LXXII ШБО: варианты
Поскольку отсечка времени, начиная с которой варианты I тура LXXII ШБО более не являются закрытыми, пройдена, и варианты появились на сайте ШБО, выложу их для интересующихся и тут. Мы надеялись, что делаем эти варианты к очному туру, но в итоге детки всё-таки пишут их сейчас онлайн. Благо на наши вопросы ответы не гуглятся…
LXXII Школьная биологическая олимпиада МГУ (2023 г.), I тур.
Памяти Алексея Борисовича Шипунова (1965-2022),
замечательного ботаника, педагога,
многолетнего члена Жюри ШБО.
Вариант 6 класса.
Вопрос № 1. Назовите известные вам случаи, когда еда морского происхождения играет заметную роль в питании обитателей суши (люди не в счёт).
Вопрос № 2. В книге "Перегруженный ковчег", описывая ночной поход по влажному тропическому лесу в Камеруне, Джеральд Даррелл писал:
"Постепенно я начал замечать, что в воде мы движемся не одни; вокруг нас, извиваясь и высовываясь из воды, находились десятки коричневых змей. Они с любопытством кружили около нас, над поверхностью торчали их головы со сверкающими при свете фонарей крошечными глазками.
Я не знаю, чем этот ручей так привлекал водяных змей, но нигде и никогда я не встречал их в таком количестве. Быть может, здесь происходило спаривание, быть может, обилие пищи притягивало их сюда - нам так и не удалось понять, в чем дело. Через несколько недель мы снова оказались ночью на том же участке того же ручья и не видели ни одной змеи. В африканских лесах часто приходится сталкиваться с подобными загадками, но, к сожалению, не хватает времени, чтобы заниматься разрешением их."
А какие исследования вы бы предприняли, если бы у вас, в отличие от автора, было на это время? И какие ещё гипотезы можно придумать?
Вопрос № 3. - У нас возле дома появились какие-то бешеные вороны, - рассказывала Варенька подружке. - Сидели на деревьях возле пешеходной дорожки и с истошными воплями накинулись на меня, когда я просто проходила мимо... Что это с ними было? В толк не возьму...
- О, причины могли быть разными! - засмеялась подружка. И назвала несколько возможных. Как вы думаете, что она могла сказать Вареньке?
Вопрос № 4. Группа ребят пришла перекусить в кафе с японской кухней.
- Смотри, какие изящные - сказал один из них, разглядывая поданные палочки для еды. - И ведь настоящее дерево!
- О чём ты, это же искусственный материал, на все забегаловки деревянных палочек не напасёшься, а имитации сейчас качественные, - возразил ему друг.
Как ребята могли бы разрешить их спор? Предложите разные варианты наблюдений и экспериментов.
Вопрос № 5. Известно, что среди горожан (вероятно, злостно прогуливавших в школе биологию) существует один забавный "городской миф" про то, что воробьи - это дети голубей. Как вы думаете, какие особенности этих видов птиц могли поспособствовать возникновению такого мифа?
Вариант 7 класса.
Вопрос № 1. Мой друг-биолог сказал, что даже с завязанными глазами может по шуму понять, в каком лесу находится. А почему разные леса могут звучать по-разному? Предложите как можно больше объяснений.
Вопрос № 2. Некоторые комнатные растения можно выращивать просто в горшке на окошке (имеется в виду городская квартира в средней полосе России), время от времени поливая, а для других приходится создавать специальные условия. Если вы знаете примеры таких "капризных" растений, приведите их. Какие специальные условия им требуются? С какими особенностями растений это может быть связано, и как эти особенности могут соотноситься с их исходной средой обитания?
Вопрос № 3. Зачем растениям нужны ткани и/или органы, которые могут легко разрываться (обрываться, отделяться)?
Вопрос № 4. Очень немногие цветковые растения (назовите их, если знаете) "научились" цвести под водой. А как они могут там опыляться?
Вопрос № 5. В каких случаях (по каким причинам и для чего) у млекопитающих происходит смена шерсти? Как они "узнают", что пора менять шерсть со старой на новую? Рассмотрите разные варианты.
Вопрос № 6. Соня смотрела на резвящуюся птичью стайку и заметила кое-что странное. Вся стайка, то есть несколько десятков птиц, была одного пола. «Но ведь у всех птиц должны быть и самки, и самцы! Почему же мы не видим в этой стае птиц другого пола?» - думала Соня. Как бы вы объяснили Соне странный состав этой стаи? Предложите как можно больше вариантов.
