Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Московский педагогический государственный университет»

(МПГУ)

Биолого-химический факультет

Программа собеседования для поступающих в магистратуру

по направлению подготовки

«020400.68 - Биология»

Магистерская программа:

«Экология»

Москва 2012 Программа устного собеседования по направлению подготовки магистра «020400.68 - Биология», магистерская программа « Экология»

I. Пояснительная записка Программа собеседования составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта по направлениям «педагогическое образование» и «020400.68 - Биология», предъявляемыми к уровню подготовки необходимой для освоения специализированной подготовки магистра, а также с требованиями, предъявляемыми к профессиональной подготовленности выпускника по направлению бакалавра 020400 «Биология».

Данная программа предназначена для подготовки к собеседованию для поступления в магистратуру биолого-химического факультета по направлениям «020400.68 - Биология» по магистерской программе «Экология».

Магистерская программа «Экология» охватывает современные и актуальные проблемы, общей экологии, общей биологии, эволюционного учения, генетики, биохимии с основами молекулярной биологии и биотехнологии. Выпускник магистратуры по биологии сможет осуществлять научно-исследовательскую и научно-производственную деятельность по изучению и охране живой природы и использованию биологических систем в хозяйственных и медицинских целях. Магистр биологии будет подготовлен к самостоятельной деятельности, требующей широкого образования в области биологии и углубленной профессиональной специализации, владения навыками научно-исследовательской и научно-педагогической работы;

широко эрудирован, будет обладать фундаментальной научной базой, владеть методологией научного творчества, экспериментальными методами и подходами современной биологии и экологии, информационными технологиями.

Магистр биологии сможет разрабатывать нормативные документы в своей области деятельности, самостоятельно планировать и выполнять экспедиционные работы и лабораторные исследования; анализировать получаемую полевую и лабораторную информацию и систематизировать результаты выполненных работ, использовать современную вычислительную технику; составлять научно-технические отчеты. Магистр биологии будет подготовлен к самостоятельному проведению экспериментальных исследований, формулировки их задач, разработке и осуществлению новых методических подходов, участию в обсуждении, оценке и публикации результатов, в патентной работе, составлении патентных заявок, в работе семинаров и конференций. Магистр биологии сможет вести самостоятельную научно-производственную деятельность в области генетики, эволюции, биохимии и молекулярной биологии, биотехнологии, охраны природы и медицины.

Магистр биологии будет подготовлен к педагогической деятельности в средней и высшей школе, а также к производственной деятельности.

Магистр биологии будет иметь возможность продолжить обучение в аспирантуре по различным научным направлениям естественного цикла дисциплин: 03.02.08 – Экология; 03.01.03 – Радиобиология; 03.01.03 – Молекулярная биология; 03.01.04 – Биохимия; 03.02.01 – Ботаника; 03.02. – Микробиология; 03.02.04 – Зоология; 03.02.05 – Энтомология; 03.02.06 – Ихтиология; 03.01.15 – Физиология и биохимия растений; 03.03.01 – Физиология; 03.02.07 – Генетика; 03.01.06 – Биотехнология; 03.03. Клеточная биология, цитология, гистология; 03.01.07 – Молекулярная генетика; 03.03.05; – Биология развития, эмбриология.

Собеседование проводится для лиц, поступающих по направлению подготовки магистра.

Собеседование включает ключевые и практически значимые вопросы по дисциплинам общей и частной экологии и природоохранных дисциплин предусмотренных общеобразовательным стандартом бакалавра по направлению «020400- Биология».

Программа устного собеседования по направлению подготовки магистра «020400.68 - Биология», магистерская программа « Экология»

1. Введение Предмет экологии. Обогащение содержания и расширение задач на последовательных этапах развития. Структура и задачи современной экологии. Положение в системе наук

. Практическая значимость экологических исследований на современном этапе. Международные экологические программы.

Методы экологических исследований: полевые наблюдения, эксперименты, теоретическое моделирование.

