Типові завдання НМТ: екологія і біосфера
~20 хв · 9 розділів · 13 тестових запитань
Частина кар’єрної траєкторії НМТ 2027: 3 обов’язкові + біологія.
Розбираєш типові завдання НМТ з екології (теми 5.1–5.4): ланцюги й піраміди живлення, біотичні зв'язки, колообіг Нітрогену й Карбону, біоритми й адаптації. Вчишся виконувати розрахунки за пірамідою лише за даними умови та уникати типових пасток.
Розділ 5 програми НМТ з біології («Основи екології і еволюційного вчення») охоплює теми 5.1–5.5; екології присвячено теми 5.1 «Екологічні чинники. Популяція», 5.2 «Екосистеми», 5.3 «Біосфера як глобальна екосистема» та 5.4 «Адаптація як загальна властивість біологічних систем». У демонстраційному варіанті НМТ-2026 з розділу 5 було три завдання на 3 бали з 46: № 22 (модель на рисунку, тема 5.1), № 23 (адаптації за рисунком, теми 5.4 і 5.5) і № 24 (цитата з наукової праці, тема 5.5). Тема 5.2 (тип біотичних зв’язків) була ще додатковою в завданні № 29 «три з трьох груп» (основна тема 3.5). Це характеристика одного варіанта, а не гарантована кількість на НМТ-2027, але вона показує, які форми завдань обирають укладачі.
Типові форми завдань
Одна відповідь з чотирьох: ланцюг живлення, екологічна піраміда, сукцесія, адаптація за рисунком.
Логічні пари: «пара організмів → тип біотичного зв’язку чи взаємодії», «явище → тип біоритму чи адаптації».
Три з трьох груп: комплексна характеристика екологічного поняття або явища.
Екологічні чинники (тема 5.1)
Усі чинники середовища поділяють на три групи:
Група чинників | Приклади | Пояснення |
|---|---|---|
Абіотичні | температура, світло, вологість, склад повітря, солоність води | Чинники неживої природи, що впливають на організми |
Біотичні | вплив інших організмів: хижацтво, конкуренція, запилення | Взаємодії між живими організмами |
Антропогенні | вирубування лісу, забруднення водойм, розорювання степів | Діяльність людини, що змінює середовище |
Для кожного чинника існує зона оптимуму — діапазон значень, за якого організм почувається найкраще. Межі, за якими життя неможливе, називають межами витривалості (толерантності). Закон мінімуму (Лібіха) стверджує: обмежує ріст і розмноження той ресурс, якого найбільше бракує. Закон толерантності (Шелфорда) доповнює: обмежувати може не лише дефіцит, а й надлишок чинника.
Популяція (тема 5.1)
Популяція — це сукупність особин одного виду, що тривалий час населяють певну територію, вільно схрещуються й певною мірою ізольовані від інших популяцій того самого виду. Її характеризують:
чисельність (загальна кількість особин);
щільність (кількість особин на одиницю площі чи об’єму);
народжуваність і смертність (скільки особин з’являється й гине за одиницю часу);
вікова структура (співвідношення молодих, дорослих і старих особин);
статева структура (співвідношення самців і самиць).
У класичній моделі «хижак — жертва» чисельність популяцій коливається циклічно, причому піки чисельності хижака запізнюються відносно піків жертви. Це важливо пам’ятати для завдань на аналіз графіків динаміки популяцій.
Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.
Ланцюг живлення (трофічний ланцюг) — це послідовність організмів, у якій кожен попередній є їжею для наступного. Кожна ланка займає певний трофічний рівень. Продуценти (рослини, ціанобактерії) утворюють I трофічний рівень. Консументи I порядку (рослиноїдні тварини) — II рівень, консументи II порядку (хижаки, що їдять рослиноїдних) — III рівень, консументи III порядку — IV рівень. Редуценти (сапротрофні бактерії та гриби) розкладають мертву органіку всіх рівнів, але не входять до основного ланцюга як окремий трофічний рівень.
