Задачи для индивидуального этапа младшей группы
ТРЕТЬЕ ПИЩЕВАРЕНИЕ
В 1963 году доктор медицинских наук Александр Михайлович Уголев был удостоен премии имени И.П.Павлова за открытие пристеночного пищеварения у высших животных и человека. Почему это пищеварение назвали «третьим»? Дайте развернутый ответ, описав весь механизм пищеварения у высших животных и человека.
«Первое» пищеварение (полостное) – расщепление пищи под действием ферментов в полости желудочно-кишечного тракта.
«Второе» пищеварение – внутриклеточное. Клетка для своего питания способна забирать необходимые ей простейшие вещества, которые расщепляются с помощью лизосом. Такое клеточное питание получило название фагоцитоз и пиноцитоз.
«Третье» пищеварение (пристеночное, мембранное пищеварение) - это ферментативное расщепление питательных веществ на поверхности клеточных мембран слизистой оболочки кишечника ферментами, фиксированными на этих мембранах. Осуществлению пристеночного пищеварения способствует строение стенки кишечника. Она складчатая, каждая складка покрыта большим количеством ворсинок, которые, в свою очередь, покрыты микроворсинками. Поверхность кишечника за счет ворсинок увеличивается в 8-10 раз, а за счет микроворсинок еще в 30 раз. Микроворсинки увеличивают всасывательную поверхность кишечника.
5 баллов
- ПОГРЕБЁННЫЕ ЗАЖИВО
Когда во время шестимесячной засухи озеро Чад в Африке уменьшает свою площадь почти на одну треть и обнажается илистое дно, местные жители отправляются на рыбалку, прихватывая с собой... мотыги. Они отыскивают на обсохшем дне холмики, напоминающие кротовины, и выкапывают из каждого глиняную капсулу с рыбой, сложившейся вдвое, подобно заколке для волос. Какая особенность дыхания, строения системы кровообращения и образа жизни этого вида рыб даёт им возможность пережить обезвоживание озера?
Рыба эта называется протоптер (Protopterus) и относится к надотряду двоякодышащих рыб (Dipnoi). Помимо обычных для рыб жабр, у представителей этой группы имеются легкие – видоизмененный плавательный пузырь, через оплетённые капиллярами стенки которого происходит газообмен. Атмосферный воздух для дыхания рыбы захватывают ртом, поднимаясь к поверхности. В их предсердии присутствует неполная перегородка, продолжающаяся и в желудочке. Венозная кровь, поступающая от органов тела, попадает в правую половину предсердия и в правую половину желудочка, а кровь, поступающая из легкого, – в левую часть сердца. Потом насыщенная кислородом «легочная» кровь попадает в основном в те сосуды, которые ведут через жабры к голове и органам тела, а кровь из правой части сердца, также пройдя через жабры, в значительной степени попадает в сосуд, ведущий к легкому. И хотя бедная и богатая кислородом кровь частично смешиваются и в сердце, и в сосудах, все же можно говорить о зачатках у двоякодышащих рыб двух кругов кровообращения. Протоптеры ежегодно проводят в спячке несколько месяцев до наступления сезона дождей.
4 балла
СЛЕДЫНА ПЕСКЕ
Песчаную пустыню принято считать царством пресмыкающихся. Действительно, биомасса обитающих здесь рептилий зачастую превосходит биомассу представителей других групп животных. Но из всего разнообразия ныне живущих ящериц, змей и черепах к жизни в песках приспособилось лишь небольшое число видов.
Опишите особенности песка как среды обитания. Назовите приспособления пресмыкающихся к жизни в песках.
Песок – очень своеобразная среда обитания. Он плотный и тяжелый, но при этом вязкий и плох в качестве опоры. Мелкий сухой песок текуч – почти как вода (недаром его используют в песочных часах), и так же, как вода, он проникает в любую щелочку – переносимые ветром крошечные песчинки забиваются всюду.
Такие особенности накладывают весьма специфические черты на внешний облик и повадки обитающих здесь животных. У совершенно разных пресмыкающихся, живущих в песках, имеются сходные приспособления, отличающие этих животных от других представителей своего класса. Таких змей и ящериц выделяют в особую группу и называют псаммофильными, или псаммобионтными, – от греческого psammos – песок, phileo – люблю, bios – жизнь.
Для того чтобы двигаться по песку, ящерицы используют 11 разных способов бега, но при этом у них у всех есть сходные приспособления, чтобы не вязнуть. Пальцы бегающих по песку ящериц заметно изящнее и длиннее, чем у их сородичей, ползающих в траве или карабкающихся по скалам. Кроме того, площадь опоры дополнительно увеличивается за счет гребневидных разрастаний чешуй на пальцах – получаются своеобразные «песчаные лыжи». Змеям не приходится увеличивать поверхность опоры – они и так соприкасаются с грунтом всем телом. Но ползание за счет простых извиваний на песке неэффективно – их энергия «гасится» вязким субстратом. Чтобы не буксовать на расползающемся песке, псаммофильным змеям приходится использовать специальные способы ползания. Некоторые из них начинают почти ходить, если так можно сказать о совершенно безногих существах – опираясь на заднюю часть тела, они выносят вперед переднюю, а затем наоборот. Позади такой змеи остается удивительный след: не сплошная извилистая бороздка, а прерывистый ряд коротких параллельных полос, «шагов». Ночные гекконы держат тело приподнятым над землей, и их хвост также не касается песка, на котором в результате отпечатываются только лапки.