2. Среда и адаптации к ней организмов Жизнь и физическая среда. Пределы активной жизни в биосфере.

Вещественно-энергетические связи организмов со средой. Понятие адаптации. Типы адаптаций.

Факторы среды. Классификация и количественная оценка экологических факторов. Общие законы действия на организмы. Сдвиг оптимума (акклимация) и значение этого явления. Принцип экологической уникальности видов Л.Г.Раменского.

Температура. Экологические преимущества пойкилотермии и гомойотермии.

Гетеротермия. Эффективные температуры развития. Способы регуляции температуры тела.

Влажность как экологический фактор. Анатомо-морфологические адаптации растений и животных. Пути приспособления к жизни в аридных условиях.

Активное и латентное состояния жизни. Анабиоз и криптобиоз. Роль криптобиоза в жизненных циклах и сезонных адаптациях организмов.

Основные адаптивные стратегии организмов: подчинение действию неблагоприятных факторов, сопротивление, избегание. Понятие преферендума.

Основные среды жизни. Особенности водной среды. Экологические группы гидробионтов. Экологические зоны водоемов. Экологическая роль фильтрации как способа питания водных животных. Биологическая индикация качества воды.

Условия жизни в почвах: водный, газовый, температурный режим, химизм, градиенты. Разнообразие и численность почвенных организмов. Их почвообразующая роль. Типы адаптаций к жизни в почвах. Роль почвы в эволюции наземного образа жизни у членистоногих. Пути восстановления и стимуляции биологической активности нарушенных почв.

Наземная жизнь. Условия. Разнообразие. Связь с климатом. Основные пути приспособления к жизни в наземно-воздушной среде у растений и животных.

Условия жизни внутри других организмов. Приспособительные особенности паразитов и симбионтов. Распространение их в природе. Практическое значение изучения экологии паразитов.

Жизненные формы организмов. Множественность экологических классификаций, их критерии. Адаптивная морфология видов. Понятие конвергенции. Жизненные формы растений и животных.

Адаптивные ритмы. Типы циклических изменений во внешней среде.

Суточные и циркадные ритмы организмов. Циркадный ритм человека и его медицинское значение. Сезонные и цирканные ритмы. Факторы, управляющие сезонным развитием. Фотопериодизм. Другие адаптивные ритмы.

3. Экология сообществ и биотические связи Сообщества. Биоценоз и биотоп. История развития понятия биоценоз.

Понятие биотической среды. Биотические связи организмов, принципы их классификации.

Трофические отношения. Их формы. Пищевые сети в биоценозах.

Количественные закономерности отношений «хищник – жертва». Опыты Г.Ф.Гаузе. Условия циклических колебаний и вспышек численности. Роль трофических отношений в сообществах и в эволюционной судьбе видов.

Конкуренция. Ее формы. Принцип конкурентного исключения. Условия существования потенциальных конкурентов. Явление конкурентного высвобождения. Роль конкуренции в сложении биоценозов.

Мутуализм. Типы взаимовыгодных связей. Распространение в природе.

Крайние формы симбиоза.

Комменсализм и его формы. Нейтрализм. Аменсализм.

Видовой состав и структура сообществ. Размерные соотношения видов в биоценозе. Приемы оценки роли вида в биоценозе. Видовое разнообразие.

Доминанты и эдификаторы. Роль многочисленных и малочисленных видов в биоценозе. Виды-индикаторы. Понятие консорции. Пространственная структура биоценоза: ярусность, парцеллярность, синузиальность.

Опушечный эффект. Правило Тинемана. Принципиальные черты структуры биоценоза как надорганизменной системы.

Экологические ниши видов в биоценозах. Понятие фундаментальной и реализованной ниши. Степень перекрывания ниш. Влияние конкурентов и хищников на структуру сообществ. Условия устойчивости природных биоценозов. Принципы конструирования искусственных сообществ.

4. Популяционная экология Популяции. Популяционная структура вида. Типы популяций.