Пасовищні й детритні ланцюги
Пасовищний ланцюг починається з живих продуцентів: сонячна енергія → рослина → травоїдна тварина → хижак. Детритний ланцюг починається з мертвої органіки (опале листя, трупи) і йде через детритофагів (дощові черв’яки, мокриці) до редуцентів.
Як визначити трофічний рівень
Розгляньмо ланцюг: конюшина → коник → жаба → вуж → лелека. Конюшина — продуцент (I рівень). Коник їсть конюшину — консумент I порядку (II рівень). Жаба їсть коника — консумент II порядку (III рівень). Вуж їсть жабу — консумент III порядку (IV рівень). Лелека їсть вужа — консумент IV порядку (V рівень). Зверни увагу: порядок консумента завжди на одиницю менший за номер трофічного рівня. Жаба — консумент II порядку, але III трофічний рівень.
Розрахунки за пірамідою
Програма НМТ не задає фіксованого числа переходу енергії чи біомаси між рівнями. Тому розрахунки виконують лише за даними, наведеними в умові. Якщо в умові сказано, що на наступний трофічний рівень переходить 10 % енергії (або біомаси), то для отримання 2 кг біомаси вужа (IV рівень) потрібно:
2 кг вужа × 10 = 20 кг жаб (III рівень);
20 кг жаб × 10 = 200 кг коників (II рівень);
200 кг коників × 10 = 2000 кг конюшини (I рівень).
Якщо умова дає іншу частку (наприклад, 5 % або 20 %), використовуй саме її. Ніколи не застосовуй «правило 10 %» за звичкою, якщо його немає в умові.
Типи екологічних пірамід
Тип піраміди | Завжди пряма? | Приклад оберненої |
|---|---|---|
Піраміда енергії | Так — на кожному рівні більшість енергії витрачається на дихання й розсіюється як тепло | Не буває оберненою |
Піраміда чисел | Ні — може бути оберненою | Одне дерево (1) → тисячі комах-фітофагів |
Піраміда біомаси | Ні — може бути оберненою | Фітопланктон (мала біомаса, швидко ділиться) → зоопланктон (більша біомаса) |
Енергія не циркулює
Одна з найпоширеніших пасток: вважати, що енергія в екосистемі циркулює так само, як речовини. Насправді у фотосинтетичних екосистемах енергія надходить із сонячним світлом і проходить крізь ланцюг живлення в одному напрямку, поступово розсіюючись як тепло. Циркулюють (беруть участь у колообігу) хімічні елементи — Карбон, Нітроген, Оксиген, Фосфор тощо.
Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.
Типи біотичних зв’язків
Біотичні зв’язки — це відносини між організмами в екосистемі. Їх поділяють на чотири основні типи:
Тип зв’язку | Суть | Приклад |
|---|---|---|
Трофічний | Один вид живиться іншим | Гусінь капустяної білянки їсть капусту; вовк полює на зайця |
Топічний | Один вид змінює умови середовища для іншого | Дупло, видовбане дятлом, стає житлом для синиці |
Форичний | Один вид поширює інший (переносить) | Дрозд поїдає плоди горобини й розносить насіння; реп’яхи чіпляються до шерсті тварин |
Фабричний | Організм використовує частини іншого виду для спорудження | Птах будує гніздо з гілок, пір’я, моху |
Типи міжвидових взаємодій
За впливом на популяції взаємодії позначають знаками: «+» — користь, «−» — шкода, «0» — нейтрально.
Взаємодія | Знак | Приклад |
|---|---|---|
Конкуренція | −/− | Два види рослин змагаються за воду й світло |
Хижацтво | +/− | Вовк їсть зайця |
Паразитизм | +/− | Трутовик на живому дереві; сажка на пшениці |
Мутуалізм | +/+ | Бульбочкові бактерії й бобові рослини; мікориза |
Коменсалізм | +/0 | Рибки-прилипали прикріплюються до акули й харчуються її залишками |
Аменсалізм | −/0 | Велике дерево затінює дрібні рослини під ним |
Нейтралізм | 0/0 | Білка й мурашка в одному лісі не впливають одна на одну |
Редуценти й консументи: пастка з грибами
Сапротрофні гриби й бактерії, що розкладають мертву органіку, — редуценти. Але гриби-паразити (трутовик на живому дереві, сажка, борошниста роса) живляться живими тканинами, тому вони — консументи. Твердження «усі гриби — редуценти» хибне.
