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

Продолжение. См. № 4, 6, 8/2006

Школьная биологическая олимпиада

Вопросы и задания для 6–11-х классов

9-й класс

1. Хищничество, как тип экологических взаимоотношений, широко распространено в животном мире. Какими способами животные (жертвы) могут избегать встречи с хищником?

Ответ. Хищничество – тип экологических взаимоотношений, при котором представитель одного вида ловит, убивает и поедает представителя другого вида. Чтобы выжить, жертва должна избежать встречи с хищником. Рассмотрим два пути избегания хищника жертвой.

А. Избегание встречи с хищником до его обнаружения:

– обитание потенциальной жертвы в среде, недоступной для хищника (например, в соленых озерах, в горячих водных источниках и т.д.);
– наличие у жертвы короткого популяционного цикла, который заканчивается в тот период, когда хищников еще нет;
– использование для постоянного обитания мест, недоступных для хищника (к этому способу отнесем также случай симбиоза с защищенными животными, например обитание среди игл морского ежа или щупалец актинии и паразитизм) и сооружение укрытий;
– миграции: например, многие планктонные рачки мигрируют днем на большую глубину, где темно и где они недоступны для хищников-рыб, использующих для обнаружения жертвы зрение;
– малозаметность из-за мелких размеров, малой подвижности, маскировка с помощью различных предметов; отсутствие запаха, бесшумность; запутывание следов.

Б. Избегание встречи с хищником после его обнаружения:

– бегство, часто «укрытием» служит недоступная для хищника среда: птица взлетает, бобр ныряет и т.п.; одним из способов бегства может служить реакция «мнимой смерти», при которой, например, жук падает «замертво» на землю;
– затаивание;
– выбрасывание защитных веществ: чернильного облака (используется головоногими моллюсками, отбивает обоняние хищника и отвлекает его внимание от намеченной жертвы); светящегося облака (используется глубоководными креветками, ослепляет хищника); ядовитых, едких или обжигающих аэрозолей или жидкостей; липких веществ, затрудняющих движения хищника;
– предупреждающая окраска, запах, звук; отпугивающая окраска; мимикрия;
– сигнал тревоги (оповещение других особей о приближении хищника);
– приспособления, позволяющие заблаговременно обнаружить хищника (хорошее зрение, слух, обоняние и т.п.), которые полезны в сочетании с большинством других способов защиты.

2. Гусеницы капустной белянки часто в огромном количестве встречаются на листьях крестоцветных культур. Объедая листья, они причиняют огромный вред сельскому хозяйству. В народе их часто называют «капустные черви». С биологической точки зрения поясните неправильность такого названия.

Ответ. Безусловно, название «капустные черви» с биологической точки зрения неверно. Внешне похожие на червей личинки бабочки капустной белянки к типу Кольчатые черви никакого отношения не имеют. Это одна из стадий развития организма, относящегося к типу Членистоногие, классу Насекомые. Сама бабочка безобидна, она питается нектаром цветков, однако ее личинки приносят вред, поедая части растений из семейства Крестоцветные.

3. Насморк, кашель, рвота и боль. Приносят ли пользу эти всем хорошо известные, часто доставляющие человеку массу хлопот явления?

Ответ. Насморк, кашель и рвота – рефлекторные проявления, которые, хотя и доставляют человеку много хлопот и неприятностей, играют важную роль в его жизни. Так, насморк часто свидетельствует об инфицировании органов дыхания, воздушных путей, а выделение слизи из этих путей позволяет организму избавиться от болезнетворных микроорганизмов, отмерших клеток эпителия и фагоцитов, пыли, а также раздражающих веществ (например, пыльца растений). Кашель также позволяет очистить легкие от вредных газов (например, ответная реакция организма на первый акт табакокурения), слизи и мокроты, накопившихся в носоглотке. Рвота – очищение желудка от вредных веществ, например при употреблении недоброкачественной пищи, отравлении химикатами, грибами, испорченными консервами и т.д. Боль сигнализирует о негативных изменениях, происходящих в организме, о повреждениях наружных или внутренних органов (например, при ушибе). Боль подсказывает, какой именно орган нуждается в лечении, позволяет пресечь болезнь на самых ранних этапах ее развития.

4. Что такое Красная книга? Какие растения из Красной книги России вам известны? По каким причинам растения попадают в разряд редких и исчезающих?