Межпопуляционные связи. Методы количественного учета в популяциях растений и животных. Основные статические и динамические характеристики популяций.

Демографическая структура популяций. Генетическая и экологическая обусловленность полового состава. Возрастная структура. Проблема биологического возраста. Возраст и возрастное состояние. Возрастной спектр популяций в связи с особенностями жизненного цикла и способов размножения. Прогнозирование численности и устойчивости популяций по их половой и возрастной структуре.

Этологическая структура популяций у животных. Одиночный и групповой образ жизни. Типы и формы коммуникаций. Эффект группы. Этологические механизмы поддержания группового образа жизни.

Пространственная структура популяций. Типы пространственного размещения у растений и животных. Территориальные отношения у животных. Оседлый и кочевой образ жизни: интенсивное и экстенсивное использование ресурсов. Адаптивная роль территориальных отношений.

Рост популяций. Биотический потенциал видов. Рождаемость и смертность.

Связь плодовитости и уровня элиминации. Расселение и миграции. Кривая потенциального и реального роста популяций. Понятие емкости среды.

Флюктуации численности популяций.

Гомеостатические механизмы в популяциях, их множественность.

Зависимость темпов роста от плотности. Жесткие и смягченные формы гомеостаза в зависимости от экологии видов.

Динамика численности популяций в биоценозах. Связь внутривидовых и межвидовых отношений в динамике численности популяций. Факторы модифицирующие и регулирующие численность. Принцип отрицательной обратной связи в регуляции численности популяций. Немедленная и запаздывающая регуляция. Типы динамики численности популяций и проблема редких видов. Задачи поддержания регуляторных возможностей в природе.

5. Экосистемы Экосистемы. Понятие экосистемы (А.Тэнсли). Учение о биогеоценозах (В.Н.Сукачев).

биологический круговорот. Продукционные и редукционные блоки экосистем. Интенсивность и емкость биологического круговорота. Цепи питания в экосистемах как основа потоков вещества и энергии. Трофические уровни. Правило 10%. Законы биологической продуктивности. Типы биологической продукции. Экологические пирамиды.

Масштабы биологической продукции в экосистемах разного типа. Факторы, лимитирующие биологическую продукцию. Пути увеличения биологической продуктивности.

Динамика экосистем. Циклические и направленные изменения в экосистемах.

Саморазвитие экосистем (экологическая сукцессия). Причины и механизмы экологических сукцессий. Разномасштабность сукцессий. Их основные закономерности. Сукцессионные ряды. Пионерные и климаксовые стадии.

Изменения структуры и энергетических характеристик сообществ. Проблема устойчивости и продуктивности экосистем на разных стадиях сукцессии.

Управление сукцессионным процессом при антропогенном нарушении ландшафтов. Проблемы стабильности агроценозов.

Биосфера как глобальная экосистема. Учение о биосфере В.И.Вернадского.

Структура биосферы. Понятие живого вещества, его состав, распределение и геохимические функции. Биокосные тела биосферы. Принципиальная роль живых организмов в создании и поддержании биосферы. Продукционная и регуляторная функции живых организмов в биосфере как основа жизнеобеспечения человечества.

Экология как научная основа рационального природопользования. Роль всеобщего экологического образования в жизни современного общества.

II. Форма проведения Собеседование проводится в устной форме. Поступающий получает билет с двумя вопросами и время на подготовку 30 – 40 мин.

Продолжительность ответа составляет около 10-15 минут на оба вопроса.

Комиссия может задать дополнительные вопросы по билету уточняющего характера, а также вопросы по уточнению области научных интересов поступающего, о мотивах выбора магистерской программы и т.п.

III. Цели и задачи собеседования Цель – определить уровень подготовки и возможность поступающего освоить выбранную магистерскую программу.

- проверить уровень знаний претендента;

- определить склонности к научно-исследовательской деятельности;

- определить область научных интересов;

IV. Перечень вопросов:

1. Структура и задачи современной экологии.

