая купиноподобные белки, Ig-подобные белки, белки C2h3 zinc-fingrer и цитохром P450, были также расширены в S. japonica .

Расширение генов vHPO связано с функциональной диверсификацией

Виды бурых макроводорослей являются наиболее известными эффективными накопителями йода среди всех живых организмов и вносят основной вклад в глобальный биогеохимический цикл йода, показывая среднее содержание йода в 1% (выше до 5%) от их сухого веса, что примерно в 30 000 раз превышает концентрацию этого элемента в морской воде ²² .Кроме того, эти виды — единственные известные организмы, которые используют неорганический йодид в качестве внеклеточного антиоксиданта в живой системе ²³ . Большинство соединений йода хелатируются апопластными макромолекулами и накапливаются в апопласте слоя кортикальных клеток, который защищает поверхность таллома как от водных, так и от газообразных окислителей ²³ . Однако механизмы концентрации и антиоксидантного действия йода не очень хорошо известны и предположительно связаны с присутствием определенных vHPO.В водорослях vHPO представляют собой особый класс пероксидаз, которые катализируют окисление галогенидов в присутствии пероксида водорода, что приводит к галогенированию различных органических субстратов ¹⁴ . В Laminaria идентифицированные vHPO составляют два больших мультигенных семейства, кодирующих ванадий-зависимые бромопероксидазы (vBPO) и йодопероксидазы (vIPO) ²⁴ . Ранее vIPO в основном были обнаружены у видов Laminariaceae, и они характеризуются новой биохимической функцией, проявляющей строгую специфичность к окислению йодида (рис.3а).

( a ) Схематическое изображение захвата и высвобождения йода ламинариями в ответ на окислительный стресс с участием vBPO и vIPO. Цветные квадраты обозначают гомологичные гены, обнаруженные в красных водорослях (красный), бактериях (розовый), грибах (фиолетовый), коричневых водорослях (оранжевый) и ламинариевых (синий). VIPO встречаются только у видов ламинариевых. (b ) Геномная организация одного кластера генов vBPO и четырех кластеров vIPO, которые расположены в тандемном порядке.Цифры в прямоугольниках разного цвета представляют названия генов vBPO / vIPO. Гипотетические белки показаны в серых прямоугольниках. СК, подмости. ( c ) Филогенетический анализ семейств генов vHPO. Пять недавних тандемных дублированных кластеров генов обозначены кружками разного цвета. ( d ) Тепловая карта профилей экспрессии генов vBPO и vIPO в гаметофитах, ювенильных спорофитах и ​​различных тканях взрослых спорофитов S. japonica .Недавно тандемно дублированные гены vHPO, обозначенные цветными кружками, демонстрируют очевидную диверсификацию экспрессии. ВВ — базальная пластинка; DB, дистальное лезвие; FG — женские гаметофиты; HS, фиксатор и ножка; JS, ювенильный спорофит; МБ, средний отвал; MG, мужские гаметофиты.

В геноме S. japonica были идентифицированы и аннотированы 17 генов vBPO и 59 vIPO, а филогенетический анализ показал, что все гены vHPO образуют монофилетическую группу, имеющую общего предка с vCPO (ванадий-зависимая хлоропероксидаза) гены грибов, после чего они независимо эволюционировали у красных и бурых водорослей (рис.3b; Дополнительная таблица 3), что согласуется с предыдущим исследованием, которое обнаружило, что vIPOs и vBPOs были паралогами, возникшими в результате дупликации предкового гена ²⁴ . Недавно два бактериальных гена vIPO были обнаружены у flavobacterium Zobellia galactanivorans , морской бактерии, связанной с макроводорослями ²⁵ . Филогенетический анализ показал, что эти два бактериальных гена vIPO произошли независимо от vHPO эукариотических водорослей (рис. 3b). Попарное сравнение сходства vHPO выявило по крайней мере пять блоков консервативных кластеров генов, которые, как ожидается, возникли в результате недавних событий тандемной дупликации (рис.3б, в; Дополнительный рис.10). Было показано, что регуляция транскрипции vHPO эффективна для переключения на специализированный метаболизм йода, связанный с антиоксидантными способностями ²⁶ . Экспрессия 59 генов vHPO была определена в гаметофитах S. japonica , ювенильных спорофитах и ​​в различных тканях взрослых спорофитов, включая фиксатор, ножку, базальную лопасть, среднюю лопатку и дистальную лопасть (дополнительная таблица 4). Примечательно, что гены vHPO, идентифицированные в S.japonica обнаруживает различные паттерны экспрессии в разных тканях и на разных стадиях развития. В частности, было обнаружено, что экспрессия гена vHPO значительно повышается в гаметофитах, что является стадией, наиболее уязвимой к внешнему стрессу на протяжении всего жизненного цикла S. japonica . Среди образцов спорофитов наибольшее количество (54) и количество vHPO были экспрессированы в ювенильных спорофитах, за которыми следовали дистальные лопатки (53). Эти результаты хорошо согласуются с наибольшим количеством элементов йода, обнаруженным в ювенильных спорофитах и ​​дистальных лопастях у L.digitata ²³ и S. japonica (дополнительный рисунок 11). Во время выращивания ламинарии ювенильные спорофиты и дистальные лопасти более чувствительны к стрессам окружающей среды и легче заражаются патогенами ²⁷ . Примечательно, что экспрессия vIPO более специфична, чем экспрессия vBPO, при этом только 66,7% протестированных vIPO экспрессируются во всех образцах по сравнению с 82,3% vBPO. Одно из возможных объяснений этого паттерна состоит в том, что недавно тандемные дублированные гены vIPO, демонстрирующие высокую идентичность последовательностей и различные паттерны экспрессии у гаметофитов и спорофитов, демонстрируют функциональную диверсификацию в S.japonica (рис. 3г).

Углеводородные пути в S. japonica

По сравнению с наземными растениями и зелеными или красными водорослями, бурые водоросли демонстрируют уникальные способы хранения углерода и метаболизма клеточной стенки ^9,15,28,29 . Целлюлоза и трегалоза распространены как в водорослях, так и в наземных растениях. Однако поразительное различие бурых водорослей состоит в том, что они используют маннит и ламинарий для хранения углерода и обладают альгинатами и сульфатированными фуканами в качестве полисахаридов клеточной стенки.Реконструируя пути метаболизма углеводов в S. japonica и 14 других геномах водорослей, мы обнаружили, что S. japonica имеет те же углеводные пути, что и E. siliculosus , и отличается от Aureococcus и Nannochloropsis в теореме. альгинатный путь и из диатомовых водорослей в маннитоловом и альгинатном путях. Крахмальные и сахарозные пути отсутствуют у всех четырех видов страменопилов (рис. 4а; дополнительный рис. 12).

( a ) Сравнение метаболических путей углеводов в геномах водорослей. Ширина стрелок представляет количество генов, участвующих в метаболическом пути. ( b ) Филогенетический анализ и график Circos генов MC5E в S. japonica и E. siliculosus . Большинство филогенетически сгруппированных генов MC5E присутствует в S.japonica находятся в собранных лесах в тандемном порядке. Коричневые узлы и красные узлы на дереве обозначают гены MC5E, происходящие от S. japonica и E. siliculosus , соответственно. Сокращенные слова начинаются с «Esi» и «SJ» в древовидном обозначении идентификаторов белков для E. siliculosus и S. japonica , соответственно. Названия таксонов актинобактерий, бактерий и вирусов были представлены номерами доступа белка NCBI. У S. japonica и E.siliculosus на графике Circos показаны коричневым и красным цветом соответственно. Зеленые и красные пунктирные линии представляют положения обогащенных MC5E каркасов в S. japonica и E. siliculosus соответственно. Внутренние изогнутые линии на графике Circos указывают идентичность последовательности между парой генов MC5E. ( c ) Филогенетический анализ GMD, ключевого фермента в пути биосинтеза альгината.

Примечательно, что у S. japonica события экспансии и дупликации генов наблюдались в определенных узлах реакции альгинатного и сульфатированного фукановых путей.Альгинат является основным матричным компонентом клеточных стенок бурых водорослей, обеспечивая повышенную жесткость ножки и опор, а также гибкость лезвий. ³ . Различные матричные и физико-химические свойства альгината зависят от конечной стадии эпимеризации, которая является реакцией, катализируемой MC5Es ²⁷ . S. japonica обнаружил 105 генов MC5E, тогда как только 28 были идентифицированы у E. siliculosus . Кроме того, 43 гена MC5E присутствуют в S.japonica обладали высокой идентичностью последовательностей (> 85%) и были сгруппированы на семи каркасах (Fig. 4b), что указывает на недавние события тандемной дупликации. Расширение MC5Es в S. japonica может объяснить чрезвычайно высокое содержание альгината этого вида (до 45% от сухого веса) ²⁸ и высокую гибкость при изгибе.

Филогенетический анализ показал, что гены MC5E бурых водорослей были подобны генам MC5E у бактерий (рис. 4b), что указывает на то, что эти гены, возможно, прошли неканоническую эволюционную историю, а затем распространились на несколько подсемейств посредством множественных событий дублирования. .Предыдущее исследование E. siliculosus выдвинуло гипотезу, что эта эволюционная история включает ГПГ (дополнительный рис. 13) ²⁷ . Аналогичное явление наблюдалось для другого альгинат-специфичного фермента, GDP-маннозодегидрогеназы. Было обнаружено, что один ген GDP-маннозодегидрогеназы сохраняется у всех видов Chromalveolata, тогда как три других сгруппированы в отдельную кладу, которая включает только виды бактерий и E. siliculosus , что указывает на то, что эти три фермента были получены через древний HGT от бактерий раньше последний общий предок бурых водорослей (рис.4c; Дополнительная таблица 5). Кроме того, путь синтеза маннита, который катализируется маннитол-1P дегидрогеназой и маннитол-1-фосфатазой, не всегда присутствует во всех страменопилах. Оба эти гена отсутствуют у диатомовых водорослей и оомицетов, но неожиданно были обнаружены у водоросли Haptophyceae Emiliania . Филогенетический анализ предполагает, что путь маннита, возможно, был приобретен общим предком бурых водорослей и Haptophyceae (дополнительный рис. 14). Ни один из видов актинобактерий не содержит всех MC5E бурых водорослей, маннитол-1P дегидрогеназы и гомологов маннитол-1-фосфатазы, что указывает на то, что многочисленные сложные полисахаридные пути, наблюдаемые у бурых водорослей, вероятно, были приобретены в результате нескольких независимых HGT или других неканонических событий (рис. .4б).

