- •В вопросах и ответах
- •Содержание
- •Предисловие
- •Введение
- •О содержании вопросов и задач по биологии. Классификация олимпиадных задач
- •4А. Вопросы «на перечисление» (растение — признак, животное — признак)
- •46. Вопросы «о функции»
- •4В. Вопросы «о способах решения задачи»
- •4Г. Вопросы «на связь строения с образом жизни»
- •4Д. Вопросы «на сопоставление»
- •Вопросы по ботанике
- •Почему посещение людьми парков и пригородных лесов пагубно сказывается на состоянии древостоя, даже если люди не наносят деревьям прямого вреда?
- •У каких растений цветочные стрелки и стебли, несущие цветки, после отцветания сильно растут и что ото дает растениям?
- •Вам даны возможные варианты изменения
- •Какие приспособления имеются у растений,
- •Удаление многих ненужных организму веществ у животных осуществляется через выделительную систему. А как и что выделяют растения?
- •Какие растения и как в природных условиях получают минеральное питание не из почвы?
- •Каким органам растений и частям цветка могут быть гомологичны крылатые приспособления у плодов и семян различных растений?
- •Какие функции может выполнять толстая волокнистая оболочка кокосового ореха?
- •Какими способами лист цветкового растения может защищаться от заражения паразитическим грибом, споры которого разносятся по воздуху? (шбо, 9 кл., 1988 г.)
- •Нарисуйте схематические графики испарения растениями воды через устьица в течение суток в зависимости от условий их обитания. Дайте пояснения к графикам. (вт, 9 кл., 1988 г.)
- •Вопросы по зоологии
- •Определите птиц по клювам (см. Рис. На стр. 42).
- •Как передвигаются изображенные на рисунке (стр. 44) животные? Если знаете, напишите, как они
- •Сколько ног у домашней мухи?
- •Сколько артерий отходит от сердца у осетра,
- •Как устроены органы выделения тропической
- •Сколько ног у бабочки-крапивницы?
- •Сколько крыльев у мух-дрозофил?
- •Как отличить тритона от ящерицы и безногую ящерицу от змеи?
- •Подчеркните название самой черной птицы: а) кулик-черныш; б) черный аист; в) черный дятел;
- •Есть ли разница в том, как пьют воду собака и лошадь? (шбо, 9 кл., 1971 г.)
- •Из воспоминаний известного путешественника в. Горюнова о его поездке в Индию в 1953 г.:
- •Какова роль жира в организме животных?
- •У каких моллюсков нет раковины и почему?
- •Какие приспособления характерны для животных, обитающих в зоне прилива и отлива? Приведите примеры.
- •В чем относительные преимущества и недостатки наружного и внутреннего скелетов?
- •И растения, и насекомые выработали разнообразные приспособления к жизни в пустыне. Опи-
- •Какими способами могут защищаться от хищников прикрепленные животные?
- •Вопросы по физиологии и поведению животных
- •Какими преимуществами обладает животное, имеющее два типа колбочек, по сравнению с животным, у которого все зрительные рецепторы одинаковы? Ответ подробно поясните
- •У позвоночных животных относительный размер сердца тем больше, чем более активен их образ жизни. Почему у насекомых размер «сердца» (спинного сосуда) не связан с активностью?
- •Концентрация солей в организме пресноводных и морских животных отличается от концентрации их в окружающей среде. Зачем животным это нужно и как они этого достигают?
- •Предложите гипотезу, объясняющую регуляцию дыхания у человека, удовлетворяющую следующим фактам:
- •При первой встрече с незнакомым звуком животное настораживается, при многократном его повторении перестает на него реагировать. Как проверить, слышит ли оно этот звук?
- •Нарисуйте кривые изменения давления в легких и плевральной полости человека при вдохе и выдохе (обе кривые дожны быть изображены на одном графике).
- •В романе а. Беляева «Человек-амфибия» описан юноша, которому пересадили жабры акулы, так что он мог жить под водой. Можно ли на самом деле создать такого Ихтиандра? Ответ поясните.
- •У позвоночных животных Частота сердечных сокращений растет с уменьшением размеров тела, а у насекомых такой закономерности не наблюдается. Как это можно объяснить?
- •Кенгуровая крыса, моль и мучной червь могут всю жизнь обходиться без воды. Объясните это.
- •Чем объяснить сходство «лица» совы, кошки и обезьяны с лицом человека?
- •Как Вы можете объяснить тот факт, что собака легче привязывается к человеку, чем кошка? По уровню развития нервной системы собака и кошка отличаются мало.
- •Придумайте, как поставить эксперимент с надлежащим контролем, выясняющий, есть ли у пчел цветовое зрение.
- •Вопросы по экологии
- •Какие связи существуют между грибами и насекомыми?
- •Какие преимущества дает животным пищевая специализация и в чем ее недостатки?
