У одного из видов животных обнаружена спо­собность точного определения расстояния до пред­метов. Предложите опыты, с помощью которых мож­но было бы выяснить, как животное это делает. (ШБО, 9 кл., 1986 г.)

3.37 В пещерном водоеме обнаружили слепых рыб. Предложите опыты, с помощью которых можно уста­новить, каким образом они находят себе пищу. (ШБО, 8 кл., 1986 г.)

38. Вам надо выяснить, какие процессы и какие органы позволяют хамелеону менять свою окраску в соответствии с цветом фона. Какие опыты Вы по­ставили бы с этой целью? (ШБО, 8 кл., 1978 г.)

Ответ. Даже для простой задачи по регуляции числа эритроцитов мы дали множество возможных вариантов. Еще больше гипотез и опытов можно придумать о регу­ляции окраски у хамелеона. Мы наметим здесь только проблемы, которые потребуется решить. Во-первых, надо выяснить, с помощью каких рецепторов хамелеон полу­чает сведения об окраске фона; вообще говоря, не очевидно, что это рецепторы глаз, это могут быть и кож­ные рецепторы. Во-вторых, надо выяснить, как передает­ся от этих рецепторов сигнал к эффекторам. В-третьих, надо выяснить, как устроены эти эффекторы, то есть каким образом кожа может менять свой цвет.

38. При первой встрече с незнакомым звуком жи­вотное настораживается, при многократном его повто­рении перестает на него реагировать. Как проверить, слышит ли оно этот звук?

Нарисуйте на одном графике три кривые, показывающие зависимость давления крови в пред­сердии, желудочке и аорте млекопитающего от време­ни. Отметьте на рисунке моменты начала сокраще­ний предсердия и желудочка, а также моменты открывания и закрывания сердечных клапанов. Рисунок поясните. (ЗБШ)

Ответ. При ответе на этот вопрос нужно понимать следующие общие принципы: а) кровь течет из области, где ее давление выше, в область более низкого давления;

б) если давление в предсердии выше, чем в желудочке, клапан между ними открыт; когда давление станет выше в желудочке, разность давлений закроет клапан; таким образом, момент закрывания клапана совпадает с момен­том пересечения кривых давления в предсердии и в же­лудочке; это правило относится и к клапану между желудочком и аортой; клапан открывается или закры­вается в зависимости от разности давлений по раз­ные его стороны; в) когда клапаны открыты, давление в сообщающихся камерах отличается не очень сильно. Примерный ход кривых давления приведен на рисунке.

38. Нарисуйте кривые изменения давления в лег­ких и плевральной полости человека при вдохе и вы­дохе (обе кривые дожны быть изображены на одном графике).

Все знают, что рыба, вытащенная из воды, за­дыхается («засыпает»). Чем это можно объяснить? Ведь содержание кислорода в атмосфере гораздо вы­ше, чем в воде.

Правило Бергмана гласит, что с удалением от полюсов к экватору размеры особей одного и того же вида или близкородственных видов теплокровных животных уменьшаются. Как Вы объясните это пра­вило? (ВТ, 9 кл., 1986 г.)

Температура тела у птиц выше, чем у млеко­питающих. Какие преимущества это дает птицам и с какими недостатками связано? (ЗБШ и ШБО, 9 кл., 1980 г.)

Ответ. Высокая температура тела дает птицам два основных преимущества. При такой температуре быстрее идут все процессы жизнедеятельности и, в частности, выше скорость сокращения мышечных волокон. Это поз­воляет мышцам птицы совершать большую работу в единицу времени, то есть развивать большую мощность. Высокая удельная мощность является приспособлением для полета (высокая мощность на единицу веса —

важный показатель авиационных двигателей). Полет свя­зан с большими потерями энергии. Для их компенсации необходимо быстрое сжигание пищи, много кислорода (см. ответ на задачу 3.2). Высокая температура тела обеспечивает высокий уровень обмена веществ, быстрые сокращения сердечной мышцы. Второе преимущество связано с процессом насиживания яиц. Насиживание — важный и опасный период в жизни птиц. Высокая температура тела позволяет сократить его длительность.

Основной недостаток высокой температуры тела — большие потери на теплоотдачу, которая зависит от раз­ности температур тела и среды. С этим связаны не­обходимость более частого и обильного питания, быстрая гибель при отсутствии пищи, особенно в холодную погоду. Сильная зависимость птиц от наличия пищи заставляет их совершать сезонные миграции, что часто сопряжено с гибелью многих птиц. С высокой темпера­турой тела птиц связана опасность перегрева. При полете выделяется много тепла, и воздушные мешки птиц играют роль системы охлаждения. Однако при высокой температуре воздуха длительный полет птиц невозможен.

38. Известно, что температура тела колибри в хо­лодные ночи падает до 10°С, тогда как днем она равна 43°С. Как Вы думаете, почему у колибри в процессе эволюции возникла такая физиологическая особен­ность?