Геномика популяций

Чтобы лучше понять генетическое разнообразие популяции Saccharina , мы повторно секвенировали полные геномы семи культурных особей из Китая и девяти диких особей, собранных из Японии, России и Германии (рис. 5a). Сначала мы сравнили количество митохондриальных различий у этих 17 особей Saccharina и обнаружили, что культивируемые популяции демонстрируют относительно низкие уровни генетического разнообразия по сравнению с дикими популяциями.Напротив, S. latissima (C14) и дикий изолят (‘E’; как показано на рис. 5b) обладали гораздо более высоким генетическим разнообразием, чем другие 15 особей Saccharina , показывая 1162 и 1214 полиморфных локусов в своих митохондриальные геномы соответственно. S. latissima является близким родственником S. japonica , и первый считается коренным европейским видом (рис. 5b). Однако его близкий родственник S . sp. E также присутствует на дальневосточном побережье России.После сопоставления считываний с эталонным геномом Ja мы определили в среднем 0,94 млн однонуклеотидных вариаций (SNV) и 96-килобайтных InDel для сортов и в среднем 2,27 млн. SNV и 274-килобайтных InDel в сортах. дикие популяции. Кроме того, учитывая большую генетическую дистанцию ​​между S. latissima и S . sp. E и ссылки Ja, мы сначала построили черновые сборки генома для S. latissima и S . sp. E, а затем использовал NUMMER ²⁵ для выравнивания собранных контигов и вызова SNV.Филогенетический анализ, основанный на SNV по всему геному, дополнительно подтвердил, что разнообразие между любой парой собранных диких особей было больше, чем разнообразие среди всех культурных сортов, и что эти культивируемые особи имели одного и того же предка с дикими особями (C6; Рис. ), что указывает на ограниченную основу зародышевой плазмы и очень низкое генетическое разнообразие в пределах основных сортов Saccharina . Анализ структуры логарифмического правдоподобия ¹⁵ показал, что некоторые гибриды (C17, C11 и C2), вероятно, произошли от гибридизации S.japonica и S. longissima (C5). Число групп, идентифицированных в дикой природе Saccharina , увеличивалось с увеличением количества K, до четырех групп при K = 5, что согласуется с филогенетическим анализом (рис. 5b, c).

( a ) Географическое расположение культурных и диких образцов S. japonica , использованных в этом исследовании.( b ) Древо соединения соседей генетических дистанций, рассчитанное с использованием SNV для всего генома среди 17 S. japonica особей. Митохондриальное разнообразие, охватывающее SNV, показано вертикальными линиями в семи культивируемых и девяти диких образцах относительно эталонной последовательности S. japonica JA. ( c ) Популяционная структура 17 S. japonica особей определена с помощью программы STRUCTURE. Каждый человек представлен вертикальной полосой, а каждый цвет представляет одну популяцию.( d ) Распределение значений D Tajima как в дикой, так и в культивируемой популяциях. Точки данных слева и справа от вертикальных пунктирных линий ( x = -1,742 и x = 2,220), которые соответствуют 5% левому и правому хвостам эмпирического распределения значений D Таджимы, соответственно, обозначены как CN (культивированный отрицательный) и CP (культивируемый положительный), соответственно. Данные точки ниже и выше нижней и верхней горизонтальных пунктирных линий ( y = -0.255 и y = 1,055), которые соответствуют 5% нижнему и верхнему хвостам эмпирического распределения значений D Таджимы, соответственно, обозначаются как WN (дикий отрицательный) и WP (дикий положительный результат), соответственно. ( e ) Анализ с расширением онтологии генов в выбранных областях CN, CP, WN и WP.

Для обнаружения полногеномных признаков искусственного отбора в культивируемой сахарине Saccharina мы использовали стратегию скользящего окна для оценки значений тета-пи и тета-w как в культивируемых, так и в диких популяциях и для выполнения теста D Таджимы (рис. .5d; Дополнительные данные 4–7). Области, показывающие значения D Tajima, которые были ниже или выше 5% от всех интервалов, рассматривались как регионы-кандидаты. Мы идентифицировали 122 региона, демонстрирующие сильные сигналы селективного захвата у сортов, которые охватывали 828 генов. Анализ обогащения онтологии генов показал, что большинство генов, затронутых искусственным отбором, были связаны с переносчиками углеводов, ингибиторами ферментов и ответами на внешние стимулы (рис. 5e). Средняя урожайность — один из наиболее важных экономических и селективных критериев, используемых в S.japonica выращивание и селекция рассады. Эффективность и механизмы регуляции фиксации углерода и углеводного обмена важны для роста водорослей и размера тела. Шесть генов с известными функциями, показывающими сильные селективные сигналы, были значительно перепредставлены в культивируемых образцах. Например, фруктозо-1,6-бисфосфат альдолаза, которая катализирует обратимое альдольное расщепление фруктозо-1,6-бисфосфата на DHAP и глицеральдегид-3-фосфат, участвует в гликолизе или глюконеогенезе и в цикле Кальвина ³⁰ .Традиционно предполагалось, что FbA существует только в геномах бактерий и грибов, но теперь он был обнаружен у некоторых видов Chromista и Chromalveolata, включая бурые водоросли E. siliculosus и S. japonica , что привело к появлению возможность того, что эти гены были независимо получены от грибов посредством древних событий HGT.

Анализ на уровне популяции также выявил отбор в диких образцах. В общей сложности 566 генов, встроенных в выбранные регионы, показали значительно повышенные значения D.По сравнению с сортами три гена трансмембранных рецепторных киназ в образцах дикой природы показали сильные селективные сигналы, которые могут быть связаны с адаптацией к окружающей среде и морфологическими изменениями. Дикие бурые водоросли демонстрируют особенно гибкую морфологию, и физические свойства морской среды частично ответственны за форму водорослей. По сравнению с выращиваемыми водорослями на искусственных плавучих плотах с подходящей и постоянной средой (например, достаточной глубиной воды), дикие водоросли демонстрируют большую морфологическую пластичность в суровых условиях приливной среды ³¹ .В наземных растениях несколько типов трансмембранных рецепторных киназ передают информацию о механических силах от клеточной стенки к цитоплазматическим эффекторам и отвечают за развитие и морфогенез ^32,33 .

Что такое лес ламинарии?

В идеальных условиях водоросли могут вырасти до 18 дюймов в день, и в отличие от красочных и медленнорастущих кораллов, гигантские пологи водорослей возвышаются над дном океана.Подобно деревьям в лесу, эти гигантские водоросли служат пищей и убежищем для многих организмов. Также как и наземный лес, ламинарии подвержены сезонным изменениям. Штормы и крупные погодные явления, такие как Эль-Ниньо, могут разорвать и сместить водоросли, в результате чего разорванный зимний лес снова начнет расти каждую весну.

Леса водорослей можно увидеть на большей части западного побережья Северной Америки. Келп — это крупные бурые водоросли, обитающие в прохладных, относительно мелких водах недалеко от берега.Они растут плотными группами, как лес на суше. Эти подводные башни ламинарии служат пищей и убежищем для тысяч рыб, беспозвоночных и морских млекопитающих.

Леса водорослей содержат большее разнообразие растений и животных, чем почти любое другое океаническое сообщество. Многие организмы используют толстые лезвия в качестве безопасного укрытия для своих детенышей от хищников или даже сильных штормов.

Среди многих млекопитающих и птиц, которые используют леса водорослей для защиты или кормления, есть тюлени, морские львы, киты, каланы, чайки, крачки, снежные цапли, большие голубые цапли, бакланы и прибрежные птицы.

Эти плотные покровы водорослей обычно встречаются в холодных, богатых питательными веществами водах. Из-за зависимости от света для фотосинтеза, ламинарии образуются на мелководье в открытых водах и редко встречаются глубже 49-131 футов .

Ученые NOAA изучают леса водорослей, снова и снова посещая одни и те же места, чтобы оценить присутствие и численность различных организмов. Мониторинг позволяет морским ученым определить, меняется ли лес водорослей с течением времени, и определить причину этих изменений, будь то естественные или человеческие.

CPE в месяц: полезные свойства морских овощей

Июнь 2016 Выпуск

CPE Monthly: Польза морских овощей для здоровья — узнайте об их кулинарном использовании, в том числе о том, как клиенты могут включить их в свой рацион
Джинджер Халтин, MS, RDN, CSO
Сегодняшний диетолог
Vol. 18 № 6 стр. 46

Предлагаемые коды обучения CDR: 2010, 2020, 3100, 4040
Предлагаемые показатели эффективности CDR: 8.3.6, 10.4.1
Уровень CPE: 2

Пройдите этот курс и заработайте 2 балла CEU в нашей учебной библиотеке непрерывного образования

Морские овощи, обычно называемые съедобными водорослями, представляют собой класс морских водорослей, обладающих полезной питательной ценностью. Съедобные морские водоросли, веками использовавшиеся во всем мире и подтвержденные документально в азиатской и ацтекской цивилизациях, были названы одной из самых популярных пищевых тенденций в 2015 году, поскольку они приобрели популярность в американской кухне. Этот ингредиент теперь используется в основных блюдах, таких как чипсы, закуски, пицца и десерты, в дополнение к более традиционной кухне, включая суши и салаты.1 Теперь, когда он известен как функциональная пища, используемая для дополнительной и альтернативной терапии, неудивительно, что съедобные водоросли привлекают внимание поваров, медицинских работников и защитников окружающей среды.