Сукцесія
Сукцесія — послідовна зміна біоценозів на одній території.
Первинна сукцесія починається на субстраті без сформованого ґрунту: гола скеля, вулканічна лава, пісок. Піонери (лишайники, мохи) залежать від конкретних умов.
Вторинна сукцесія — відновлення після порушення, коли ґрунт зберігся: лісове згарище, вирубка, покинуте поле. Вона відбувається швидше за первинну.
Клімакс — відносно стійкий стан екосистеми в класичній моделі сукцесії. Однак це не незмінний гарантований кінець будь-якої сукцесії.
Екосистема, біогеоценоз, агроценоз
Екосистема охоплює угруповання живих організмів (біоценоз) і абіотичне середовище. Біогеоценоз — просторово визначена природна екосистема (наприклад, дубовий гай). Просторова структура екосистеми проявляється в ярусності (розподіл по вертикалі) і мозаїчності (розподіл по горизонталі). Агроценоз (штучна екосистема) має мало видів, отримує додаткову енергію від людини й без її підтримки нестійкий. Різноманіття часто сприяє стійкості, але ефект залежить від того, які саме види присутні, як вони пов’язані й яке порушення відбувається.
Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.
Колообіг Нітрогену
Нітроген — ключовий елемент білків і нуклеїнових кислот. Його колообіг розгалужений і не є однією обов’язковою послідовністю. Основні етапи:
Азотфіксація: бактерії (вільноживучі Azotobacter, симбіотичні Rhizobium у бульбочках бобових) перетворюють атмосферний N₂ на амонійні сполуки.
Амоніфікація: бактерії-амоніфікатори розкладають органічний Нітроген (білки, сечовину) до амонійних сполук.
Нітрифікація: нітрифікувальні бактерії окиснюють амоній до нітритів (NO₂⁻), а потім до нітратів (NO₃⁻).
Засвоєння рослинами: рослини поглинають коренями амонійні сполуки й нітрати, використовуючи Нітроген для синтезу білків.
Денітрифікація: денітрифікувальні бактерії відновлюють нітрати до N₂, який повертається в атмосферу.
Важливо: атмосферний N₂ рослини безпосередньо не засвоюють. Його спочатку мають зв’язати бактерії. Тому твердження «рослини отримують азот з повітря» хибне.
Колообіг Карбону
Карбон — основа органічних сполук. Його колообіг:
Фотосинтез: рослини, ціанобактерії й водорості зв’язують вуглекислий газ (CO₂) з атмосфери, утворюючи органічні речовини.
Дихання: усі живі організми окиснюють органічні сполуки, повертаючи CO₂ в атмосферу.
Розкладання: редуценти розкладають мертву органіку, вивільняючи CO₂.
Горіння: спалювання деревини, викопного палива повертає CO₂.
Довготривале зберігання: частина Карбону надовго фіксується в покладах вугілля, нафти, торфу й вапняків.
Біоритми
Біоритми — періодичні зміни інтенсивності біологічних процесів. Основні типи:
Тип біоритму | Період | Приклад |
|---|---|---|
Добові | ≈ 24 год | Розкривання й закривання квіток кульбаби; сон і неспання |
Припливно-відпливні | ≈ 12,4 год | Активність молюсків у літоральній зоні моря |
Місячні | ≈ 29,5 діб | Розмноження деяких морських безхребетних |
Сезонні | 1 рік | Осінній листопад, перельоти птахів, зимова сплячка, линяння |
Багаторічні | Кілька років | Коливання чисельності зайця-біляка та рисі |
Фотоперіодизм — реакція організмів на тривалість світлового дня. Скорочення дня є важливим сигналом для підготовки до зими в багатьох видів. Однак на листопад впливають також температура й водозабезпечення.
