Первый биологический турнир Вологодской области. Отборочный этап. Младшая лига.
Командная письменная олимпиада.
1. Начальная стадия борьбы с неизвестным возбудителем инфекции. Вы – врач в составе первой космической экспедиции на один из спутников Юпитера. Кроме Вас, в экипаже ещё трое: командир, бортинженер и исследователь. Через несколько минут после высадки на поверхность бортинженера и исследователя у последнего ухудшилось самочувствие. Они быстро вернулись на корабль. У Вас все основания подозревать инфицирование заболевшего местными микроорганизмами: потеря сознания, кожные покровы приобретают зелёный цвет, растёт температура, состояние ухудшается на глазах. У бортинженера никаких похожих симптомов не наблюдается. На корабле имеется несколько изолированных отсеков, мини-лаборатория, кое-что из медицинского оборудования и лекарств. Сигнал в одну сторону (от корабля на Землю или обратно) идёт 40 минут. Перечислите подробно Ваши основные действия в предложенной ситуации в правильном порядке, аргументируйте их необходимость и обоснуйте порядок их совершения.
2. Допустимый риск. В одной из областей Африки живёт вид хищников и 4 вида его возможных жертв. Каждый хищник, повзрослев, охотится в одиночку в среднем один раз в неделю в течении 5 лет. Все жертвы примерно равны по массе и вкусовым качествам. Известно, что жертва первого вида представляет опасность для жизни хищника (с точки зрения возможности нанести ему серъёзную рану с дальнейшим её инфицированием) в 0,12% случаев нападения на неё, жертва второго вида в 0,27% случаев, третьего в 0,35% и четвёртого в 0,52%. Продолжительные наблюдения за одним из хищников позволили выявить следующую странность в его поведении. В критической ситуации (например, крайнего истощения) он нападает на жертву любого из перечисленных видов. В обычной же ситуации хищник нападает лишь на некоторые из перечисленных видов жертв, а другие игнорирует. Какие, по Вашему мнению, виды жертв хищник игнорирует? Дайте точный аргументированный ответ.
3. Изменение массы. Сладкоежка Маша пытается следить за своей фигурой. Утром в 7.00 весы показали её массу 48,5 кг, после чего Маша съела полкило конфет и пошла в школу. Вернувшись из школы, в которой она не посещала ни столовую, ни туалетную комнату, в 15.00, Маша вновь встала на весы, которые показали 48,7 кг. Расстроившись, она решила голодать до утра. Оцените массу Маши через сутки после первого взвешивания (в 7.00 следующего дня). Подкрепите свои оценки рассуждениями. Насколько точными могут быть эти оценки?
4. Размеры наземных млекопитающих. Характерные размеры наземных млекопитающих – от сантиметров до метров. Объясните, почему не смогут выжить как очень маленькие (с длиной несколько миллиметров), так и очень большие (с длиной несколько десятков метров) наземные млекопитающие.
5. Пищевая цепь. В Тихом океане в 600 км к западу от побережья Южной Америки расположены Галапагосские острова, отличающиеся уникальностью наземной фауны. В прибрежных водах этого архипелага обитают, в числе прочих, следующие группы организмов: 1) акулы; 2) головоногие моллюски; 3) голотурии (морские огурцы); 4) десятиногие ракообразные; 5) китообразные; 6) костистые рыбы; 7) морские звёзды; 8) планктон. Выпишите перечисленные группы организмов в виде пищевой цепи, т. е. в таком порядке, что представителями первой из выписанных групп организмов могут питаться представители второй группы, представителями второй группы – представители третьей, …, представителями предпоследней – представители последней.
6. Филогенетическое дерево. На планете X описаны 5 групп A, B, C, D, E похожих друг на друга существ. Об их основных органах известно следующее. A: диски сплюснутые, столбики гладкие, диафрагма волнистая, колпачки конусовидные. B: диски сплюснутые, столбики гладкие, диафрагма выпуклая, колпачки цилиндрические. C: диски сплюснутые, столбики узорчатые, диафрагма выпуклая, колпачки конусовидные. D: диски торчащие, столбики узорчатые, диафрагма выпуклая, колпачки конусовидные. E: диски сплюснутые, столбики гладкие, диафрагма выпуклая, колпачки конусовидные. По мнению учёных, каждый из этих признаков мог появиться в ходе эволюции только 1 раз. Палеонтологические исследования показали, что у общего предка перечисленных существ диски были сплюснутые, а столбики узорчатые. Нарисуйте филогенетическое дерево (т. е. схему, показывающую, какая группа существ от какой произошла).