Исследования in vitro и на млекопитающих показали многообещающие преимущества морских овощей для здоровья, включая антиоксидантную способность, противоопухолевые и противоопухолевые эффекты, иммуно- и эндокринно-модулирующий потенциал, а также терапевтические свойства при дегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера, деменция, ожирение, дислипидемия, диабет и гипертония. .2-5 Исследования питательной ценности морских овощей показывают высокий уровень растворимых и нерастворимых волокон, содержание белка, полиненасыщенных жиров, включая незаменимые жирные кислоты, и различных биологически активных соединений, таких как полифенолы-антиоксиданты и каротиноиды. Кроме того, доказано, что морские овощи богаты витаминами и минералами, включая витамины A, B, C и E, кальций, магний, натрий, калий, цинк, йод, железо и марганец2,5-7

Имейте в виду, что не все морские овощи можно есть.Например, Gracilaria , тип красных водорослей, произрастающих в тропических водах, был связан с пищевыми желудочно-кишечными заболеваниями.8,9 Некоторые разновидности красных водорослей, такие как Asparogopsis и Bonnemaisonia , производят летучие соединения, такие как галогенированный йод и бром. Desmarestia ligulata и D. viridis — разновидности бурых водорослей, которые накапливают серную кислоту и поддерживают очень низкий уровень pH, поэтому не используются в качестве источника пищи из-за неприятного вкуса.10,11 Эти морские овощи обладают развитыми защитными механизмами против морских животных, которые могут их есть, что ограничивает их кулинарное использование для людей.

Этот курс непрерывного образования рассматривает пользу для здоровья и кулинарное использование съедобных морских овощей, а также включает стратегии, которые ваши клиенты могут использовать для включения их в свой рацион.

Классификация
Съедобные водоросли классифицируются как макроводоросли, включая коричневые, красные и зеленые, и одноклеточные, содержащие хлорофилл микроводоросли, такие как спирулина или хлорелла.6 Коричневые водоросли ( Phaeophyta ) получают свой цвет из-за каротиноида фукоксантина.

Основные полисахариды в коричневых морских водорослях включают альгинат, ламинарин, фукан и целлюлозу. К знакомым съедобным коричневым водорослям относятся вакамэ, комбу и хидзики. Красные водоросли ( Rhodophyta ) пигментированы фикоэритрином и фикоцианином.

Основными полисахаридами красных морских водорослей являются агар и каррагинан. Нори и дулсе — хорошо известные красные водоросли. Как и бурые водоросли, овощи красного моря растут на более глубоких участках, где воздействие солнечного света более ограничено.

Зеленые водоросли ( Chlorophyta ) получают свой пигмент из хлорофилла, и их первичный полисахарид — ульван. Они могут поглощать наибольшее количество световой энергии и встречаются в прибрежных водах.12,13 Съедобные формы зеленых водорослей иногда называют морским салатом. Одноклеточные микроводоросли также могут быть названы сине-зелеными водорослями и включают спирулину и хлореллу, которые богаты белком. Микроводоросли играют решающую роль в морской пищевой цепи и способствуют здоровью океана.13

Пищевая ценность морских овощей
Съедобные морские водоросли — это низкокалорийный продукт с высоким содержанием пищевых волокон, белка, витаминов, минералов и биоактивных фенольных соединений.14 Исследования показали, что они содержат высокую концентрацию полифенольных соединений, включая катехин, эпикатехин , галат эпигаллокатехина и галловая кислота4. Морская среда, в которой живут морские овощи, вносит свой вклад в содержание содержащихся в них биоактивных соединений, таких как фикоцианин, терпены, фукостерин и полисахариды.15 Исследования показывают, что уникальное соединение фукоидана, содержащееся в съедобных коричневых водорослях, обладает многими полезными свойствами, доказанными in vitro и in vivo. Фукоидан, фукозосодержащий сульфатированный полисахарид, обладает антиангиогенными, противоопухолевыми и повышающими иммунитет свойствами15

Съедобные водоросли богаты растворимой и нерастворимой клетчаткой и содержат клетчатку, аналогичную чечевице — хорошо известному продукту с высоким содержанием клетчатки. В исследовании 2007 года о пищевой ценности съедобных морских овощей, клетчатка в 100 г съедобных морских водорослей на вес во влажном состоянии по сравнению с 100 г чечевицы, дала 8.8 и 8,9 г клетчатки соответственно.16,17 Содержание клетчатки в съедобных морских водорослях обычно составляет от 29,3 до 62,3 г на 100 г сухого веса.13 Исследования показали, что высокий уровень как растворимых, так и нерастворимых волокон в морских овощах поддерживает здоровье кишечника. за счет уменьшения времени прохождения толстой кишки и увеличения каловых масс. Низкий уровень усвояемости сводит на нет высокое содержание углеводов в морских овощах, что делает съедобные водоросли низкокалорийной пищей.13

Морские овощи содержат белок, до 47% от сухого веса, хотя уровни варьируются в зависимости от образцов и видов, протестированных в некоторых исследованиях.16 В красных водорослях нори наблюдается одно из самых высоких показателей содержания белка, в то время как у коричневых водорослей обычно наблюдается самое низкое содержание белка.9,17 В большинстве морских овощей наблюдается низкий уровень заменимого аминокислоты цистеина, но многие разновидности содержат все незаменимые аминокислоты, включая гистидин, лейцин, изолейцин и валин.13,16 По оценкам, содержание белка в морских водорослях варьируется в зависимости от сезона и окружающей среды, при этом некоторые исследования показывают более высокий уровень белка в растениях, протестированных в конце зимнего и весеннего периодов, и с более низким уровнем белка в лето.17 Из-за высокого содержания фенолов в морских овощах есть некоторые вопросы относительно усвояемости и усвоения содержащихся в них питательных веществ. Некоторые исследования показали высокую скорость расщепления протеина in vitro протеолитическими ферментами (до 70%), но ассимиляция посредством нормального пищеварения человека еще не определена.13

Несмотря на то, что содержание жира относительно низкое — от 1% до 5% сухого веса, преобладающими жирными кислотами в съедобных морских водорослях являются полиненасыщенные жирные кислоты с почти равными частями жирных кислот омега-3 и омега-6.9,13,16,18 Омега-3 содержит незаменимые жирные кислоты EPA и DHA. Неживотные вегетарианские или веганские добавки омега-3 обычно получают из сине-зеленых водорослей, таких как спирулина или хлорелла, которые являются источниками омега-3, которые рыба потребляет и ассимилирует в свой собственный состав жирных кислот. Многие люди принимают рыбий жир в качестве добавок омега-3 EPA / DHA, но вместо этого можно получить эти незаменимые жирные кислоты из водорослей.

Из-за морской среды, в которой произрастают водоросли, в них очень много минералов, особенно кальция, железа, меди, магния и йода.Тестирование показало, что некоторые морские водоросли содержат до 36% минеральных веществ от сухого вещества.13 Коричневые водоросли, такие как комбу, которые часто используются в супах или блюдах из фасоли, соответствуют 65% рекомендуемой нормы потребления магния в рационе. г.16 Морские овощи, которые подвергаются воздействию прямых солнечных лучей в естественной среде произрастания, богаты витаминами A, B (1, 2, 3, 6, 9, 12), C и E. зеленые морские овощи могут быть источником B12. Как правило, B12 содержат только продукты животного происхождения.Одно исследование показало, что 8-граммовая порция нори из красных морских водорослей содержит 5 мкг B12.16 Морские водоросли также являются богатым источником железа; В 8-граммовой порции сушеного дульса содержится больше этого минерала, чем в 100 г сырого стейка из вырезки13

Противовоспалительные свойства
Морские овощи доказали свою эффективность в блокировании воспалительных путей, включая фактор некроза опухолей провоспалительных цитокинов (TNFa), интерлейкин 1b (IL-1b) и интерлейкин 6 (IL-6), которые модулируются путь ядерного фактора каппа B (NF-kB).19 Таким образом, потребление пищевых водорослей может быть полезным для клиентов с хроническими заболеваниями, связанными с воспалением, такими как инсулинорезистентность, диабет 2 типа, сердечно-сосудистые заболевания, метаболический синдром и неалкогольная жировая болезнь печени.19 Антиоксиданты в некоторых пищевых морских овощах. также блокируют фермент циклооксигеназу-2 (ЦОГ-2), который снижает воспалительный простагландин E2 (PEG2) .3 Содержание полиненасыщенных жирных кислот, включая незаменимые жирные кислоты EPA и DHA, также может способствовать противовоспалительному эффекту.20

Исследования на животных моделях с целью дальнейшей оценки соединений, ответственных за эту активность по улавливанию свободных радикалов, показали, что фенольные соединения, каротиноиды, включая фукоксантин, и даже сульфатированные полисахариды в морских овощах — все они могут играть роль в полезной антиоксидантной способности этих функциональных продуктов питания. .5,21 Каротиноиды, такие как фукоксантин, богаты электронами и могут гасить молекулы синглетного кислорода, что стабилизирует длинную центральную цепь сопряженных двойных связей в молекуле каротиноида.3 Было обнаружено, что антиоксидантная способность морских овощей оказывает нейропротекторное действие, включая противодействие воспалению и ингибирование гибели нервных клеток.21 Нервная ткань чувствительна к окислительному стрессу из-за высокого потребления кислорода и содержания липидов. Некоторые исследования даже предполагают, что более низкий уровень нейродегенеративных заболеваний у людей в странах Восточной Азии по сравнению с европейцами (p <0,0004) может частично объясняться высоким потреблением рыбы и морских водорослей этими популяциями.21