Адаптації
Адаптації — пристосування організмів до умов середовища. Їх поділяють на три групи:
Морфологічні: особливості будови — обтічна форма тіла риб, товстий шар жиру в китів, колючки кактусів.
Фізіологічні: зміни процесів життєдіяльності — зимова сплячка (їжак, ховрах, бабак), анабіоз (тихоходки), здатність верблюда довго не пити.
Поведінкові: дії, що підвищують виживання — запасання корму (білка), міграції (лелеки), турбота про потомство.
За температурним режимом тварин поділяють на пойкілотермних (температура тіла залежить від середовища: риби, плазуни, комахи) і гомойотермних (стала температура тіла: птахи, ссавці).
Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.
Приклад 1. Трофічний рівень у ланцюгу
Завдання (одна відповідь з чотирьох): У ланцюгу живлення «пшениця → миша польова → ласка → пугач» який трофічний рівень займає ласка?
Розв’язання: Пшениця — продуцент (I рівень). Миша їсть пшеницю — консумент I порядку (II рівень). Ласка їсть мишу — консумент II порядку (III рівень). Пугач їсть ласку — консумент III порядку (IV рівень). Отже, ласка — III трофічний рівень.
Відповідь: III.
Чому інші варіанти неправильні: «II» — сплутали порядок консумента з трофічним рівнем (ласка — консумент II порядку, але займає III трофічний рівень); «IV» — це рівень пугача; «I» — рівень продуцента.
Приклад 2. Розрахунок за пірамідою
Завдання (одна відповідь з чотирьох): За умовою на наступний трофічний рівень переходить 10 % енергії. Скільки енергії мають засвоїти продуценти, щоб консумент III порядку отримав 5 кДж?
Розв’язання: Консумент III порядку — це IV трофічний рівень. Між продуцентами (I рівень) і консументом III порядку (IV рівень) — три переходи. Кожен перехід зберігає 10 % енергії. Рухаємось від консумента вгору: 5 кДж × 10 = 50 кДж (III рівень), 50 × 10 = 500 кДж (II рівень), 500 × 10 = 5000 кДж (I рівень, продуценти).
Відповідь: 5000 кДж.
Чому інші варіанти неправильні: «500 кДж» — зробили на один перехід менше; «50 000 кДж» — на один перехід більше; «50 кДж» — лише один перехід.
Приклад 3. Логічні пари: організми → тип зв’язку
Завдання: Установи відповідність між парою організмів (1–4) і типом біотичного зв’язку (А–Д).
Гусінь капустяної білянки й капуста. 2. Синиця гніздиться в дуплі, видовбаному дятлом. 3. Сойка розносить і закопує жолуді дуба. 4. Грак будує гніздо з гілок.
Варіанти: А — фабричний; Б — трофічний; В — паразитизм (зайвий); Г — топічний; Д — форичний.
Розв’язання: 1 — гусінь їсть капусту (трофічний) → Б. 2 — синиця використовує дупло, створене дятлом (топічний) → Г. 3 — сойка переносить жолуді (форичний) → Д. 4 — грак використовує гілки для будівництва гнізда (фабричний) → А.
Відповідь: 1Б, 2Г, 3Д, 4А.
Приклад 4. Два твердження
Завдання (одна відповідь з чотирьох): Оціни правильність двох тверджень.
I. Заростання лісового згарища зі збереженим ґрунтом — первинна сукцесія. II. Гриб-трутовик, що паразитує на живій березі, — консумент.
Розв’язання: Твердження I хибне — згарище зі збереженим ґрунтом відновлюється через вторинну сукцесію. Твердження II правильне — трутовик паразитує на живому дереві, живиться його тканинами, тому він консумент, а не редуцент.
Відповідь: правильне лише II.
Приклад 5. Логічні пари: явище → тип біоритму
Завдання: Установи відповідність між явищем (1–4) і типом біоритму (А–Д).
