В.А. ДЕМИДОВ
учитель биологии
Синегорской средней школы,
Кировская область

Продолжение. См. № 4, 6/2006

Школьная биологическая олимпиада

Вопросы и задания для 6–11-х классов

8-й класс

1. Хорошо известно, что и в растительном мире есть организмы-хищники и организмы-паразиты. Знаете ли вы такие растения? Какова причина перехода растений к хищничеству и паразитизму?

Ответ. Хищничество – тип экологических взаимоотношений между живыми организмами, при котором представитель одного вида убивает и поедает представителя другого. В растительном, как и в животном мире, такое явление достаточно распространено. Так, например, растениями-хищниками являются росянка, пузырчатка (произрастают на территории России), непентес, венерина мухоловка и др. Росянка, растущая на болоте, имеет листья – ловчие аппараты. Выделяя капельку липкой жидкости, росянка привлекает насекомое. Опустившись на лист росянки, насекомое прилипает к нему. Лист сворачивается – и начинается процесс переваривания. Переваренная масса всасывается листом, затем он разворачивается, и ветер сдувает наружные непереварившиеся покровы насекомого. Примерно так же питаются и другие растения-хищники. Различно лишь строение ловчего аппарата.
Паразитизм – тип экологических взаимоотношений между живыми организмами, при которых один организм потребляет готовое органическое вещество другого организма. В растительном мире различают полных паразитов (зависящих от хозяина полностью и не способных к фотосинтезу) и полупаразитов. Полупаразиты способны синтезировать небольшие количества органического вещества, а его недостаток компенсировать за счет других растений. Примерами полупаразитов могут служить погремки, марьянники, мытники, омела. Полным паразитом является повилика, паразитирующая на клевере. Это растение не имеет листьев, у него отсутствует хлорофилл, оно не способно к фотосинтезу. Повилика имеет видоизмененные корни-присоски, с помощью которых буквально высасывает органическое вещество из клевера.
Причина перехода растений к хищничеству и паразитизму кроется в недостаточном органическом питании при обычном фотосинтетическом способе. Так, росянка произрастает на бедном болотном субстрате. Чтобы компенсировать недостаток питания, растение было вынуждено перейти к хищничеству.

2. В споре двух садоводов о вреде и пользе дождевых червей один доказывал их пользу для почвы и, следовательно, для культур, возделываемых на ней. Другой утверждал, что черви поедают клубни, луковицы и корнеплоды овощных культур и тем приносят вред. Сторону какого садовода примете вы? Обоснуйте свое мнение.

Ответ. В данном споре, безусловно, следует принять сторону того садовода, который доказывает, что дождевые черви полезны. Хорошо известно, что почвенные черви, прорывая ходы, улучшают структуру почвы. В ходах лучше задерживаются влага и воздух. Пропуская через себя почву, черви обогащают ее органикой, делают почвенную структуру более однородной, что в конечном итоге сказывается на урожае культурных растений. Известно, что на 1 га почвы в средней полосе России может обитать до 1,2 т червей. Доводы второго садовода неубедительны, ведь черви не питаются клубнями и луковицами культурных растений (эта пища для них слишком твердая). Если в пище червей и оказываются растительные частицы, то это отгнивающие мягкие части растений.

3. Каким образом и с помощью каких приспособлений растения привлекают насекомых для опыления?

Ответ. Типично энтомофильными (насекомоопыляемыми) растениями являются вишня, персик, яблоня, черемуха и др. Эволюция этих растений шла параллельно с эволюцией насекомых, которые их опыляют. В процессе эволюции у растений вырабатывались такие приспособления, которые делали цветок более заметным, а следовательно, повышали шансы растения быть опыленным и оставить потомство. У насекомых же эволюционировал ротовой аппарат, приспосабливаясь добывать нектар из цветка. Какие же приспособления есть у энтомофильных растений? Во-первых, такие растения, как правило, имеют цветки с крупным ярко окрашенным венчиком (часто белого или желтого цвета), если же цветки некрупные, они часто бывают собраны в соцветие. Многие энтомофильные растения имеют особый аромат, привлекающий насекомых, выделяют сладкий нектар, ради которого насекомые и посещают цветки. Строение цветка таких растений позволяет насекомому добывать нектар из самой его глубины. При этом между отдельными видами растений и насекомых сложились настолько тесные взаимоотношения, что только насекомые строго определенного вида могут их опылить, и никакие другие. Наконец, цветки некоторых растений внешне напоминают самку насекомого, что привлекает самцов и также способствует опылению. Кроме того, на многих энтомофильных цветках, вернее на лепестках, есть своеобразная разметка, вроде той, что действует в аэропортах, которая указывает насекомому, где находится нектар.