Антиоксидантная способность
Антиоксидантная способность фукоксантина, каротиноида, обнаруженного в коричневых морских водорослях, была изучена в сочетании с его способностью улавливать свободные радикалы, а также его противовоспалительными, противоопухолевыми / антиангиогенными, противовоспалительными, противодиабетическими и противомалярийными свойствами. .15,22 Исследования показали, что даже очень высокие дозы фукоксантина in vitro и in vivo безопасны и не имеют токсических эффектов, поскольку он действует как антиоксидант, подавляя молекулы синглетного кислорода.Исследования также показали, что фукоксантин подавляет опухолевые клетки за счет индукции апоптоза или запрограммированной гибели клеток. Были проведены исследования этого антиоксиданта и его роли в раке молочной железы, раке толстой кишки, Т-клеточном лейкозе взрослых, клетках немелкоклеточного рака легких, раке простаты, клетках гепатоцеллюлярной карциномы, раке желудка, нейробластомах и лимфомных клетках, поскольку он подавляет рак. рост клеток и подавление онкогенеза.3,22,23 В исследованиях in vitro и in vivo фукоксантин продемонстрировал прямое противоопухолевое и антиангиогенное действие, показывая потенциал для использования в дополнительном лечении рака.15

Рак
В дополнение к антиоксидантным эффектам каротиноидов в съедобных морских овощах, исследования предоставили многообещающие доказательства того, что морские овощи в целом могут вызывать апоптоз и некроз и подавлять репликацию клеточного цикла, доказывая способность уничтожать рак простаты, лейкоз человека и т. глиобластомы и клетки рака толстой кишки. [3,23] Экстракты морских овощей были изучены в отношении рака груди, потому что у населения, потребляющего типичные азиатские диеты, наблюдалась более низкая частота гормонозависимых раковых заболеваний, чем у людей, которые придерживаются традиционных западных диет.24 Исследование 2012 года гормонозависимых клеток рака груди in vitro показало, что экстракт съедобных красных морских водорослей оказался нетоксичным для нормальных клеток, но подавлял пролиферацию эстроген-зависимых, а также независимых клеток рака груди человека. Исследователи наблюдали цитотоксическое действие на линии раковых клеток, включая рецепторы, связанные с раком, сигнальные молекулы раковых клеток и экспрессию генов, запускающих апоптоз24

Ненасыщенные жирные кислоты, содержащиеся в некоторых морских овощах, также могут быть химиопрофилактическими при употреблении с пищей.25 Другие исследования показали, что полифенолы, извлеченные из съедобных бурых морских водорослей, уменьшают основные молекулярные мишени опухолевой прогрессии в клетках рака поджелудочной железы человека in vivo, включая NF-kB, EGFR, kRAS, STAT3, VEGF, AKT, TERT, FGFA, BC12 и PDGFA. 4 Экстракт съедобных красных морских водорослей показал сильное противораковое действие на клетки глиобластомы человека in vitro в исследовании 2014 г., опубликованном в журнале Journal of Microbiology and Biotechnology .23 Было показано, что полифенолы морских водорослей ингибируют пролиферацию клеток рака поджелудочной железы, вызывают апоптотическую смерть, регулируют молекулы прогрессирования опухоли и подавляют активность опухоли.15 Исследование антипролиферативной активности обычных съедобных видов бурых морских водорослей в 2006 году показало, что экстракты трех испытанных видов ламинарии и дульсе являются эффективными акцепторами свободных радикалов и демонстрируют дозозависимое ингибирование пролиферации клеток аденокарциномы шейного эпителия человека, вероятно, связанное с содержание полифенолов.26

Примечательно, что сульфатированный полисахарид фукоидан в съедобных морских водорослях доказал противоопухолевые, противораковые, антиметастатические и фибринолитические свойства у мышей, а также обещает снижение пролиферации клеток.Биоактивные вторичные метаболиты терпена и хондриамида А, извлеченные из съедобных морских водорослей, также показали многообещающую цитотоксичность в отношении клеток носоглоточного и колоректального рака человека.20 Хотя исследования продолжаются, можно с уверенностью предположить, что включение съедобных водорослей в рацион тех, кто хочет сосредоточиться на раке профилактика рекомендуется в свете проведенных исследований. В настоящее время экстракты и добавки все еще изучаются на предмет потенциальных противоопухолевых свойств.Обратите внимание, что в большинстве противоопухолевых исследований использовались экстракты съедобных морских водорослей, а не обычное питание.

Здоровье пищеварительной системы
Морские овощи богаты сложными углеводами, полисахаридами и олигосахаридами, которые действуют как пребиотики или неперевариваемые соединения, которые кишечные бактерии могут ферментировать и от которых они получают пользу. 12,13 Пребиотики из морских водорослей устойчивы к пищеварительным ферментам, поэтому они могут достигать нижнего отдела кишечника, где подвергаются избирательной ферментации кишечной микробиотой.Пребиотики в морских овощах изучались in vitro, на сельскохозяйственных животных в качестве альтернативы антибиотикам и на лабораторных животных. Исследования показывают, что неметаболизированная клетчатка в съедобных морских водорослях помогает сократить время прохождения через толстую кишку, поддерживая здоровье кишечника и детоксикацию16. Некоторые морские овощи также можно использовать для повышения усвояемости бобовых, поскольку они помогают расщеплять волокна в этих продуктах. Например, можно приготовить сушеные бобы с полоской морских водорослей комбу, которые придают бобам минералы и разрушают некоторые из трудно перевариваемых волокон, прежде чем их выбросить.

Здоровье сердечно-сосудистой системы
Морские овощи, по-видимому, обладают потенциалом защиты от сердечно-сосудистых заболеваний, эффект, вероятно, основан на их противовоспалительной и антиоксидантной способности. Активные формы кислорода могут повреждать эндотелиальные клетки, что приводит к дисфункции и артериосклеротическому повреждению, усугубляемому гиперкоагулятивным состоянием. Восьминедельное исследование на людях, изучающее эректильную функцию как признак здоровья сердечно-сосудистой системы, показало, что 400 мг стандартизированного съедобного экстракта бурых морских водорослей шесть раз в день привели к значительному улучшению в пяти отдельных областях к концу исследования (p <0.01) .27 Исследователи предположили, что полифенольные соединения в добавке значительно способствуют нейтрализации окислительного повреждения, улучшая периферическое кровообращение. Исследования также показывают, что значения ионного коэффициента от 1,4 до 4,0 для протестированных морских водорослей могут снизить артериальную гипертензию.7

Кроме того, исследования показали, что грызуны, получавшие каротиноид фукоксантин, увеличивали выработку DHA в печени, что может улучшить липидный профиль. В одном исследовании на животных крысы были разделены на группы: одна получала нормальную диету; другой — диета, включающая порошок вакаме из бурых водорослей.В группе вмешательства наблюдалась отсроченная частота появления признаков инсульта и увеличение продолжительности жизни.28 Полисахариды из пищевых морских овощей, включая альгинат, каррагинан, фуноран, фукоидан, ламинаран, порфиран и ульван, показали многообещающие возможности снижения абсорбции холестерина в кишечнике и повышения холестерина в кале. содержание.20

Сульфатированный полисахарид фукоидан, содержащийся в морских овощах, проявляет гепариноподобные антитромбические и антикоагулянтные свойства как in vitro, так и in vivo, аналогичные свойствам лекарственного гепарина.Это соединение может оказывать положительное влияние на сердечно-сосудистую систему и кровообращение, поскольку ингибирует образование тромбина из тромбоцитов.20 Хотя морские овощи оказались многообещающими для здоровья сердечно-сосудистой системы, клиенты должны знать, что они могут взаимодействовать с некоторыми разжижающими кровь лекарствами из-за их антитромботического действия.

Ожирение, потеря веса, контроль уровня сахара в крови
Некоторые исследования на животных показали, что фукоксантин, являющийся антиоксидантом морских овощей, может помочь снизить массу тела, накопление жира в организме и размер адипоцитов у мышей.22,29 В обзоре функции фукоксантина исследование 2012 года показало, что этот антиоксидант увеличивает термогенез и расход энергии всем телом, потенциально способствуя регулированию веса. значительно меньшая масса тела, чем у контрольных мышей (р <0,05). Эти исследователи выдвинули гипотезу, что эти изменения в массе тела были результатом действия фукоксантина против ожирения за счет активации митохондриального разобщающего белка 1 в белой жировой ткани.29

Из-за его связи со снижением веса фукоксантин и другие соединения в морских овощах также были изучены в отношении антидиабетического действия и контроля уровня сахара в крови. Эти эффекты могут быть частично обусловлены противовоспалительной и антиоксидантной способностью каротиноидов. Большое корейское исследование 2005 года показало, что после поправок на возраст, семейный анамнез диабета, образование, курение, потребление алкоголя, уровень физической активности, ИМТ, окружность талии, уровни триглицеридов и общее потребление энергии потребление водорослей в рационе может снизить риск диабета. .Это исследование выдвинуло гипотезу о том, что высокий уровень пищевых волокон в сочетании с неперевариваемыми углеводами, а также потенциально гипогликемические свойства полифенольных соединений могут способствовать противодиабетическим свойствам.14 Исследователи также обнаружили, что по мере увеличения потребления водорослей увеличивалось и потребление бобовых, фруктов, рыбы, и молочные продукты (p <0,001), в то время как доля хлопьев и фаст-фуда значительно снизилась, что позволяет предположить, что люди, которые включают в свой рацион водоросли, могут иметь более здоровую диету в целом.14 Предполагается, что положительное воздействие на людей с диабетом связано с полезными для здоровья соединениями морских водорослей, включая клетчатку и полифенолы14

Детоксикация
Волокно или полисахариды в морских овощах, особенно альгинаты, связывают тяжелые металлы, что делает их идеальными для поддержки детоксикации.16 Кроме того, есть некоторые обещания, что определенные иммуностимулирующие бета-глюканы в морских овощах могут обеспечить защитные вещества для пациентов с радиацией болезнь.20 Исследование 2013 года показало, что мононенасыщенные жирные кислоты в пищевых зеленых водорослях Ulva lactuca , обычно называемом морским салатом, обладают антиоксидантным действием, активируя ферменты детоксикации фазы II30

Кулинарное использование морских овощей
С доисторических времен люди употребляли в пищу коричневые, красные и зеленые водоросли. В настоящее время красные водоросли нори и дулсе популярны и зарегистрированы на протяжении поколений в Ирландии; Бретань, Франция; Исландия; Мэн; и Новая Шотландия, Канада.31 В кулинарии морские овощи включаются в основные блюда, используются в качестве обертки для суши или рисовых булочек, как приправы и приправы, а также как источник фикоколлоидных загустителей и желирующих агентов, таких как альгинат, каррагинан и агар6. Целая форма является частью обычного рациона в восточных культурах, морские овощи чаще включаются в западную кухню в качестве экстрактов, добавок и стабилизаторов. На этикетках пищевых продуктов будут указаны альгинат, каррагинан и агар в различных пищевых продуктах, которые используются из-за их свойств гелеобразования, удержания воды и способности к эмульгированию.9,13,20 Интерес к водорослям был стимулирован движением макробиотической диеты, популярной в 1960-х и 1970-х годах, которая призывает к ежедневному потреблению морских овощей. С появлением и популяризацией суши в Соединенных Штатах, начиная с 1960-х годов, многие американцы теперь знакомы с нори для обертывания суши-роллов, маки или салатов из морских водорослей, подаваемых в японских ресторанах.