Квітки кульбаби розкриваються вранці й закриваються ввечері. 2. Молюски літоралі активні під час припливу. 3. Осінній листопад у дуба. 4. Багаторічні коливання чисельності зайця-біляка.
Варіанти: А — сезонний; Б — місячний (зайвий); В — добовий; Г — багаторічний; Д — припливно-відпливний.
Розв’язання: 1 — розкривання квіток за 24 год (добовий) → В. 2 — активність залежить від припливу (припливно-відпливний) → Д. 3 — листопад щороку восени (сезонний) → А. 4 — коливання через кілька років (багаторічний) → Г.
Відповідь: 1В, 2Д, 3А, 4Г.
Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.
Плутають форичні зв’язки з фабричними. Форичний — перенесення (насіння, пилок, спори). Фабричний — використання частин іншого виду для будівництва (гніздо з гілок). Запам’ятай: «форичний — форель пливе, переносить; фабричний — фабрика будує».
Вважають усі гриби редуцентами. Насправді сапротрофні гриби (печериці, мукор, пеніцил) — редуценти, а гриби-паразити (трутовик, сажка, борошниста роса) — консументи, бо живляться живими організмами.
Вважають заростання згарища чи покинутого поля первинною сукцесією. Якщо ґрунт зберігся — це вторинна сукцесія. Первинна починається на субстраті без ґрунту: гола скеля, лава, пісок.
Вважають, що енергія в екосистемі циркулює так само, як речовини. Енергія проходить в одному напрямку й розсіюється як тепло. Циркулюють хімічні елементи (колообіг речовин).
Прирівнюють трофічний рівень до порядку консумента. Жаба — консумент II порядку, але III трофічний рівень. Порядок консумента на одиницю менший за номер трофічного рівня.
Застосовують «правило 10 %», коли умова дає інше число або не дає його зовсім. Розрахунки виконуй лише за даними умови. Якщо в умові сказано «5 %» — використовуй 5 %, якщо «20 %» — 20 %.
Вважають, що рослини засвоюють атмосферний азот безпосередньо. Насправді рослини поглинають коренями амонійні сполуки й нітрати, які утворюють азотфіксувальні та нітрифікувальні бактерії. Атмосферний N₂ рослини не засвоюють.
Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.
У демонстраційному варіанті НМТ-2026 завдання з розділу 5 були розподілені так:
№ 22 — модель на рисунку (тема 5.1) — вибір однієї відповіді, 1 бал.
№ 23 — адаптації за рисунком (теми 5.4 і 5.5) — вибір однієї відповіді, 1 бал.
№ 24 — цитата з наукової праці (тема 5.5) — вибір однієї відповіді, 1 бал.
Тема 5.2 (тип біотичних зв’язків) була додатковою в № 29 «три з трьох груп» (основна тема 3.5).
За основною темою розділ 5 у демо 2026 дав 3 завдання й 3 бали з 46. Це характеристика одного варіанта, а не прогноз частки екології на НМТ-2027. У різних варіантах кількість завдань з екології може відрізнятися.
Важливо: у програмі НМТ (тема 5.2) зазначено «екологічні піраміди» без числа переходу енергії. Правила 10 % у тексті програми немає. Тому розрахунки за пірамідою роблять лише за даними, наведеними в умові завдання.
Стратегія виконання
У ланцюгу живлення спершу знайди продуцента (рослину) й пронумеруй трофічні рівні від I до IV.
Для визначення типу біотичного зв’язку постав собі запитання: «їсть (трофічний), створює середовище (топічний), переносить (форичний) чи будує (фабричний)?»
У завданнях на два твердження оцінюй кожне твердження окремо за фактами програми, не зважаючи на інше.
У логічних парах спочатку визнач ті, у яких упевнений, а потім методом виключення обери решту.
Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.
Чим трофічний рівень відрізняється від порядку консумента?