Вопрос № 7. Натуралист Вася записал в своём блокноте: "Ходил вчера на реку, там влажный глинистый склон берега весь изрыт норками молодых, не больше пятирублёвой монеты в размере, тех самых мохноногих крокозябр, о которых столько разговоров как о новом виде-вселенце. Но вот что интересно: позавчера прошёл дождь, вода поднялась, и все крокозябры вылезли и тихо-мирно пошли есть скопившийся под берегом листовой опад. Чайки и вороны были крайне довольны возможности пособирать их. Говорят также, что крокозябры тысячами попадают в рыболовные сети ниже по течению. Не понимаю, почему же все так обеспокоены их вселением?" Помогите ответить Васе на этот вопрос.
Вариант 8 класса.
Вопрос № 1. Поздней осенью в лесу и в поле можно всё-таки найти какие-то цветущие растения. Интересно, что большинство из них (по крайней мере в Средней России) - это сложноцветные. Почему? Что позволяет сложноцветным так поздно цвести?
Вопрос № 2. Женя с Сашей шли в школу и обсуждали прошлый урок ботаники. «Нам рассказывали, что листья растений располагаются мозаично, чтобы не мешать друг другу фотосинтезировать, - заметил Саша. - Но вот я шёл по улице и глядел на разные растения, и далеко не у всех листья расположены мозаично». «Так не у всех они и должны быть так расположены», - сказала Женя. Попробуйте придумать, какие аргументы и примеры она могла привести.
Вопрос № 3. В руководствах для рыболовов вы нередко можете прочитать указания вроде: "Этот вид рыбы ловят с такого-то по такой месяц". А в остальное-то время что с ней происходит? Почему бы её не ловить и в другие периоды?
Вопрос № 4. Некоторые животные начинают образование пар задолго до того, как приступают к размножению. С какими причинами это может быть связано?
Вопрос № 5. Многие птицы и млекопитающие имеют специальные приспособления для заботы об оперении и шерсти, в том числе для того, чтобы уничтожать эктопаразитов (т.е. таких паразитов, которые обитают не внутри, а на поверхности тела организма-хозяина). Однако далеко не во всех случаях животное стремится избавиться от всех организмов, оказывающихся на его теле. Так, например, ленивцы "разводят" в своих шерстинках целый сад с водорослями, бабочками-огнёвками и грибами. Чем и для кого могли бы быть полезны беспозвоночные, способные жить в перьях или в шерсти своего хозяина?
Вопрос № 6. Древняя легенда гласит, что в забытые ныне времена жрица Храма равенства Аркадия воззвала к своему божеству.
- О Великое! - просила Аркадия - сердце моё обливается кровью, ибо вижу я ежедневно неравенство и несправедливость среди неповинных животных, которым посвящён наш храм! Сильный волк отгоняет слабого от еды, и тот смиренно ждёт, пока первый изволит насытить свою утробу. Сильный кот изгоняет прочь несчастного котёнка. Сильный козёл попирает рогами своими слабого. Стон стоит по земле! О Великое, что стоит тебе исправить несправедливость? Сделай животных равными, и пусть не будет сильных и слабых ни среди волков, ни среди козлов! Пусть любой волк будет во всём равен любому волку, а любой козёл - любому козлу!
Но речи её были прерваны. Ударил гром, и на стенах храма возникли буквы, сложившиеся в ответ божества.
- Я не настолько жестоко, чтобы выполнить твою просьбу! - гласили они.
А в самом деле, что бы произошло, если бы желания Аркадии сбылись?
Вопрос № 7. Когда Чебурашка заболел, доктор Айболит выписал ему таблетки и велел пить их 10 дней. Но таблетки были очень горькие, а Чебурашка уже на пятый день почувствовал себя хорошо. И тогда он стал приставать к крокодилу Гене с вопросом, зачем продолжать пить таблетки, если он уже поправился? И нельзя ли бросить это дело, скажем, чтобы сэкономить лекарство? Крокодил Гена, однако, поползновения Чебурашки решительно пресёк и велел ему пропить полный курс, назначенный врачом, в чём был прав. Скажите, а какая нужда может быть в продолжении приёма таблеток, если пациент чувствует себя уже поправившимся? Рассмотрите разные варианты.
Вариант 9 класса.
Вопрос № 1. Некоторые животные растут всю жизнь, а некоторые, достигнув определённого взрослого размера, уже не растут. Если знаете примеры того и другого, приведите их. Казалось бы, быть крупным и сильным выгоднее. Как вы думаете, что может ограничивать рост разных животных?