Морские овощи остаются обычным явлением в традиционной азиатской кухне, особенно в Китае, Корее и Полинезии, а также в Японии и на Филиппинах.По оценкам исследований, морские овощи составляют от 10% до 25% пищи, потребляемой японцами.26 Вакаме из бурых водорослей является наиболее часто употребляемым водорослью в Японии, из него можно делать салаты, обертывать суши, есть как овощ или добавлять в него. к пище в качестве приправы.15,26 Морские овощи ассоциируются с сильным ароматом из-за присутствия аспарагиновой и глутаминовой кислот. Глутаминовая кислота тесно связана с усилителем вкуса, глутаматом натрия, который придает «умами» или пикантный вкус.9

Микроводоросли, включая спирулину и хлореллу, обычно используются в качестве добавок к коктейлям или напиткам из-за высокого содержания в них белка, незаменимых жирных кислот, витаминов, минералов и антиоксидантов. Этот продукт, называемый сине-зелеными водорослями, часто употребляют в виде порошка и рекламируют как концентрированный источник питательных веществ, незаменимых жирных кислот и белка.9 Есть доказательства того, что сине-зеленые водоросли, как и другие виды съедобных морских овощей, оказывают полезное действие. антиоксидантное и противовоспалительное действие.14

Есть несколько простых способов включить морские овощи в американскую кухню. Напомните клиентам, что знакомые им продукты, например суши, завернуты в водоросли. Чтобы увеличить количество минералов в рационе или поддержать потребление кальция, они могут съесть простой салат из морских водорослей, который включает в себя замачивание и восстановление сушеных водорослей, таких как вакаме, в воде в течение примерно 10-15 минут. Соедините его с огурцом, чтобы сделать его более знакомым, и добавьте тамари, который придаст салату азиатский колорит, который понравится многим клиентам.Поджаренные полоски или чипсы нори придают хрустящую текстуру и соленый вкус, идеально подходят для перекуса.

Ниже приведены другие способы, которыми клиенты могут включить морские овощи в свой рацион:
• Украсить полосками мисо-супа.
• Оберните рис, овощи и рыбу в нори как маки-суши.
• Съешьте поджаренные полоски нори в качестве закуски.
• Готовьте полоски комбу с фасолью или суп для аромата и добавления минералов.
• Используйте тусклые хлопья в качестве заменителя соли, посыпая им хлеб или салат.
• Съешьте салат из водорослей вакаме.
• Добавьте регидратированный араме, разновидность водорослей, в жаркое.
• Добавьте в смузи порошок спирулины или хлореллы.
• Используйте лапшу из ламинарии вместо зерновых макарон.
• Смешайте дулсе или ламинарию с заправкой для салата.

Безопасность
Микроводоросли, такие как хлорелла, противопоказаны людям, принимающим такие лекарства, как варфарин (кумадин) из-за их способности разжижать кровь и содержания витамина К, а также тем, кто принимает иммунодепрессанты, поскольку сине-зеленые водоросли могут стимулировать иммунную систему.Клиенты с аутоиммунными заболеваниями, такими как волчанка или ревматоидный артрит, должны использовать микроводоросли с осторожностью по той же причине.32 RD должны посоветовать клиентам работать со знающим поставщиком медицинских услуг, который может помочь им решить, какое количество морских водорослей безопасно для них включать, исходя из их уникальных особенностей. потребности, история болезни и использование лекарств.

Имейте в виду, что не все водоросли съедобны, а некоторые даже производят токсичные метаболиты, которые могут вызывать нейродегенерацию, острую токсичность или развитие опухолей, а именно каиноиды, аплизиатоксин и поликавернозиды.5,20 Соединения могут действовать как нейронные агонисты или стимуляторы нейронов.20 Исследования показали, что морские овощи, такие как дульсе, содержат низкий уровень каиновой кислоты, но вызывают негативные желудочно-кишечные неблагоприятные состояния или нейродегенеративные эффекты, включая энцефалопатию, отмеченную в исследованиях на животных человеку потребуется 150 кг этого соединения.31 Для обычных съедобных морских овощей, потребляемых в нормальных количествах, эти токсины не должны вызывать беспокойства.

Поскольку морские водоросли действительно поглощают минералы из окружающей среды, иногда возникают проблемы с токсичными соединениями, такими как мышьяк.Исследования показали, что некоторые виды мышьяка не метаболизируются и могут не представлять такой серьезной угрозы для здоровья, как неорганический мышьяк, который Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) классифицирует как остро токсичный.33,34 Кроме того, уровень мышьяка может варьироваться в зависимости от типы морских овощей и среда, в которой они выращивались и собирались.31,33 Некоторые исследования показали концентрацию неорганического мышьяка в добавках и образцах морских водорослей.31,34,35 В частности, два вида морских водорослей с очень высоким содержанием мышьяка включают инвазивные виды бурых водорослей Sargassum muticum / Wireweed и Sargassum fusiforme / hijiki.31,36 Рекомендуется избегать концентрированных источников морских овощей, в том числе пищевых добавок, поскольку они могут содержать токсины. Для большинства съедобных морских овощей уровень тяжелых металлов и потенциально опасных микроэлементов, включая йод, мышьяк, ртуть, кадмий и свинец, естественно ниже установленных ВОЗ пределов безопасности пищевых продуктов16,31,33 Помимо естественных загрязнителей, Загрязнение окружающей среды вызывает опасения у многих потребителей. Следует отметить, что водоросли можно устойчиво выращивать и тестировать на токсины из окружающей среды.Информация о том, как и где выращивали водоросли, должна быть доступна на сайте компании. Для обеспечения безопасности приобретайте пищевые морские овощи у надежного дистрибьютора, который участвует в тестировании на токсины и загрязняющие вещества в окружающей среде.

Наконец, были некоторые опасения по поводу потенциально канцерогенных свойств обычной пищевой добавки каррагинана, но обзор литературы 2014 года показывает, что большая часть потребляемого каррагинана не всасывается и не метаболизируется; скорее он выводится с калом из-за высокой молекулярной массы.В исследованиях на грызунах, бабуинах и людях он также не нарушал иммунную систему и не вызывал каких-либо других токсических эффектов.37 Этот обзор не обнаружил канцерогенных, опухолевых, генотоксических, связанных с развитием или репродуктивными эффектами в исследованиях на животных при потреблении пищи.37

Практическое применение
Многие клиенты могут быть незнакомы или запуганы идеей включения морских овощей в свой рацион для здоровья или кулинарного вкуса. Согласно прогнозам, в 2016 году у съедобных водорослей будет сильная тенденция38, поэтому диетологи обязательно зададут вопросы о пользе для здоровья и о том, как лучше всего включить водоросли в свой рацион.RD могут направлять клиентов к соответствующему включению, например, включать комбу в суп или бобы, заказывать салат из морских водорослей или нори, обернутые вокруг суши, когда они едят вне дома, или готовить чипсы араме дома. Возможно, им будет удобнее всего начинать с использования морских водорослей в качестве приправы или приправы вместо основного блюда. Клиенты должны быть проинструктированы выбирать морские водоросли, полученные от надежной компании, и отдавать предпочтение цельным диетическим источникам вместо добавок из-за повышенной опасности токсинов в этой концентрированной форме.Диетологи могут посоветовать пациентам включить в рацион эту питательную функциональную пищу, чтобы улучшить здоровье и получить удовольствие от кулинарии. Включая морские овощи в свой рацион, клиенты могут ощутить пользу для здоровья от различных минералов и антиоксидантов, которые обладают противораковыми свойствами, которые помогают поддерживать здоровье сердечно-сосудистой системы, стабилизируют уровень сахара в крови и обеспечивают антиоксидантную и противовоспалительную поддержку.

— Джинджер Халтин, MS, RDN, CSO, является писателем по вопросам питания и здоровья, сертифицированным специалистом по онкологическому питанию в Сиэтле и автором блога Champagne Nutrition .Она является избранным председателем Группы вегетарианской диетологии и бывшим президентом Чикагской академии питания и диетологии.

Цели обучения
После завершения этого курса повышения квалификации специалисты по питанию должны уметь:
1. Оценивать питательную ценность морских овощей.
2. Оцените четыре класса пищевых разновидностей морских овощей.
3. Сравните три вида съедобных морских овощей, которые нужно включить в рацион.

