Эвристические задания по разным темам №1

Любой звук можно охарактеризовать высотой и силой звучания. Высота звука определяется количеством колебаний звуковой волны и выражается в герцах (Гц). Все, что меньше 0,016 кГц, называют инфразвуком, а свыше 20 кГц – ультразвуком. Как ультразвук, так и инфразвук человеческим ухом не воспринимаются, однако многие животные слышат и общаются в ультразвуковом диапазоне. На рис. 1 представлены диапазоны слышимых звуков для разных животных, а на рис. 2 – диапазоны, приходящиеся на инфразвук, слышимый звук и ультразвук.

В каком звуковом диапазоне, помимо слышимого человеком, способна получать информацию летучая мышь? Многие виды рукокрылых и китообразных способны к эхолокации. На чём построен принцип работы эхолокационной системы, и какие органы животного при этом задействованы? Чем выгоден такой способ ориентации в пространстве? Ответ поясните. В каких ситуациях люди применяют приборы (эхолоты, сонары), работающие по аналогичному принципу? Приведите не менее двух примеров применения человеком таких приборов.

На представленном рисунке цифрой 1 обозначен эритроцит. Назовите наследственное заболевание, при котором в крови человека имеются эритроциты такой формы. Каковы недостатки такой формы? Ответ поясните. Почему люди, страдающие указанным заболеванием, не болеют малярией?

Известно, что вымытое сырое яйцо хранится меньший срок, чем немытое. Объясните этот факт. Почему протухшее яйцо всплывает в воде? Ответ поясните.

Рассмотрите представленный рисунок. Какое доказательство эволюции организмов он иллюстрирует? В чем заключается это доказательство? Какие видимые на рисунке адаптации возникали у этих организмов в ходе эволюции? Ответ поясните. Как учёные называют животных, которые в ходе эволюции изменили среду обитания аналогично организмам, представленным на рисунке? 

Известно, что холодные антарктические воды богаты кислородом и содержат большое количество угольной кислоты. Исходя из экологических особенностей таких мест обитания, предположите, почему в антарктических водах отсутствуют седентарные полихеты серпулиды, обитающие в известковых трубочках, а у некоторых рыб семейства Нототениевые кровь имеет белый цвет из-за отсутствия гемоглобина. Какие адаптации имеются у организмов для компенсации этих особенностей? Ответ поясните.

Избыток воды является проблемой для многих растений. Например, при чрезмерном поливе комнатное растение погибает. Объясните, почему. Некоторые растения адаптированы к очень влажным условиям, например, мангровые деревья, произрастающие в приливно-отливной зоне. Назовите тип видоизмененных корней у этих растений. Иногда недостаток воздуха ведёт к усилению синтеза этилена, вызывающего гибель части клеток корня, образуя полые трубки. Объясните значение таких трубок.

У ныряющих млекопитающих приспособлением к долгому пребыванию под водой является запасание большого количества кислорода. Кроме того, они способны экономить кислород при плавании. Одним из примеров такой адаптации является «рефлекс ныряния»: при соприкосновении тела животного с водой его сердцебиение замедляется. Как это приспособление способствует образу жизни ныряющих млекопитающих? Какие еще адаптации к длительному нырянию они могут иметь? Ответ поясните.

После созревания плоды многих растений поедаются животными, а непереваренные семена попадают во внешнюю среду и прорастают при благоприятных условиях. Таким образом растения расселяются. Незрелые сочные плоды обычно жесткие, зеленые и кислые на вкус. Каково значение таких свойств незрелых плодов? Ответ поясните с экологической точки зрения.

Семена некоторых растений, например, копытня европейского, имеют ариллоид (см. рисунок). Это мясистый вырост, развивающийся из оболочки семязачатка и содержащий питательные вещества: масла, белки, крахмал. Известно, что запасные вещества ариллоида не расходуются на рост зародыша. Предположите, какую функцию выполняет ариллоид. Какая структура семени является гомологичной ариллоиду? Ответ обоснуйте. Какие структуры семени у разных растений могут содержать запас питательных веществ для развития проростка?

Ученый подвергал одинаковой физической нагрузке две группы мышей: имеющих мутацию double muscle, блокирующую выработку гормона миостатина, и не имеющих этой мутации. В ходе эксперимента ученый фиксировал степень развития мышечной ткани в обеих группах. Результаты показаны на рисунках. На рисунках справа — мутантная мышь, слева — мышь без мутации.

Исходя из результатов эксперимента, сделайте вывод, какова роль гормона миостатина в развитии мышечной ткани. Известно, что прием креатина приводит к снижению уровня миостатина. Как прием креатина повлияет на изменение мышечной массы животного? Как будет отличаться сила мышечного сокращения у мышей с мутацией double muscle и у мышей без этой мутации? В природе встречаются также люди, коровы и собаки с данной мутацией. Какой биологический закон иллюстрирует данная закономерность? Сформулируйте этот закон, опираясь на описанные примеры. К какой форме эволюционного процесса можно отнести эти примеры?

Люди, находившиеся в зонах, где происходили аварии на атомных электростанциях, впоследствии могут страдать от рака щитовидной железы. Почему? Для чего в случаях угрозы оседания радиоактивной пыли рекомендуют заранее употреблять йодированную соль? Ответ поясните.

В эволюционной экологии известно явление «островная карликовость», при котором размеры животных, обитающих на изолированных от материка островах, уменьшаются. Примером является кипрский карликовый слон, населявший в плейстоцене о. Кипр. Его масса составляла всего 200 кг, а высота в холке -1,4 м. Какие экологические факторы могли способствовать развитию карликовости в описанном и других подобных случаях? Приведите не менее 3 факторов и объясните их влияние.

У многих млекопитающих имеются особые поведенческие акты ухода за покровами тела (вылизывание, вычесывание и т.д.). Почему у животных этого класса такие особенности поведения имеют наибольшее распространение? Объясните это явление с позиций строения кожных покровов. Какое значение имеют такие формы поведения? Приведите не менее трех пунктов, ответ поясните.

Проанализируйте данные таблицы «Потребность различных видов теплокровных животных в энергии». Сделайте вывод, каким образом связаны между собой масса тела животного и удельная (на 1 кг) потребность в энергии. Объясните этот факт, опираясь в рассуждениях на то, что часть этой энергии идет на поддержание постоянной температуры тела.

У представителей негроидной расы темная кожа является адаптацией к действию солнечной радиации. Какой пигмент определяет у человека темную окраску кожи? С чем связано защитное действие этого пигмента? Чем опасна солнечная радиация? Почему в популяции людей европеоидной расы, обитающих в северных широтах, закрепилась мутация, определяющая белокожесть? Почему большое количество кожного пигмента в северных широтах могло быть признаком, снижающим выживаемость?