2. Фактоpы среды. Классификация экологических факторов.

3. Общие закономерности действия фактоpов сpеды на оpганизмы. Закон оптимума. Оптимум и пессимум. Кpитические точки, экологическая валентность. Толерантность. Эврибионтные и стенобионтные виды.

4. Закон ограничивающего фактоpа. Закон взаимодействия фактоpов.

5. Особенности наземно-воздушной сpеды жизни. Основные адаптации к ней наземных обитателей.

6. Почва как сpеда обитания оpганизмов. Специфика условий. Основные адаптации к жизни в почве. Разнообразие почвенных обитателей.

7. Водная сpеда обитания. Общие и специфические адаптации гидpобионтов.

8. Живые оpганизмы как сpеда обитания. Адаптивные особенности паpазитов.

9. Основные адаптивные стpатегии организмов при пpиспособлении к неблагопpиятным условиям сpеды. Активное сопротивление, подчинение среде, избегание неблагоприятных условий. Преимущества и недостатки каждой адаптивной стратегии.

10. Температура окружающей среды как абиотический фактор. Влияние температуры на распространение организмов.

11. Пойкилотермность и гомойотермность. Их адаптивные преимущества и недостатки.

12. Преимущества и недостатки обладания высокой температуры тела.

Преимущества и недостатки обладания пониженной температуры тела.

13.

(терморегуляция). Химическая теpмоpегуляция гомойотермных животных.

Пpеимущества и недостатки.

14. Основные способы физической теpмоpегуляции у гомойотермных животных.

15. Поведенческая терморегуляция у гомойотермных животных.

16. Терморегуляция у пойкилотермных организмов.

17. Правило Аллена и правило Бергмана.

18. Влажность как абиатический фактор.

19. Адаптивные биологические pитмы оpганизмов.

20. Моpфологические адаптации оpганизмов. Жизненные фоpмы.

Конвергенция. Пpимеpы классификаций жизненных форм.

21. Биотические факторы среды. Разнообразие форм взаимодействий организмов. Классификация биотопических связей. Конкуренция, мутуализм, симбиоз, комменсализм, аменсализм, хищничество, паразитизм, нейтрализм.

Типы пищевых взаимодействий. Хищнечество, паразитизм, 24.

собирательство, пастьба. Экологические pазличия и общие черты.

Отношения “хищник-жертва” на организменном, популяционном и видовом уровнях.

25. Защитные адаптации жертв и пути их эволюции под влиянием хищников.

26. Роль хищников в разнообразии сообществ.

27. Понятие конкуренции. Виды конкуренции. Принцип конкурентного исключения. Опыты Г.Ф.Гаузе и Т.Парка. Условия сосуществования конкурирующих видов. Аменсализм.

28. Роль конкуренции в природе. Эволюционная роль конкуренции.

29. Мутуализм. Типы мутуалистических отношений. Примеры мутуализма.

Симбиоз и его проявления. Роль мутуализма в природе.

30. Комменсализм и его формы: нахлебничество, квартиранство и др.

Экологическая роль комменсализма. Нейтрализм. Распространение в природе и значение.

31. Концепция экологической ниши. Взгляды Хатчинсона и Одума. Ниша как гиперобъем. Мерность ниши. Потенциальная и реализованная ниша. Влияние конкуренции хищничества и мутуализма на нишу вида.

32. Понятие популяции в экологии. Популяция как система. Основные хаpактеpистики популяций: численность популяции, плотность популяции, pождаемость и смеpтность, пpиpост и темпы pоста. Методы количественного учета в популяциях. Структура популяции.

33. Популяционная структура вида.

34. Половая структура популяции. Генетическая и экологическая обусловленность полового состава популяции.

35. Возpастная стpуктуpа популяций и пpогнозиpование численности.

Возраст и возрастные состояния. Возрастные состояния у растений и животных. Возрастной спектр популяций. Возрастная пирамида.