Ежемесячный осмотр CPE

1. Согласно исследованию Аравиндана и его коллег, проведенному в 2013 году, какие полифенольные соединения преобладают в съедобных морских водорослях?
а. Катехин
б. Стилбене
гр. Лигнаны
г. Ресверетрол

2. Четыре класса съедобных морских овощей включают коричневые, красные, зеленые водоросли и какие другие формы?
а. Пурпурные водоросли
б. Микроводоросли
c. Келп
г. Апельсиновые водоросли

3. Какие водоросли не являются съедобными коричневыми водорослями?
а.Nori
б. Вакаме
ок. Комбу
г. Хиджики

4. Что такое фукоидан?
а. Основной краситель в морских овощах
b. Название клетчатки в съедобных морских водорослях.
c. Сульфатированный полисахарид, полезный для здоровья
d. Использование вакамэ в кулинарии

5. Что такое фукоксантин?
а. Каротиноид-антиоксидант в коричневых водорослях
b. Другое название хлорофилла
c. Каротейноид-антиоксидант в спирулине
d. Неперевариваемая клетчатка пищевых водорослей

6.Какие из следующих лекарств хлорелла не назначается людям?
а. Варфарин (кумадин)
б. Антибиотики
c. Мультивитамины
d. Опиоиды

7. Что придает съедобным морским овощам такой сильный вкус умами?
а. Низкий уровень цистеина
b. Глутаминовая кислота
c. Незаменимая аминокислота гистидин
d. Содержание йода

8. Какое кулинарное применение может быть наиболее приемлемым для клиентов, которым не важен вкус морских водорослей?
а.Чипсы Arame
б. Нори обернутые вокруг суши
c. Салат Вакаме
г. Хлопья Дульсе в качестве приправы

9. Какой элемент в морских овощах может быть опасен для здоровья в больших количествах?
а. Мышьяк
б. Цинк
гр. Цианид
г. Ботулизм

10. Что из следующего следует делать специалистам в области здравоохранения в свете исследований съедобных морских овощей?
а. Тем, кто проявляет интерес, рекомендую добавки из морских овощей.
г.Поощряйте клиентов выращивать собственные морские овощи в морских районах, потому что все водоросли и водоросли съедобны.
г. Обсудите пользу для здоровья от включения в рацион съедобных морских овощей.
г. Посоветуйте клиентам избегать большинства морских овощей из-за их потенциального загрязнения.

Список литературы
1. Морские водоросли названы одними из главных тенденций увлечения едой в 2015 году. Http://seagreensonline.com/seaweed- named-among-top-food-craze-trends-for-2015/. Опубликовано 3 ноября 2014 г.По состоянию на 8 июня 2015 г.

2. Мохамед С., Хашим С.Н., Рахман Х.А. Морские водоросли: устойчивый функциональный корм для дополнительной и альтернативной терапии. Trend Food Sci Tech . 2012; 23 (2): 83-96.

3. Д’Орацио Н., Джемелло Э., Гаммоне М.А., де Джироламо М., Фиконери С., Риччони Г. Фукоксантин: сокровище из моря. Мар Лекарства . 2012; 10 (3): 604-616.

4. Аравиндан С., Делма ЧР, Тиругнанасамбандан СС, Герман Т.С., Аравиндан Н.Доставленные с моря материалы по борьбе с раком поджелудочной железы: свидетельства из первых рук об эффективности, молекулярных мишенях и способе действия разнообразных полифенолов из пяти различных бурых водорослей. PLoS One . 2013; 8 (4): e61977.

5. Lee JC, Hou MF, Huang HW и др. Натуральные продукты из морских водорослей с антиоксидантными, противовоспалительными и противораковыми свойствами. Раковые клетки Int . 2013; 13:55.

6. Буртин П. Пищевая ценность морских водорослей. Электрон Дж. Энвайрон Агрик Фуд Хим . 2003; 2 (4): 498-502.

7. Эль-Саид Г.Ф., Эль-Сикали А. Химический состав некоторых водорослей побережья Средиземного моря, Египет. Оценка состояния окружающей среды . 2013; 185 (7): 6089-6099.

8. Центры по контролю и профилактике заболеваний. Вспышка желудочно-кишечного заболевания, связанного с употреблением морских водорослей — Гавайи, 1994 г. http://www.cdc.gov/mmwr/preview/mmwrhtml/00039077.htm. Опубликовано в октябре 1995 г.По состоянию на 1 ноября 2015 г.

9. Mouritsen OG. Возникающая наука гастрофизика и ее применение в водорослевой кухне. Ароматизатор . 2012; 1 (6): 1-9.

10. Desmaresia ligulata. Веб-сайт Ассоциации производителей морских водорослей. https://seaweedindustry.com/seaweed/type/desmarestia-ligulata. По состоянию на 1 ноября 2015 г.

11. Найлунд Г.М., Энге С., Павия Х. Стоимость и преимущества химической защиты красной водоросли Bonnemaisonia hamifera. PLoS One .2013; 8 (4): e61291.

12. О’Салливан Л., Мерфи Б., Маклафлин П. и др. Пребиотики из морских макроводорослей для здоровья человека и животных. Мар Лекарства . 2010; 8 (7): 2038-2064.

13. Лордан С., Росс Р.П., Стентон С. Морские биологически активные вещества как функциональные пищевые ингредиенты: потенциал для снижения частоты хронических заболеваний. Мар Лекарства . 2011; 9 (6): 1056-1100.

14. Ли Х. Дж., Ким Х. С., Витек Л., Нам СМ. Потребление водорослей и риск развития диабета 2 типа: Национальное исследование здоровья и питания Кореи в 2005 г. J Nutr Sci Витаминол . 2010; 56 (1): 13-18.

15. Зорофчиан Могхадамтуси С., Каримиан Х., Ханабдали Р. и др. Противоопухолевый и противоопухолевый потенциал фукоидана и фукоксантина, двух основных метаболитов, выделенных из бурых водорослей. ScientificWorldJournal . 2014; 2014: 768323.

16. Макартэн П., Гилл К.И., Брукс М., Кэмпбелл Р., Роуленд И.Р. Пищевая ценность пищевых водорослей. Nutr Ред. . 2007; 65 (12, часть 1): 535-543.

17. Патарра Р.Ф., Пайва Л., Нето А.И., Лима Э., Баптиста Дж. Пищевая ценность выбранных макроводорослей. J Appl Phycol . 2011; 23 (2): 205-208.

18. Полат С., Озогул Ю. Жирные кислоты, минералы и примерный состав некоторых водорослей северо-восточного побережья Средиземного моря. Итал Дж. Продовольственная наука . 2009; 21 (3): 317-324.

19. Ku CS, Pham TX, Park Y, et al. Съедобные сине-зеленые водоросли снижают выработку провоспалительных цитокинов, ингибируя путь NF-kB в макрофагах и спленоцитах. Biochim Biophys Acta . 2013; 1830 (4): 2981-2988.

20. Смит AJ. Лекарственное и фармацевтическое использование натуральных продуктов из морских водорослей: обзор. J Appl Phycol . 2004; 16 (4): 245-262.

21. Пангестути Р., Ким СК. Нейропротекторные эффекты морских водорослей. Мар Лекарства . 2011; 9 (5): 803-818.

22. Пэн Дж., Юань Дж. П., Ву К.Ф., Ван Дж. Х. Фукоксантин, морской каротиноид, содержащийся в бурых водорослях и диатомовых водорослях: метаболизм и биоактивность, влияющие на здоровье человека. Мар Лекарства . 2011; 9 (10): 1806-1828.

23. Чо М., Пак Г.М., Ким С.Н., Амна Т., Ли С., Шин В.С. Глиобластома-специфическая противораковая активность феофорбида А из съедобных красных морских водорослей Grateloupia elliptica. Дж. Microbiol Biotechnol . 2014; 24 (3): 346-353.

24. Намвар Ф., Мохамед С., Фард С. Г. и др. Экстракт морских водорослей, богатый полифенолами ( Eucheuma cottonii ), подавляет опухоль груди за счет гормональной модуляции и индукции апоптоза. Food Chem . 2012; 130 (2): 376-382.

25. Ван Р., Пол В. Дж., Люш Х. Экстракты морских водорослей и компоненты ненасыщенных жирных кислот из зеленой водоросли Ulva lactuca в качестве активаторов цитопротекторного пути Nrf2-ARE. Свободные радикалы Биол Мед . 2013; 57: 141-153.

26. Юань Ю.В., Уолш Н.А. Антиоксидантное и антипролиферативное действие экстрактов различных съедобных морских водорослей. Food Chem Toxicol .2006; 44 (7): 1144-1150.

27. Кан К., Пак И, Хван Х. Дж., Ким Ш., Ли Дж. Дж., Шин Х. С.. Антиоксидантные свойства полифенолов бурых водорослей и их перспективы в качестве химиопрофилактических средств против сосудистых факторов риска. Арк Фарм Рес . 2003; 26 (4): 286-293.

28. Икеда К., Китамура А., Мачида Н. и др. Влияние Undaria pinnatifida (Wakame) на развитие цереброваскулярных заболеваний у склонных к инсульту крыс со спонтанной гипертонией. Clin Exp Pharmacol Physiol .2003; 30 (1-2): 44-48.

29. Маэда Х., Хосокава М., Сашима Т., Фунаяма К., Мияшита К. Фукоксантин из съедобных морских водорослей, Undaria pinnatifida, проявляет эффект против ожирения за счет экспрессии UCP1 в белых жировых тканях. Biochem Biophys Research Commun . 2005; 332 (2): 392-397.

30. Lee JC, Hou MF, Huang HW и др. Натуральные продукты из морских водорослей с антиоксидантными, противовоспалительными и противораковыми свойствами. Cancer Cell Intl .2013; 13:55.

31. Mouritsen OG, Dawczynski C, Duelund L, Jahreis G, Vetter W., Schröder M. О потреблении человеком красных морских водорослей dulse ( Palmaria palmata (L.) Weber & Mohr). J Appl Phycol . 2013; 25: 1777-1791.