Трофічний рівень — це номер ланки в ланцюгу живлення, починаючи з продуцента (I рівень). Порядок консумента показує, яким за рахунком споживачем є організм після продуцента. Консумент I порядку — II трофічний рівень, консумент II порядку — III рівень, консумент III порядку — IV рівень. Тобто порядок консумента завжди на одиницю менший за номер трофічного рівня.
Чи треба знати правило 10 % для НМТ?
У програмі НМТ (тема 5.2) зазначено лише «екологічні піраміди» без конкретного числа переходу енергії. Правила 10 % у тексті програми немає. Тому розрахунки за пірамідою виконують виключно за даними, наведеними в умові завдання. Якщо умова дає частку 10 % — використовуй 10 %. Якщо дає 5 % або 20 % — використовуй те число. Якщо не дає жодної частки — розрахунок не потрібен.
Чому трутовик, який у завданні паразитує на живому дереві, виконує роль консумента, а на мертвій деревині — редуцента?
Консументи живляться живими організмами, а редуценти розкладають мертву органіку. Трутовик, що росте на живому дереві й живиться його тканинами, — паразит, тобто консумент. Той самий вид трутовика на мертвій деревині виконує роль редуцента, розкладаючи мертву органіку. У завданні НМТ важливо звертати увагу на контекст: «паразитує на живому» → консумент; «розкладає мертву деревину» → редуцент.
Як відрізнити форичний зв’язок від фабричного?
Форичний зв’язок — це перенесення: один вид переносить інший (насіння, пилок, спори, дрібних тварин). Наприклад, сойка переносить жолуді, реп’яхи чіпляються до шерсті. Фабричний зв’язок — це використання частин іншого виду для спорудження: птах будує гніздо з гілок, бобер будує хатку з гілок. Запам’ятай: форичний — «форель пливе, переносить»; фабричний — «фабрика будує».
Чому заростання згарища — вторинна сукцесія?
Первинна сукцесія починається на субстраті без сформованого ґрунту: гола скеля, вулканічна лава, пісок після відступу льодовика. Лісове згарище має збережений ґрунт, у якому залишилися корені, насіння, спори, мікроорганізми. Тому відновлення після пожежі — вторинна сукцесія, яка відбувається значно швидше за первинну. Те саме стосується покинутого поля, вирубки чи ділянки після повені.
Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.
Продуценти — I трофічний рівень; консумент n-го порядку — рівень n + 1.
Розрахунки за пірамідою виконуй лише з часткою переходу, наведеною в умові.
Енергія в екосистемі проходить одним напрямком і розсіюється; речовини циркулюють (колообіг).
Трофічний зв’язок — «їсть», топічний — «створює середовище», форичний — «переносить», фабричний — «будує».
Сапротрофні гриби — редуценти; гриби-паразити — консументи.
Згарище, вирубка, покинуте поле зі збереженим ґрунтом — вторинна сукцесія; гола скеля — первинна.
Атмосферний азот зв’язують бактерії (азотфіксатори), а не рослини. Рослини засвоюють амоній і нітрати з ґрунту.
Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.
Перевірте себе на цьому юніті
Спробуйте ці 5 запитань — оберіть відповідь, щоб побачити, чи ви праві й чому. Приєднайтеся, щоб пройти повний тест юніту, який іде в глибину по цьому юніту.
1. У ланцюгу живлення «трава → коник → жаба → вуж → лелека» який трофічний рівень займає вуж?
2. Який тип біоритму описує щорічний осінній листопад у клена?
3. Який тип біотичного зв'язку ілюструє пара «сойка закопує й розносить жолуді дуба»?
4. Оціни правильність двох тверджень. I. Заростання покинутого поля зі збереженим ґрунтом — первинна сукцесія. II. Гриб-трутовик, що паразитує на живій березі, є консументом.
5. Яку роль виконують азотфіксувальні бактерії в колообігу Нітрогену?
Це лише дрібка самоперевірки — повний тест юніту йде в глибину й використовує всі 13 запитань цього юніта і точно визначає, що вивчати.
Приєднатися, щоб пройти тест