7. Определение численности популяции. Фермер Петя выращивает хомячков. Хомячки живут в одном огромном загоне, их несколько тысяч. Петя решил выяснить, сколько корма требуется хомячкам, а для этого –найти их количество (хотя бы примерно). Петя не различает хомячков по их внешнему виду, ведь хомячков очень много. Пересчитать их, пересаживая по одному в другой загон – процесс очень трудоёмкий. Предложите Пете какой-нибудь быстрый способ справиться с его задачей.
8. Руководящие ископаемые. Для каждого списка организмов, переживавших рост численности в течение одного из геологических периодов палеозоя или мезозоя, укажите этот период. Периоды: кембрий, ордовик, силур, девон, каменноугольный (карбон), пермь, триас, юра, мел. Решение оформите в виде таблицы (списки организмов можно не переписывать, указав только номер по порядку).
№ | Список организмов | Период |
1. | акантоды, наутилоидеи, панцирные рыбы, появление псилофитов | |
2. | брюхоногие моллюски, трилобиты, коралловые полипы | |
3. | жуки, стрекозы, пресмыкающиеся, семенные папоротники | |
4. | зелёные водоросли, бесчелюстные, трилобиты, иглокожие, брюхоногие и головоногие моллюски | |
5. | ихтиозавры, млекопитающие, текодонты, стрекозы, жуки, двукрылые, перепончатокрылые, прямокрылые, земноводные, хвойные | |
6. | папоротники, саговники, гинкговые, хвойные, двустворчатые моллюски, сумчатые, динозавры | |
7. | птеродактили, цветковые растения, насекомые, ихтиозавры, плезиозавры, аммониты, белемниты, зубастые птицы, динозавры | |
8. | рыбы, земноводные, пауки, клещи, насекомые, ракоскорпионы, плауновидные, хвощевидные, папоротниковидные | |
9. | хвойные, коралловые полипы, брюхоногие моллюски, аммониты, морские лилии, морские ежи, акулы, земноводные, пресмыкающиеся, лепидодендроны, сигиллярии, хвощевидные, кордаиты |
9. Определитель. У Тани Морковкиной имеется гербарий, в котором собраны растения из следующих семейств: бобовые, злаки, лилейные, крестоцветные, пасленовые, сложноцветные. Составьте определитель, позволяющий Тане определить семейство растений.
10. Свойства воды. Если поместить инфузорию в стакан кипяченой воды, остывшей до комнатной температуры, то она почти сразу же погибает. А в воде из ручья той же температуры прекрасно себя чувствует. В чём причина такой избирательности?
Первый биологический турнир Вологодской области. Отборочный этап. Старшая лига.
Командная письменная олимпиада.
1. Начальная стадия борьбы с неизвестным возбудителем инфекции. Вы – врач в составе первой космической экспедиции на один из спутников Юпитера. Кроме Вас, в экипаже ещё трое: командир, бортинженер и исследователь. Через несколько минут после высадки на поверхность бортинженера и исследователя у последнего ухудшилось самочувствие. Они быстро вернулись на корабль. У Вас все основания подозревать инфицирование заболевшего местными микроорганизмами: потеря сознания, кожные покровы приобретают зелёный цвет, растёт температура, состояние ухудшается на глазах. У бортинженера никаких похожих симптомов не наблюдается. На корабле имеется несколько изолированных отсеков, мини-лаборатория, кое-что из медицинского оборудования и лекарств. Сигнал в одну сторону (от корабля на Землю или обратно) идёт 40 минут. Перечислите подробно Ваши основные действия в предложенной ситуации в правильном порядке, аргументируйте их необходимость и обоснуйте порядок их совершения.
2. Допустимый риск. В одной из областей Африки живёт вид хищников и 4 вида его возможных жертв. Каждый хищник, повзрослев, охотится в одиночку в среднем один раз в неделю в течении 5 лет. Все жертвы примерно равны по массе и вкусовым качествам. Известно, что жертва первого вида представляет опасность для жизни хищника (с точки зрения возможности нанести ему серъёзную рану с дальнейшим её инфицированием) в 0,12% случаев нападения на неё, жертва второго вида в 0,27% случаев, третьего в 0,35% и четвёртого в 0,52%. Продолжительные наблюдения за одним из хищников позволили выявить следующую странность в его поведении. В критической ситуации (например, крайнего истощения) он нападает на жертву любого из перечисленных видов. В обычной же ситуации хищник нападает лишь на некоторые из перечисленных видов жертв, а другие игнорирует. Какие, по Вашему мнению, виды жертв хищник игнорирует? Дайте точный аргументированный ответ.