32. Хлорелла. Сайт базы данных по натуральным лекарствам. http://naturaldatabase.therapyresearch.com/nd/search.aspx?cs=cepda~mbr&s=nd&pt=100&id=907&ds=&name=chlorella&searchid=52089342. Обновлено 10 декабря 2015 г.По состоянию на 20 декабря 2015 г.

33. Bouga M, Combet E. Появление морских водорослей и продуктов, содержащих водоросли, в Великобритании: внимание к маркировке, содержанию йода, токсичности и питательности. Продукты питания . 2015; 4 (2): 240-253.

34. Авула Б., Ван Ю. Х., Хан И. А.. Виды мышьяка и анализ фукоксантина из пищевых добавок из морских водорослей с использованием ЖХ-МС. J AOAC Int . 2015; 98 (2): 321-329.

35. Роуз М., Льюис Дж., Лэнгфорд Н. и др. Мышьяк в водорослях — формы, концентрация и воздействие с пищей. Food Chem Toxicol . 2007; 45 (7): 1263-1267.

36. Йокои К., Кономи А. Токсичность так называемых съедобных водорослей хидзики (Sargassum fusiforme), содержащих неорганический мышьяк. Регул Токсикол Фармакол . 2012; 63 (2): 291-297.

37. Вайнер М.Л. Пищевая добавка каррагинан: часть II: критический обзор исследований безопасности каррагинана in vivo. Crit Rev Toxicol . 2014; 44 (3): 244-269.

38. Уотсон Э. 10 главных тенденций в сфере деликатесов на 2016 год: от морских водорослей и жирных молочных продуктов до цветочных ароматов.Сайт Food Navigator-USA. http://www.foodnavigator-usa.com/Markets/What-are-the-top-10-specialty-food-trends-for-2016. Опубликовано 4 декабря 2015 г. По состоянию на 20 декабря 2015 г.

Морские водоросли для здоровья животных — IVC Journal

Морские водоросли и ламинарии оказались мощными инструментами для здоровья кожи, копыт и шерсти, улучшения пищеварения и многого другого.

Морские водоросли были важным компонентом рациона млекопитающих на протяжении всей эволюционной истории.Они предоставили людям единственный надежный способ избежать зоба и кретинизма, вызванных дефицитом йода, и оказались полезными для здоровья домашних животных. Зная, почему, когда и как использовать качественные водоросли, вы сможете наилучшим образом использовать преимущества содержащихся в них мощных питательных веществ.

«Морские водоросли» — это общий термин для обозначения морских макроводорослей. Большая часть кислорода на Земле поступает из морских водорослей. ¹ Психологи, ученые, изучающие макроводоросли, делят их на три группы: бурые водоросли, красные водоросли и зеленые водоросли, которые вместе составляют более 20 000 различных водорослей.Названия морских океанских макроводорослей, упомянутые в недавних статьях журнала IVC Journal , включают «морской овощ», «водоросль», «мочевой пузырь» и «фукус». Большинство морских водорослей, используемых в кормах и добавках для домашних животных, — это бурые водоросли из семейств Laminaria и Fucus .

Чем морские водоросли отличаются от наземных растений

Наземные растения используют только ограниченные ресурсы почвы, на которой они произрастают. Напротив, водоросли собирают питательные вещества через свои листья из богатых ресурсов циркулирующей морской воды.Листья водорослей подобны листьям растений, а опоры — корням наземных растений. В то время как наземные растения используют корни для поглощения питательных веществ, морские растения используют свои листья. Этот метод абсорбции дает морским водорослям преимущество в профиле питательных веществ, потому что они являются мощными сборщиками минералов и фитонутриентов в тех местах, где они произрастают. Океанская вода буквально является источником жизненной силы планеты, она содержит все необходимые питательные вещества в таких же соотношениях, как и в кровотоке млекопитающих. ²

Таким образом, морские водоросли могут обеспечить очень стабильный и мощный минеральный профиль. В свою очередь, существуют огромные различия в минералах и биохимических веществах, которые собирает и хранит каждый вид морских водорослей. Разница между наземными и морскими растениями делает водоросли более мощным источником питательных микроэлементов и фитонутриентов, если они правильно отобраны, собраны и обработаны для сохранения целевого профиля питательных веществ.

Зная род и вид «ламинарии» или «водоросли», которые вы используете, вы сможете определить содержание в них питательных веществ.Однако законы о маркировке кормов не требуют идентификации видов и допускают использование широких терминов, таких как «морские водоросли» и «ламинария», в таблицах ингредиентов. Термин «морские водоросли» может относиться к любым морским макроводорослям, в то время как термин «ламинария» разрешается включать любые виды Laminaria или Fucus , согласно официальным данным органов контроля кормов.

Оценка качества

А как насчет загрязнения океана, радиации, тяжелых металлов, устойчивости и качества? Откуда вы знаете, что получаете? Ищите источники, добытые из чистой воды в удаленных местах, которые быстро обрабатываются и осушаются.Сертификация USDA Organic — это один из способов убедиться, что объект и производство были проверены на предмет чистоты и устойчивости. Сертификация кошерности оригинального урожая — еще один способ гарантировать чистоту третьей стороной.

Некоторые участки сбора урожая более богаты исходными питательными веществами; к ним относятся заливы с геотермальными источниками и богатые минералами устья или реки. Это превращает собираемые водоросли в более высокие питательные вещества. Быстрый сбор и сушка важны, потому что многие минералы, включая йод, растворимы в пресной воде и могут быть смыты при неправильном обращении. ³ Тщательное снижение содержания влаги до менее 10% помогает обеспечить стабильность и пригодность для животных.

Ascophylum nodosum , бурые водоросли Fucus , произрастающие в приливных зонах Северной Атлантики от Новой Англии до Канады, Исландии и Северной Европы, это наиболее распространенные виды, используемые для кормления животных. Способы сбора урожая варьируются от ручной стрижки ножом для водорослей до специальных вакуумных резаков и кошения (например, стрижки сена) во время прилива.Тысячи тонн собранного влажного дикого урожая Ascophylum сушат с использованием таких методов, как валкование на открытом воздухе (аналогично сушке сена в поле), высокотемпературная барабанная сушка и низкотемпературная конвейерная сушка с использованием геотермального нагретого воздуха. Высочайшее качество, наиболее последовательные, эффективные и экологически безопасные продукты основаны на картографировании грядок, периодичности стрижки от четырех до пяти лет и преобразовании геотермальной энергии в горячий воздух для контролируемой сушки.

Что в водорослях?

Интересно, что макро -водоросли или водоросли являются наиболее заметным источником микро- питательных веществ, включая более 60 минеральных элементов.

Йод: Водоросли исторически известны как богатый источник йода, важного питательного вещества для здоровья щитовидной железы и обмена веществ. Содержание йода может варьироваться от 50 ppm в некоторых быстрорастущих водорослях, таких как красные водоросли рода Pyropia (используемые для суши-нори), до 7500 ppm в настоящих глубоководных водорослях, таких как Laminaria digitata . Диапазон для Ascophylum составляет от 300 до 1200 ppm. Стабильная и надежная доставка равномерного количества йода зависит от тщательного сбора урожая, а также послеуборочной обработки и сушки.Некоторые поставщики предоставляют подробные спецификации и анализ, а также индивидуальные смеси и рецептуры для единообразного целевого уровня доставки йода. Йод в ламинарии присутствует в виде йодида, ^4,5 , который легко всасывается.

Слишком много или слишком мало йода в рационе может вызвать ряд проблем, включая зоб, гипертиреоз и гипотиреоз, бесплодие и когнитивную дисфункцию. ⁶

Йод — это важный элемент питания, в очень небольших количествах требующийся животным.Он входит в состав гормонов щитовидной железы тироксина (Т4) и трийодтиронина (Т3), которые играют важную роль в дифференцировке, росте и развитии клеток у растущих животных и в регуляции скорости метаболизма у взрослых животных. Клинические признаки дефицита йода включают зоб (увеличение щитовидной железы), алопецию (выпадение волос), сухой редкий волосяной покров и увеличение веса. Полностью мясная диета может вызвать дефицит йода. ⁷

Слишком много йода может быть токсичным. Клинические признаки могут включать чрезмерное слезотечение, слюноотделение, выделения из носа и шелушащуюся сухую кожу.Как ни парадоксально, зоб может быть признаком как избытка, так и недостатка йода. Высокие концентрации йода в плазме могут подавлять выработку гормонов щитовидной железы щитовидной железой.

Добавки из морских водорослей следует дозировать правильно, чтобы получить максимальную пользу от их содержания питательных веществ (см. Ниже). Обычное добавление морских водорослей проще всего, если они используются в качестве ингредиента надежно приготовленной пищи. Но он также может быть добавлен, украшен верхом или, в ограниченных случаях, предоставлен в качестве дополнения по свободному выбору.Если принять во внимание гарантированный и последовательный анализ 750 ppm, ламинария должна составлять очень небольшую часть общего сухого рациона. Для собак и кошек мы говорим о 0,25% потребляемого ими сухого вещества, 0,1% для лошадей и 0,5% для коз и кур. Яйца от кур, которых кормили водорослями, имеют более темный желток и более питательные вещества, включая йод. ⁸ Кролики особенные, с минимальной потребностью в йоде всего 0,2 промилле. ⁹ Потребность в йоде для любого животного будет выше, если в рацион входит значительное количество капусты или других видов Brassica, которые содержат естественные гойтрогены и увеличивают потребность в йоде. ¹⁰

Микроэлементы и сложные фитонутриенты: Огромное количество 60 других микроэлементов и сложных фитонутриентов, содержащихся в морских водорослях, невероятно ценны для здоровья животных. Сложные биоактивные соединения, такие как полисахариды, способствуют пищеварительной деятельности и иммунной функции. Незначительные уровни витамина Е были связаны с улучшением показателей зачатия.