Ответ. Красная книга – список редких, сокращающихся в численности, исчезающих, исчезнувших и восстановленных видов. Существуют областные Красные книги различных регионов, государственные и Международная Красная книга1.
Красная книга бывшего СССР включала 604 вида и подвида высших сосудистых растений, 32 формы мхов, 29 видов лишайников, 26 видов систематических категорий грибов. Сегодня в Красную книгу Российской Федерации включены: венерин башмачок настоящий, пальцекорник майский, эдельвейс крымский, лотос каспийский, эремурус замечательный, красавка Комарова, колокольчик алтайский, нут крошечный, костенец степной, рябчик императорский и др.
Причины, по которым растения попали в Красную книгу, разнообразны. Некоторые из них являются реликтовыми видами, т.е. сохранились с доледникового периода как осколки древней геологической эпохи, а потому редки сами по себе. Также растения становятся редкими в связи с деградацией окружающей природной среды, сокращением ареалов их естественного произрастания в дикой природе по вине человека (вырубка лесов, осушение болот). Сбор растений в лекарственных, пищевых и декоративных целях также приводит к сокращению численности видов. Зачастую человек собирает все растительное лекарственное сырье, не задумываясь о восстановлении численности популяции. Неблагоприятно сказываются на численности растений загрязнение окружающей среды пестицидами, удобрениями, а также кислотные дожди, повышение уровня радиации.

5. «Обжора роет себе могилу зубами» – гласит народная мудрость. Как вы понимаете данное выражение?

Ответ. Нельзя не согласиться с народной мудростью. Потребляя большое количество (больше, чем требуется для восполнения энергетических затрат) сытной высококалорийной пищи, человек начинает набирать вес за счет образования жировых отложений. Жир – источник энергии, которая необходима для жизни человека, но он же в избыточных количествах затрудняет протекание многих жизненных процессов и даже может послужить причиной внезапной смерти человека. Так, ожирение сердца может привести к значительному изнашиванию сердечной мышцы и даже остановке сердца. Ожирение может возникнуть и при неправильном режиме питания – чрезмерном потреблении пищи за ужином, одно-двукратном приеме пищи большими порциями. У человека с избыточной массой тела с большими нагрузками работают опорно-двигательная, кровеносная, дыхательная системы. Такие люди быстро утомляются, у них появляется одышка, снижается работоспособность. Среди толстяков высок процент сердечно-сосудистых заболеваний, болезней пищеварительной и выделительной систем. Такие люди к числу долгожителей обычно не относятся.

6. Известно, что все необходимые для нормальной жизнедеятельности вещества растения получают из почвы, воздуха, а также синтезируют самостоятельно в процессе фотосинтеза. Поясните на конкретных примерах, какими приспособлениями обладают растения, произрастающие на бедном минеральными веществами субстрате.

Ответ. Растения, произрастающие на бедном субстрате, могут получать необходимые для нормальной жизнедеятельности вещества и не из почвы. Во-первых, за счет вступления в симбиотические связи с другими организмами (микориза). Во-вторых, за счет перехода к паразитизму, т.е. потреблению готового органического вещества других организмов. Например, погремок, марьянник, мытник, являются полупаразитами и получают органическое питание, высасывая вещества корнями-присосками из других луговых растений. В растительном мире известны случаи и полного паразитизма. Так повилика полностью зависит от растения-хозяина – клевера, который и обеспечивает повилику органическим веществом. В-третьих, это переход растений к хищничеству: росянка, пузырчатка, непентес получают дополнительное органическое питание, извлекая его из пойманных насекомых.

Кроме того, может изменяться и физиология растения в связи с условиями среды обитания. Так, растения бедных субстратов обладают низкой поглощающей корневой способностью, малой скоростью роста и большой продолжительностью жизни всего растения в целом и его отдельных органов. Для таких растений характерна большая биомасса корней по сравнению с биомассой надземных органов, высокая степень реутилизации элементов минерального питания из отмерших органов (например, из листьев). Растение может потреблять элементы питания в избыточном количестве, накапливая их в органах впрок. Однако, такое свойство может быть губительным для растения, т.к., попав в условия хорошего обеспечения минеральным питанием, например азотом, растение может накопить, например нитраты до вредных для его нормальной жизнедеятельности концентраций.

Продолжение следует