Вопрос № 2. Многие дикорастущие растения из отдаленных регионов (Средиземноморья, Дальнего Востока и т. д.) успешно растут в садах и парках средней полосы России, но не выходят за пределы освоенной человеком территории, а при ее забрасывании через некоторое время исчезают. Как вы думаете, почему так происходит?
Вопрос № 3. Недавно ученые обнаружили многощетинкового червя, у которого тело много раз ветвится. У него одна голова и множество ответвлений тела, в каждой такой веточке пролегает веточка кишечника. Все эти ветви кишечника заканчиваются анальными отверстиями. Как бы вы реконструировали образ жизни этого червя, исходя из данных особенностей его строения? Предложите как можно больше вариантов ответа.
Вопрос № 4. Выдающийся медик XIX века, немецкий хирург Фридрих Август фон Эсмарх, предложил охлаждать раны, чтобы уменьшить количество осложнений после ранения. Как это могло работать?
Вопрос № 5. В некоторых экосистемах биомасса видов какой-либо систематической группы велика, а видовое разнообразие, наоборот, низкое. И в той же экосистеме разнообразие другой группы намного больше - при относительно невысокой суммарной биомассе. Например, в тайге велика биомасса голосеменных, но видов их немного, и довольно большое число видов цветковых, не дающих биомассы.
Приведите примеры других таких экосистем.
Вопрос № 6. Двое студентов-медиков обсуждают, как изменился образ жизни горожан в последние полтора века по сравнению с прежними временами, и как это сказалось на их здоровье и других характеристиках человеческой популяции: "Жилища стали лучше отапливаться, светло сутки подряд, шумов разных больше, да много чего ещё!" А как перечисленные факторы (а так же те, о которых они не упомянули), могли сказаться на упомянутых характеристиках человеческой популяции (здоровье и других)?
Вопрос № 7. Известно, что некоторые наследственные заболевания проявляются не сразу после рождения, а уже в более позднем возрасте. Как вы думаете, почему так может происходить?
Вариант 10 класса.
Вопрос № 1. Когда поднимается ветер, начинают шуметь и деревья, и травы. Но разные виды растений звучат по-разному! Почему? Предложите несколько объяснений.
Вопрос № 2. В человеческих популяциях есть заметная доля людей, отличающихся повышенной тревожностью. Показано, что они чаще страдают от различных (в том числе сердечно-сосудистых) заболеваний. Казалось бы, такой неудобный признак должен был бы давно быть исключен из популяций под давлением естественного отбора ещё в процессе формирования нашего вида. Почему этого не произошло и не происходит сейчас?
Вопрос № 3. Некоторые вещества, активно используемые в мозгу в качестве сигнальных, почему-то не поступают в мозг из крови (в которой они уже есть), а синтезируются заново самими клетками мозга. Зачем нужны такие сложности?
Вопрос № 4. Первое, что приходит на ум, если вспомнить про лису - что она рыжая. А интересно, почему у хищника может быть такая яркая окраска? Не для того же, чтобы предупреждать потенциальную добычу: мол, вот она я, охочусь?
Вопрос № 5. У различных клеток может быть разное количество ресничек. С помощью какого механизма формируется число ресничек у клетки? Предложите несколько возможных вариантов.
Вопрос № 6. Известно, что содержание некоторых химических элементов в зубном камне и зубной эмали зависит от того, чем преимущественно питается обладатель зубов - растительной или животной пищей. Считается, что это отражает разницу в содержании этих элементов в телах растений и животных. Как может возникать эта разница, если животные, служащие добычей хищникам, сами питаются растениями?
Вопрос № 7. Известно, что у некоторых вирусов новые мутантные варианты появляются чаще, чем у других. Как вы думаете, от чего зависит частота появления новых вариантов какого-либо вируса?
Вариант 11 класса.
Вопрос № 1. Прогуливаясь по пойменному лугу в Тверской губернии, отставной поручик Чебурков обнаружил на нем тимьян, кирказон, стальник и другие типично степные растения. «Как они сюда попали? - удивился Чебурков. - И как они могут тут расти? Ведь это же верхняя Волга, отсюда до северной границы степной зоны много сотен километров! И если уж растут - почему я их никогда не видел на другом берегу, до которого всего-то метров 150?»
Что бы вы могли ответить на эти вопросы?