Наряду с йодом морские водоросли могут помочь при незначительном дефиците рациона, обеспечивая очень незначительные количества ряда микроэлементов.Рассмотрим селен. Келп накапливает селен из морской воды и превращает до 85% его в органические виды селенов ¹¹ с высокой биологической активностью. В исследованиях на животных было обнаружено, что ламинария защищает от канцерогенного действия диметилбенз [а] антрацена (ДМБА) на молочные железы. ¹² Эти данные свидетельствуют о том, что селен может быть причиной низкой заболеваемости раком груди у японских женщин, которые придерживаются диеты, содержащей богатые йодом и содержащие селен водоросли. ^13,14

Морские водоросли наиболее полезны в качестве основного профилактического источника питательных веществ в рационе. В некоторых случаях это также эффективное лечение, когда конкретные проблемы указывают на дефицит йода в щитовидной железе.

Отчеты из клинической практики ¹⁵

Келп, а именно A. nodosum , рекомендованы ведущими холистическими ветеринарами в качестве добавки к домашним диетам для собак и кошек, а также ветеринарами крупных животных в качестве пищевой добавки для домашней птицы, крупного рогатого скота, коз, альпак и лошадей.Это один из немногих диетических ингредиентов, который содержит йод, необходимый для щитовидной железы и иммунной системы. Многие коммерческие и сыроедческие диеты, включая The Honest Kitchen, Sojos и Fresh Pet, используют водоросли в качестве источника природного йода, а не синтетических источников, таких как йодат кальция или йодид калия, которые содержатся в коммерческих кормах.

Многие практики понимают, что морские водоросли отличаются от других зеленых добавок, потому что они доставляют различные питательные вещества из наземной растительности и микроводорослей, выращиваемых в пресной воде.Из-за концентрирования микроэлементов в них требуется лишь небольшое количество, а водоросли подходят для ежедневного использования. Пресноводные микроводоросли и наземные растения, такие как люцерна, имеют свои собственные преимущества для здоровья и могут использоваться вместе с видами морских водорослей для ветеринарных пациентов.

• Большинство практикующих признают, что низкая функция щитовидной железы широко распространена в нашей популяции собак. Многие из проблем, с которыми мы сталкиваемся ежедневно, такие как кожные заболевания, аллергия, ожирение и даже судороги, связаны с низкой функцией щитовидной железы.Обычные анализы крови не позволяют выявить раннюю дисфункцию щитовидной железы. Доктор Джин Доддс отмечает, что водоросли можно использовать для коррекции гипотиреоза. Обеспечение необходимыми питательными веществами йода и селена для оптимальной функции щитовидной железы имеет решающее значение для восстановления здоровья животного до того, как произойдут необратимые изменения.
• Практикующие также признают, что морские водоросли не только полезны для ежедневного рациона, но и являются источником йода и микроэлементов, а также могут использоваться для лечения заболеваний у пациентов ветеринаров.Соленый вкус ценится в китайской пищевой терапии за терапевтическую поддержку. Например, доктор Конни Динатале использовала красные водоросли yezoensis L (нори) для уменьшения липом в своей практике пищевой терапии. Соленый вкус морских водорослей улучшает вкусовые качества и хорошо воспринимается пациентами всех видов.
• Синтия Ланкенау утверждает, что ламинария — это сбалансированная добавка с сильным качеством Инь, но также с сильной способностью к перемещению ци. В частности, он является двигателем ци почек с двигателем ци селезенки и очищает лимфатические сосуды.Она считает, что это полезно для собак с лимфомой, застойной сердечной недостаточностью, диабетом, почечной водянкой и плохой шерстью. Лошади с основателем выигрывают от улучшения пластинки копыта. Клиенты доктора Ланкенау из альпаки заявили, что виды ламинарии, такие как Ascophyllum nodosum , улучшают качество клетчатки в рационе альпаки.
• Другие врачи любят водоросли из-за их пользы для больных раком. Как холистические практики, мы знаем, что предоставление пациентам топлива, необходимого им для полноценного функционирования иммунной системы, имеет решающее значение для лечения всех заболеваний, включая рак.
• Рик Палмквист рассказывает о пожилой собаке, которую растерзал койот. После длительного выздоровления шерсть собаки была плохой, а волосы больше не отрастали. Его тесты щитовидной железы были ниже нормы. Когда в рацион собаки было добавлено небольшое количество водорослей, в течение двух недель его шерсть снова стала темнее и гуще.
• Барбара Ройал считает, что водоросли особенно полезны для более молодых пациентов, у которых наблюдается избыточный вес после стерилизации или стерилизации. Она считает, что удаление гонад, которые являются важными эндокринными органами, приводит к общесистемному дисбалансу многих других органов и эндокринных тканей, который должен компенсировать всю оставшуюся жизнь пациента.

Холистические ветеринары хотят получить для своих пациентов самый чистый доступный источник ламинарии. Келп, сертифицированный как органический и тщательно собранный из более холодных океанических вод, с большей вероятностью будет надежным продуктом, который не отличается по качеству.

В целом морские водоросли и ламинарии оказались мощными и полезными инструментами для здоровья кожи, копыт и шерсти, улучшения пищеварения и даже повышения уровня зачатия. Поддержка щитовидной железы качественными водорослями позволяет эндокринной и иммунной системам функционировать наилучшим образом, чтобы поддерживать хорошее самочувствие и противостоять болезням.

Список литературы

¹ Холл Дж. «Самый важный организм?» 2011 [цитируется 4 августа 2017 года]; Доступно на сайте ecology.com/2011/09/12/important-organism/ .

² Томпсон DJ. «Морская вода: заменитель плазмы крови?» Nexus Magazine , 2006. 13 (6).

³ Teas J, et al, «Изменчивость содержания йода в обычных коммерчески доступных съедобных морских водорослях». Щитовидная железа , 2004.14 (10): с. 836-41.

⁴ Куппер ФК и др. «Накопление йодида обеспечивает водоросли неорганическим антиоксидантом, влияющим на химический состав атмосферы». Proc Natl Acad Sci U S A , 2008. 105 (19): p. 6954-8.

⁵ Lin L, Chen G, Chen Y, « Определение йода и его разновидностей в образцах растений с использованием масс-спектрометрии с ионной хроматографией и индуктивно связанной плазмой» Se Pu, 2011. 29 (7): p. 662-6.

⁶ Управление диетических добавок Национальных институтов здравоохранения.«Йод — информационный бюллетень для медицинских работников». 24 июня 2011 г. [цитируется 3 августа 2017 г.]; Доступно по адресу ods.od.nih.gov/factsheets/Iodine-HealthProfessional/.

⁷ Национальный исследовательский совет, Потребности собак и кошек в питательных веществах . 2006, Вашингтон, округ Колумбия: The National Academies Press.

⁸ Джейкоб Дж. «Морские водоросли в рационе птицы» 2015 [цитировано 4 августа 2017 года]; Доступно по ссылке: article.extension.org/pages/65717/seaweed-in-poultry-diets .

⁹ Комитет Национального исследовательского совета по питанию животных, «Потребности кроликов в питательных веществах», 1977, National Academy Press.

¹⁰ Чесни А.М., Клоусон Т.А., Вебстер Б. «Эндемический зоб у кроликов. I. Заболеваемость и характеристики ». Bull Johns Hopkins Hosp , 1928. 43: p. 261-277.

¹¹ Ян X и др. «Обогащенное накопление и биотрансформация селена в съедобных морских водорослях Laminaria japonica» . J Agric Food Chem , 2004.52 (21): с. 6460-4.

¹² Маруяма Х., Ватанабе К., Ямамото И. «Влияние пищевых водорослей на перекисное окисление липидов и активность глутатионпероксидазы в печени крыс, получавших канцероген груди DMBA ». Nutr Cancer, , 1991. 15 (3-4): с. 221-8.

¹³ Смит ПП. «Рак щитовидной железы, йода и груди». Breast Cancer Res , 2003. 5 (5): p. 235-8.

¹⁴ Канн С.А., ван Неттен Дж. П., ван Неттен К. «Гипотеза: йод, селен и развитие рака груди». Контроль причин рака, 2000. 11 (2): p. 121-7.

¹⁵ Интервью в клинической практике: доктор Констанс Динатале, ветеринарная акупунктура и дополнительная терапия, Винтер Парк, Флорида; Д-р Синтия Ланкенау, Холистический центр ветеринарной помощи, Колдон, Нью-Йорк; Д-р Рик Палмквист, Госпиталь для животных Сентинела, Инглвуд, Калифорния; Д-р Барбара Ройал, Королевский лечебный ветеринарный центр, Чикаго, Иллинойс; Доктор Жан Доддс, Hemopet, Garden Grove, CA.

Кормление ламинарии для домашних животных

На основе продукта из ламинарии с содержанием йода 750 частей на миллион

Идеальное применение — включение в состав, но допустимо контролируемое дозирование.

* oz = ¾ чайной ложки; Унции = 1½ чайной ложки; ½ унции. = 1 столовая ложка, рекомендованная Национальным исследовательским советом дневная норма йода.

Обычно не рекомендуется для кормления детенышей, когда мать уже ест водоросли.

Собаки: Добавляйте ламинарии в количестве 0,25% от потребления сухого вещества (DMI), посыпайте или смешивайте с пищей ежедневно.

Кошки: Добавляйте ламинарию при 0,25% DMI или ежедневно посыпайте щепотку ламинарии в пищу. Снизьте ставки, если пища или добавка уже соответствуют требованиям йода.

Лошади: Подмешайте в корм при 0,1% потребления сухого вещества (DMI). Кормите унции ламинарии на 500 фунтов массы тела, обычно не превышайте ½ унции на голову в день. Смешайте с зерновым рационом или внесите в качестве подкормки. Снизьте нормы, если ваш корм или кормовая добавка уже удовлетворяют потребности в йоде.

Козы: Добавьте в корм 0,5% от потребления сухого вещества (DMI). Кормите 1/4 унции ламинарии на 50 фунтов веса тела. Водоросли также можно кормить по своему усмотрению, отдельно или с солью.