3. Изменение массы. Сладкоежка Маша пытается следить за своей фигурой. Утром в 7.00 весы показали её массу 48,5 кг, после чего Маша съела полкило конфет и пошла в школу. Вернувшись из школы, в которой она не посещала ни столовую, ни туалетную комнату, в 15.00, Маша вновь встала на весы, которые показали 48,7 кг. Расстроившись, она решила голодать до утра. Оцените массу Маши через сутки после первого взвешивания (в 7.00 следующего дня). Подкрепите свои оценки рассуждениями. Насколько точными могут быть эти оценки?
4. Размеры наземных млекопитающих. У млекопитающих частота сокращений сердца, как правило, тем выше, чем меньше размеры тела. Объясните эту закономерность.
5. Ароморфозы наземных позвоночных. В ходе эволюции ветви наземных позвоночных, к которой относится человек, появились (в числе прочих) следующие приспособления: теплокровность, цветовое зрение, появление двух кругов кровообращения, постоянная температура тела, прямохождение, дифференцировка зубной системы, выкармливание потомства молоком. Выпишите перечисленные приспособления в порядке их появления.
6. Что тяжелее? Биохимик Коля решил сравнить массу молекулы одного из белков и массу фрагмента ДНК, отвечающего за хранение информации об аминокислотной последовательности этого белка. Для этого он 1) взял из справочника последовательность аминокислотных остатков данного белка, 2) подсчитал, сколько раз встречается каждая аминокислота, 3) вспомнил химическую форм) нашёл из таблицы массу каждого атома, входящего в состав аминокислоты, 5) сложением масс атомов нашёл массу каждой аминокислоты, 6) сложив массы аминокислот, вычислил массу молекулы белка, 7) нашёл по таблице генетического кода последовательность нуклеотидов ДНК, 8) подсчитал, сколько раз встречается каждый нуклеотид, 9) вспомнил химическую форм) сложением масс атомов нашёл массу каждого нуклеотида, 10) сложив массы нуклеотидов, вычислил массу молекулы ДНК, 11) сравнил массы молекул ДНК и белка.
Что в расчетах Коли получилось тяжелее? Какие ошибки допустил Коля в методе расчета? Как и в какую сторону изменится реальное отношение массы молекулы ДНК к массе молекулы белка по сравнению с рассчитанным Колей? Для справки: формулы нуклеотидов ДНК P1O5N5C10H11, P1O6N5C10H11, P1O6N3C9H11, P1O7N2C10H12, самой «лёгкой» и самой «тяжёлой» аминокислот NH2-CH(-H)-COOH и NH2-CH(-NC9H8)-COOH соответственно.
7. Свойства крови. Татьяна Петровна работает на станции переливания крови. В один из дней она обнаружила, что первые двое доноров, сдававших кровь в этот день, таковы, что кровь ни одного из них нельзя переливать другому. Татьяна Петровна задумалась: а существуют ли такие трое людей, что кровь ни одного из них нельзя переливать ни одному из остальных? Дайте ответ на этот вопрос и докажите его.
Первый биологический турнир Вологодской области. Отборочный этап. Старшая лига.
Командная письменная олимпиада.
8. Генетическая задача. Фермер Петя выращивает декоративных хомячков. Все хомячки у Пети относятся к двум породам: с одноцветной и пятнистой окраской. За варианты окраски отвечает один ген, доминантный аллель которого даёт пятнистую окраску, а рецессивный - одноцветную. Все хомячки каждой из пород гомозиготны по данному гену, одинаково плодовиты и при выборе партнера не имеют предпочтений по окраске. Выбрав несколько десятков хомячков каждой породы, Петя поместил их в большую клетку и стал ждать. Среди потомства в первом поколении оказалось около 51% пятнистых хомячат. Оцените долю хомячков пятнистой породы среди родительского поколения, отобранного для эксперимента.
9. Определитель. У Тани Морковкиной имеется гербарий, в котором собраны растения из следующих семейств: бобовые, злаки, зонтичные, лилейные, крестоцветные, пасленовые, сложноцветные. Составьте определитель, позволяющий Тане определить семейство растений.
10. Систематическое положение и эволюционные связи. Для млекопитающих, изображённых на рисунках к заданиям игры №№ 1, 6, 8, 10, 12, 18, 25, 26, 28, укажите (по форме, указанной в таблице), к какому отряду и семейству они относятся. Для этих же млекопитающих укажите степень их родства на филогенетическом дереве (заполнив кружочки названиями, см. схему справа).
Название | Отряд | Семейство |
| ||