Вопрос № 2. Профессору Клюшкину приснился кошмар. Как будто бы гигантская летающая тарелка зависла над Землёй, и украла с неё всех животных, включая людей! Дальше было что-то про спасение человечества, и вроде бы профессор принимал в этом самое деятельное участие, но, проснувшись, он мог вспомнить только одно: оказывается, зловредные инопланетяне не догадались заглянуть под поверхность воды, и все ВОДНЫЕ животные остались на Земле! И свою мысль, что, если им не удастся вернуть всех назад, на Земле будет новый выход животных на сушу.
- Вот ведь чушь какая приснится - подумал профессор, - но, однако, интересно, а кто и как из нынешних обитателей морей, рек и озёр мог бы попробовать выйти на сушу в таких условиях? Причём не через миллионы лет, а в более близком будущем?
Профессор хорошо знал биологию, и ещё до завтрака сумел придумать несколько возможных путей. А у вас получится? Рассмотрите несколько разных животных (желательно из разных групп), которые могли бы занять на суше различные экологические ниши. Какие уже имеющиеся у них черты строения могли бы поспособствовать этим животным (либо их потомкам) в закреплении на суше?
Вопрос № 3. Определённый вид рыб много поколений жил в водоёме, где отсутствовали хищники. Как вы думаете, как могут измениться особенности развития, морфологии и поведения "средней" уцелевшей рыбки через некоторое время после вселения хищных рыб в пределах жизни одного поколения? А через несколько поколений отбора? Обоснуйте ваш ответ.
Вопрос № 4. Одним из важных отличий злокачественных новообразований от доброкачественных является способность к метастазированию. (Метастазы - это распространение злокачественных клеток из того места, где они впервые образовались, в другую часть тела или в другой орган: напомним, что опухолевые клетки могут отрываться от исходной (первичной) опухоли и перемещаться по организму с помощью кровеносной или лимфатической системы). Как при обнаружении опухоли можно определить, является ли она первичным очагом или метастазом (если у данного пациента злокачественная опухоль обнаружена впервые)?
Вопрос № 5. У испанского крота Talpa occidentalis есть удивительная черта физиологии - у самок вместо нормального яичника имеется овотестис - орган, в котором есть участки как мужской, так и женской половой железы. У большинства млекопитающих такое строение яичника изредка встречается и является аномалией развития, и такие самки бесплодны. У испанского же крота все самки имеют такую половую железу и нормально размножаются, при этом самцы у испанского крота имеют обыкновенные семенники. Какую пользу испанские кроты могут получать от такой особенности?
Вопрос № 6. Мальчик Юра В. написал в сообщество "Биологи-почемучки":
"Когда я в этом декабре гулял вечером с собакой, то увидал странную картину: одна берёза в нашем городском дворе, как зимой и положено, облетела, но не вся: на одной её ветке осталось множество сухих листьев! Как будто осенний листопад её даже и не касался... Вот, я даже не поленился сфотографировать это зрелище! (картинка приаттачена). Кто бы мне объяснил, как и почему такое могло произойти?"
[Картинка кликабельна]
Что бы Вы могли ответить мальчику Юре В.? Учтите, что в сообществе "биологов-почемучек" хорошим тоном считается подробно обосновать свой ответ и приветствуется рассмотрение разных вариантов, если таковые имеются.
Вопрос № 7. В мае 2017 года Джон Мартин, адъюнкт-профессор Нортлендского колледжа в Висконсине, проводил в ночном лесу исследования с ультрафиолетовым фонариком, пытаясь определить, какие виды растений флуоресцируют в ультрафиолете. Случайно в луч фонарика попала северная летяга, Glaucomys sabrinus, небольшой грызун семейства беличьих, ведущий сумеречно-ночной образ жизни. К изумлению Мартина, шерсть летяги светилась под ультрафиолетом ярко-розовым.
Позже Эллисон Колер, аспирантка Джона Мартина, провела большую работу в музейных коллекциях, облучая ультрафиолетом тушки и шкурки летяг. Она обнаружила, что все три вида североамериканских летяг имеют флюоресцирующую шерсть, а вот их близкие родичи белки никакого свечения не демонстрировали1.
Сами первооткрыватели предположили, что такая способность может быть нужна летягам либо для общения с родичами, либо для маскировки от хищников (скажем, посредством мимикрии).
Согласны ли вы с выводами учёных? А можете ли предложить иные объяснения этому феномену? Обоснуйте свой ответ.
__________________________________________________________
1) Со времён этих исследований флуоресцирующая в ультрафиолете шерсть была обнаружена ещё у нескольких животных, например, у утконосов.
Успехов пишущим!
© Жюри ШБО, 2023.