- •В некоей популяции животных пометили 500 экземпляров. Через некоторое время поймали 10 ооо экземпляров, из них 50 с метками. Как оценить
- •Как Вы полагаете, с чем могут быть связаны
- •Какие стрелки на схеме этой экосистемы (см.
- •В прудах часто встречаются участки, где особенно велика плотность зоопланктона. Чем это можно объяснить?
- •Ученые выяснили, что в одном из озер температура и концентрация растворенного в воде кислорода во второй половине лета изменяются на глубине так, как показано на рисунке. Как Вы думаете,
- •Какие изменения в видовом составе рыб европейских рек происходят после того, как на этих реках
- •На какие органы и ткани организма оказывают
- •В чем преимущества и недостатки разных типов электростанций (тэс, гэс, аэс и др.) с точки зрения их влияния на окружающую среду? Какими мерами можно уменьшить их влияние?
- •Вопросы по генетике
- •Как Вы думаете, почему иногда в случаях, когда признак определяется одной парой генов, во втором поколении потомков соотношение особей может сильно отличаться от менделевского?
- •Почему полиплоидия встречается чаще у растений, чем у животных?
- •80 Человек 20 человек 0 человек
- •Вопросы по молекулярной биологии, биохимии и цитологии
- •Почему глюкоза запасается в организме животных в виде полимера — гликогена, а не в мономерной
- •Известно много случаев сходства первичной структуры (последовательности аминокислот) белков у разных организмов. Предложите различные объяснения этому факту.
- •В клетках различных организмов обнаруживаются ферменты, способные делать разрывы в цепях днк. Зачем клеткам такие ферменты и почему они не разрушают всю клеточную днк?
- •Почему нельзя питаться одним сахаром?
- •7. Вопросы по эволюционной теории
- •Различными исследователями высказывались многочисленные возражения против теории естественного отбора, в частности такие:
- •Как Вы думаете, продолжается ли в настоящее
- •Почему даже длительное воздействие стабилизирующего отбора не приводит к полному фенотипическому единообразию особей в популяции?
- •На островах часто встречаются животные и растения, нигде, кроме данного острова, не обитающие. Как может возникнуть такая ситуация? Приведите примеры.
- •Почему некоторые близкие виды животных,
- •Какие щенки лучше поддаются цирковой дрессировке; те, чьи предки в течение ряда поколений
- •Известно, что в перенаселенных популяциях грызунов у самок рассасываются эмбрионы, что прекращает опасный всплеск численности. Для популяции это очень хорошо.
- •107078, Москва, Садовая-Спасская, 20
Какие опыты Вы могли бы предложить, чтобы определить, как муравьи находят дорогу домой? (ШБО, 8 кл., 1979 г.)
Основу
этого раздела составили вопросы,
предлагавшиеся в разные годы на
письменном туре школьной Биологической
олимпиады МГУ, а также на устном туре
в кабинете экологии. Не ставя, разумеется,
перед собой задачу охватить ответами
на эти вопросы сколько-либо заметную
часть экологических знаний, необходимых
каждому современному человеку, мы тем
не менее стремились отобрать вопросы
так, чтобы дать представление о
проблемах, стоящих в каждом из основных
разделов экологии. При этом мы отдавали
предпочтение наиболее общим вопросам,
часто носящим теоретический характер.
Пользуясь приведенными в этом разделе
разборами вопросов, можно придумать
ответы и на большинство вопросов,
которые мы даем без ответов. Для вопросов
по экологии, пожалуй, особенно характерна
возможность развернутого ответа с
привлечением самых разных соображений
и рассмотрением большого числа идей.
Поэтому приведенные здесь ответы не
претендуют на полноту и исчерпывающий
охват проблем, связанных с вопросом.
Их следует рассматривать как некоторую
общую схему, по которой следует строить
ответ.
Какую
пользу могут получать растения от
животных, которые их едят? (ШБО,
7 кл., 1983 г.)
Ответ.
Хорошо известно, что во многих случаях
взаимоотношения растения и растительноядного
животного (или растения-хозяина с
животным-паразитом) мо
103Вопросы по экологии
гут
приобретать черты мутуализма, то есть
взаимовыгодных отношений. Классический
пример тому — взаимоотношения
цветковых растений с насекомыми-опылителя-
ми. По всей вероятности, совместная
эволюция насекомых и цветковых
растений началась с того, что насекомые
питались пыльцой или частями цветка.
Поскольку при этом они осуществляли
опыление цветков гораздо более
эффективно, чем, например, ветер, для
растений оказалось крайне выгодным
привлекать этих насекомых. Поэтому у
них выработались разнообразные, часто
поразительные приспособления и в
первую очередь — выработка нектара и
других веществ, служащих пищей насекомым.
Другой
хороший пример — распространение
животными плодов растений. Как и в
случае с опылением, растения часто
имеют плоды, служащие животным пищей
(сочные плоды многих растений привлекают
птиц; плоды некоторых травянистых
растений, например перловника,
снабжены специальным выростом,
привлекающим муравьев, и т. д.)