36. Биотопический потенциал видов. Рождаемость, смеpтность и миграция в популяциях. Зависимость плодовитости от смертности и заботы о потомстве.

K и r - стратегии.

37. Кpивые pоста численности популяции. Их экологическая интеpпpитация.

Логистическая и экспоненциальная кривые роста.

38. Общие закономерности изменения численности популяции во времени.

Модифицирующие и регулирующие факторы. Регуляция численности насекомых по Г.А. Викторову.

39. Гомеостаз популяции.

40. Динамика численности популяции. Типы динамики численности популяций. Циклические колебания численности. Причины циклических колебаний.

41. Концепция экологической ниши. Взгляды Хатчинсона и Одума. Ниша как гиперобъем. Мерность ниши. Потенциальная и реализованная ниша. Влияние конкуренции хищничества и мутуализма на нишу вида.

42. Понятие биоценоза. Биоценоз как надорганизменная система. Биоценоз и сообщество. Общая характеристика биоценоза.

43. Видовая структура биоценоза. Значимость видов в биоценозе. Доминанты и эдификаторы. Список видов и видовое разнообразие. Индексы разнообразия.

44. Пространственная структура биоценоза. Ярусность в фитоценозах.

Комплексность и мозаичность.

45. Количественные характеристики вида в биоценозе.

46. Смены и сукцессии. Классификация сукцессий. Их механизмы.

Понятие сукцессионной серии. Примеры сукцессий. Длительность сукцессий.

47. Концепция климакса. Моноклимакс, поликлимакс, климакс-мазаика.

Механизмы сукцессионных смен и относительной стабильности климакса.

Понятие субклимакса.

48. Первичные и вторичные сукцессии.

49. Понятия экосистемы и биогеоценоза.

50. Функциональные структурные группы организмов в экосистемах.

Трофические сети, цепи, уровни. Цепи потребления и разложения. Поток энергии. Энергетический баланс консументов. Правило 10%.

51. Биологическая продуктивность. Первичная и вторичная продуктивность.

Пирамиды продуктивности, биомассы, численности.

52. Понятие о биосфере. Распределение жизни в биосфере.Геохимическая работа живого вещества. Биологические круговороты веществ. Круговорот воды.

53. Основные этапы развития экологии. Аутэкология, синэкология, популяционная экология. Экология экосистем.

54. Экологические основы охраны природы. Современные проблемы охраны природы.

55. Природные ресурсы и их рациональное использование. Рациональное использование и охрана водных ресурсов, недр, почвы, атмосферы.

56. Сохранение биоразнообразия как основа устойчивого развития биосферы.

V. Рекомендуемая литература для подготовки Основная литература:

Чернова Н.М., Былова А.М. Экология. М. Дрофа. Шилов И.А. Экология. М. Высшая школа. 1997, 2001.

Горышина Т.К. Экология растений. M. Высшая школа. 1979.

Константинов А.С. Гидробиология. М. Высшая школа. 1986.

Константинов В.М., Галушин В.М., Жигарев И.А., Челидзе Ю.Б.

Рациональное использование природных ресурсов и охрана природы.

Учебное пособие для студ. высш. учеб. заведений под ред.

В.М.Константинова. – М.: Издательский центр «Академия», 2009. – 272 с.

Работнов Т.А. Фитоценология. М. Высшая школа. 1983.

Гиляров А.М. Популяционная экология. М. Изд. МГУ. 1990.

Одум Ю. Экология. М. Мир. Т.1,2. 1986.

Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Экология. Особи, популяции и сообщества.М. Мир. Т.1,2. 1989.

Дополнительная литература:

Еськов К.Ю. История земли и жизни на ней. М.: ЭНАС, 2004.

Программа подготовлена преподавателями кафедры зоологии и экологии и утверждена на заседании Ученого совета биолого-химического факультета (протокол № 4 от 16 декабря 2011 года).

Программа составлена:

Декан биолого-химического Зав. кафедрой зоологии и экологии,