5 баллов
ОСОБЫЙ ОПЫЛИТЕЛЬ
Как известно, опылителями цветов могут быть не только различные насекомые, но и птицы, и даже млекопитающие. А растения, как правило, для привлечения своих опылителей обладают теми или иными приспособлениями, облегчающими им выполнение своей задачи. Какими приспособлениями обладают цветы, опыляемые тропическими летучими мышами? Объясните механизмы их действия.
Цветы, опыляемые тропическими летучими мышами, отличаются приспособлениями:
- неяркая (светлая, зеленовато-желтая, коричневая, фиолетовая) окраска (в тени деревьев цветки светятся как лампочки)
- прочные крупные околоцветники (выдерживают вес опылителя)
- выделение значительного количества слизистого нектара и пыльцы (пища для опылителей)
- цветы раскрываются в вечерние и ночные часы (время активности летучих мышей)
- цветы издают своеобразный, часто неприятный для человека (но, наверное, привлекательный для представителей отряда рукокрылых) запах
- исследователи из Университета Ирланген (Германия) обратили внимание на специфическую форму одного из лепестков цветка лианы Mucuna holtonii из семейства бобовых, произрастающей в тропических лесах Центральной Америки. Этот лепесток имеет вогнутую форму и определенным образом поднимается, когда цветок готов к опылению. После чего цветок делается очень привлекательным для летучих мышей. Когда же ученые размещали в выемке этого лепестка ватные тампоны, летучие мыши переставали обращать на цветы внимание. Как известно, одна из характерных особенностей летучих мышей – широкое использование эхолокации для ориентации в полете и получения сведений об окружающих предметах. Определенной формы вогнутость в лепестке лианы – специфическое приспособление цветка, направленное на «эксплуатацию» именно этой способности рукокрылых.
4 балла.
ЗАБАВЫ
Этот опыт, впервые произведенный в 1668 г. знаменитым физиком Мариоттом, очень забавлял придворных Людовика XIV. Мариотт проделывал опыт так: помещал двух вельмож на расстоянии 2 м друг против друга и просил их рассматривать одним глазом некоторую точку сбоку,— тогда каждому казалось, что у его визави нет головы. Объясните опыт.
Зрение позвоночных осуществляется благодаря зрительной части сетчатки, которая состоит из десятков миллионов светочувствительных клеток (фоторецепторов) – палочек и колбочек (в сетчатке есть и другие нервные клетки). От этих фоторецепторов отходят нервные отростки, объединяющиеся в общий зрительный нерв. В месте его выхода из глаза нет световоспринимающих структур (только светопередающие), поэтому эта часть сетчатки носит название слепое пятно. Мы, в силу долговременной привычки, не замечаем слепого пятна нашего глаза. Кроме того, оба слепых пятна отвечают различным участкам поля зрения каждого глаза, так что при зрении двумя глазами не бывает пробела в их общем поле зрения. Слепое пятно нашего поля зрения довольно велико: когда мы смотрим одним глазом на дом с расстояния 10 м, то из-за слепого пятна не видим часть фасада, имеющую в поперечнике более метра; в нем умещается целое окно. На небе остается невидимой область, равная по площади 120 дискам полной Луны.
2 балла.
ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ
Хорошо вам известные паразитические плоские черви (печёночный сосальщик, бычий цепень) имеют сложный жизненный цикл, включающий смену нескольких хозяев. Почему в морях и океанах не встречается паразитических плоских червей со сложным жизненным циклом? Приведите конкретные примеры.
По-видимому, дело не в солености воды, а в том, что пресные водоемы небольшие и изолированы друг от друга. Поэтому расселение паразита из водоема в водоем осуществляет сухопутное животное, в организм которого трудно попасть. С этим, вероятно, и связан сложный жизненный цикл. А в морях проблема расселения решается элементарно (большие пространства, водная среда, течения). Примеры.
2 балла.
- ДЕТИ БОГОВ
Император Рима Максимилиан имел рост 2,5 м, что, по мнению его современников, служило доказательством божественности его происхождения. В наше же время мы можем предположить, что у него была гиперфункция одной из желез внутренней секреции. Назовите эту железу, укажите последствия нарушений в ее работе.
Гиперфункция передней доли гипофиза. При этом выделяется большое количество соматотропного гормона. Повышенное выделение соматотропного гормона приводит к заболеванию – акромегалии, которая сопровождается увеличением (расширением и утолщением) кистей, стоп, черепа, особенно его лицевой части, и др. Акромегалия возникает обычно после завершения роста организма; развивается постепенно, длится много лет.
Аналогичное нарушение деятельности гипофиза в раннем возрасте вызывает гигантизм. При отсутствии лечения гигантизм со временем может совместиться с акромегалией. При акромегалии отмечаются головные боли, утомляемость, ослабление умственных способностей, расстройство зрения.
Гипофункция передней доли гипофиза приводит к карликовости (нанизму).
Возможно описание прочих гормонов, продуцируемых гипофизом.
5 баллов