Кроме
того, растения получают пользу от
растительноядных животных в случае,
если они устраняют или ограничивают
опасных для этих растений конкурентов.
Так, например, многие степные сообщества
вообще не могут самоподдерживаться
в отсутствие травоядных животных.
Если бы копытные животные не поедали
постоянно проростки деревьев и
кустарников, то такие степи быстро
зарастали бы лесом.
Наконец,
растительноядные животные могут быть
полезными для растений благодаря тому,
что их экскременты удобряют почву,
обогащая ее органикой и биогенными
элементами. Особенно большое значение
это имеет для водных растений, в первую
очередь для планктонных водорослей.
Известно, что питающиеся этими водорослями
организмы зоопланктона существенно
ускоряют круговорот азота и фосфора
в водоеме, выделяя их в воду с продуктами
жизнедеятельности, и этим способствуют
более быстрому размножению водорослей.
Можно вспомнить и другие примеры. Так,
животные, питающиеся каким-либо растением
(или даже паразитирующие на нем),
могут защищать это растение от других,
более опасных потребителей. Например,
многие растения предоставляют пищу и
убежище различным
104
видам
муравьев, которые, в свою очередь,
защищают свое растение от паразитов и
растительноядных животных.
(ШБО, 7 кл., 1978 г.)
Какие связи существуют между грибами и насекомыми?
Ответ. Экологические взаимосвязи между представителями различных систематических групп весьма разнообразны, и, как правило, между представителями любых царств и типов живых организмов можно обнаружить примеры и паразитизма, и хищничества, и комменсализма, и мутуализма. Не составляют исключения и экологические связи между грибами и насекомыми.
Прежде всего грибы служат пищей многим насекомым. Всем известны грибные комары, чьи личинки, к сожалению, часто приводят в негодность съедобные для человека грибы. Основной пищей плодовых мушек-дро- зофил служат дрожжи, развивающиеся на гнилых плодах. В то же время имеется множество грибов, паразитирующих на насекомых.
Есть примеры и мутуалистических взаимоотношений между грибами и насекомыми. Так, например, муравьи-листорезы, а также некоторые термиты специально выращивают грибы в своих гнездах, снабжая их субстратом для развития (муравьи — пережеванными листьями, термиты — экскрементами, состоящими из полупереваренной древесины), и оберегают эти плантации от вторжения сорных грибов. Грибы служат пищей и взрослым насекомым, и их личинкам.
Личинки многих усачей могут развеваться только в древесине, богатой гифами грибов-древоразрушителей. Поскольку эти личинки питаются не столько самими гифами, сколько полуразрушенной грибом древесиной, эту взаимосвязь можно назвать комменсализмом. А вот у некоторых короедов, личинки которых также развиваются в стволах деревьев, связь с грибами стала взаимовыгодной: взрослые насекомые переносят споры грибов в специальных кармашках и заражают ими дерево, в которое откладывают яйца, способствуя таким образом распространению грибов.
Какие взаимоотношения существуют между муравьями и высшими растениями? (ШБО, 10 кл., 1988 г.)
105
Какие
опыты и наблюдения нужно провести,
чтобы выяснить, существуют ли видовые
и индивидуальные привязанности
насекомых-опылителей к опыляемым
растениям? Какое значение для насекомых
и для растений могут иметь такие
привязанности?
(ШБО, 10 кл., 1987 г.)
В двух одинаковых сосудах выращивается культура хлореллы. В один из сосудов поместили планктонных ракообразных, питающихся хлореллой, и через некоторое время обнаружили, что в этом сосуде частота деления клеток хлореллы выше, чем в контрольном сосуде. Как Вы можете объяснить это явление? (ШБО, 9 кл., 1981 г.)
После вселения в озеро всеядных рыб, питающихся, в частности, дафниями, численность дафний в озере возросла. Предложите возможные объяснения этого факта. (ШБО, 9 кл., 1988 г.)
Задержанный охотинспектором браконьер утверждал: «Раз доказано, что волков и других хищников нельзя истреблять, значит, и браконьера преследовать не надо, ведь говорят же, что браконьер — это хищник». Как Вы полагаете, убедительны ли доводы браконьера? Как бы Вы ему возразили? (ШБО, 8 кл., 1976 г.)
В лабораторную популяцию растительноядного паутинного клещика, обеспеченного избытком пищи, запустили несколько особей хищного клещика, питающегося паутинным клещиком. Хищник быстро размножился, съел всех жертв и вымер от голода. В то же время в природе эти два вида клещиков часто сосуществуют. Чем это может объясняться? (ШБО, 10 кл., 1988 г.)
В каких случаях и почему совместное выращивание (содержание) разных сельскохозяйственных растений и животных дает большую продуктивность, чем раздельное содержание (выращивание)? (ШБО, 10 кл., 1988 г.)