4. Многие бабочки питаются нектаром цветков, способствуя перекрестному опылению растений, принося таким образом пользу сельскому хозяйству. В то же время такие бабочки, как, например, капустная белянка, являются злостными вредителями сельскохозяйственных культур и подлежат уничтожению. Поясните причину такого противоречивого отношения к некоторым видам бабочек.

Ответ. Действительно, бабочки, как представители класса насекомых, являются опылителями растений, в том числе культурных. Строение ротового аппарата бабочек (хоботок, образованный выростами губы) позволяет легко добывать нектар из цветков даже с самым длинным венчиком, опыляя при этом растение. Однако некоторые бабочки, например капустная белянка, считаются вредителями сельскохозяйственных культур. Точнее, вредителем является не сама бабочка, а ее гусеницы (личиночная стадия), которые питаются листьями крестоцветных культур, нанося значительный вред сельскохозяйственным посадкам. Полезными бабочками являются лимонница, траурница, павлиний глаз, подалирий, крушинница, махаон и др. Однако многие из них по вине человека в последнее время стали очень редки и нуждаются в охране.

5. Пруд – экосистема, сложенная многими видами живых существ. Дайте классификацию водных животных, взяв за основу ярус их обитания в пруду и способность или неспособность активно передвигаться в воде.

Ответ. Животные – обитатели пруда могут быть разделены на несколько групп.
Зоонейстон – обитатели поверхностной пленки воды, использующие для передвижения силу ее натяжения. (Жук-вертячка, клоп-водомерка.)
Зоопланктон (от греч. планктос – блуждающий) – обитатели толщи воды, постоянно переносимые течениями или свободно «парящие» в ней, не имеющие средств активного передвижения. (Рачки дафнии и циклопы; простейшие: инфузории, жгутиконосцы-эвглены).
Зообентос – обитатели дна водоемов. (Моллюски: беззубка, горошина, шаровка; донные черви.)
Перифитон – организмы-обрастатели, поселяющиеся на подводных предметах – камнях, корягах и т.д. (Губки, гидры, коловратки, сидячие инфузории.)
Нектон – обитатели водной толщи, имеющие средства активного передвижения. (Рыбы, жуки-плавунцы.)
В пруду есть и обитатели, которые не занимают постоянно какого-либо конкретного яруса в нем, перемещаясь между различными участками (личинки жуков-плавунцов могут собирать добычу на дне, на растениях, в толще воды) и даже поднимаясь на поверхность водоема, как, например, паук-серебрянка. Есть и такие животные, которые находятся в воде лишь определенный промежуток времени, например травяная лягушка в пруду только размножается и зимует.

6. Известно, что млекопитающие имеют относительно мало детенышей. Например кролик, в одном помете приносит до 12 крольчат. В то же время рыбы, например треска, за одно икрометание выметывает до миллиона икринок. Поясните причину таких различий.

Ответ. Разное количество производимого потомства у данных видов животных можно объяснить несколькими причинами. Во-первых, для трески характерно наружное оплодотворение, т.е. самец выметывает молоки, содержащие половые клетки, на икру, уже отметанную самкой. При этом вероятность оплодотворения невелика (например, течением молоки могут быть отнесены в сторону, и оплодотворение икры не произойдет). Запас питательных веществ в маленькой икринке трески очень небольшой, а потому велика вероятность гибели малька от болезней или неблагоприятных условий. Таким образом, качество «материала» компенсируется его количеством. У кролика же оплодотворение внутреннее, что повышает процент выживаемости детенышей. Во-вторых, для трески не характерна забота о потомстве, в то время как крольчиха выкармливает крольчат и активно заботится о них. Немаловажен и тот факт, что треска выметывает икринки на подводные предметы, не заботясь об их дальнейшей судьбе, крольчиха же рождает крольчат в укромном, не заметном для хищников месте, что также повышает выживаемость новорожденных.

Продолжение следует