Начальная школа

Русский язык

Литература

История России

Всемирная история

Биология

География

Математика

Разноуровневые задания по биологии

 

Задания

На каждый вопрос могут отвечать школьники любого класса (задания по классам не делятся).

1. Детёныш и взрослое животное перед лицом опасности оказываются в неравных условиях, Очевидно, что детёныш более беззащитен, ведь врагов, готовых напасть на слабое и маленькое животное, всегда очень много, а опыта самообороны у детёнышей, наоборот, мало. Существуют и другие опасности. Тем не менее, у всех животных хотя бы часть детё­нышей доживают до взрослого возраста. Какие стратегии могут быть использованы видом для сохранения детёнышей?

2. При поездках на автомобиле в средней полосе России часто можно наблюдать, как крупные хищные птицы кружат над дорогой, проходя­щей через лес или поле, а не над самим этим лесом или полем. Какие объяснения такого поведения хищных птиц вы можете привести?

3. Пресноводные водоёмы делятся на стоячие (пруды, озёра, лужи) и текучие (реки, ручьи). Как вы думаете, чем будут отличаться между собой организмы, обитающие в этих двух типах водоёмов?

4. Многих людей интересует вопрос «Кто умнее?». Для сравнения уровня интеллекта разных людей был введён тест на К). Однако для животных этот тест неприменим, поскольку они не могут ни читать, ни писать. Предложите способы сравнения интеллекта для животных одного вида. Для каждого способа приведите примеры животных, для которых он подходит.

5. Как организмы могут использовать уже отмершие клетки? Приве­дите примеры.

6. Посещая лес на протяжении долгого времени, мы из года в год будем обнаруживать одни и те же растения на одном и том же месте. Однако на сельскохозяйственных полях дело обстоит совсем иначе. Если мы позволим созревшему урожаю остаться на поле и не будем прикасаться к нему несколько лет, то по прошествии этого времени обнаружим на поле совсем немного экземпляров посеянного культурного растения. Придумайте как можно больше причин, которые будут объяснять опи­санные явления.

 

Пояснение к заданию

При оценке ответов на вопросы по биологии школьники могут полу­чить баллы за правильные ответы. За неправильный ответ баллы не снижаются. Полученные за ответы на разные вопросы баллы склады­ваются, итог подводится в зависимости от суммы баллов и класса.

Как правило, вопросы по биологии предполагают наличие несколь­ких (а часто — и довольно многих) правильных ответов. За каждый правильный ответ начисляется 1 или 2 балла, в зависимости от того, насколько сложен вопрос и насколько очевиден ответ.

Бывают вопросы, на которые нет однозначно правильного ответа. В этом случае положительные баллы начисляются за любую разумную гипотезу.

Если школьник не только перечисляет идеи, являющиеся, по его мнению, ответами на вопрос, а и разумно их аргументирует, это может повышать его оценку.

В тех вопросах, где просят привести примеры, — каждый правиль­ный пример повышает оценку на 0,5-1 балл. Важно, что примеры должны точно соответствовать поставленному вопросу. Так, при ответе на вопрос про светящихся водных животных пример «светлячок» учи­тываться не будет.

Также считаются за один совсем однородные примеры. Скажем, если вопрос про животных, у которых личинки и взрослые особи имеют раз­ный корм, примеры «лягушка» и «жаба» будут считаться однородными.

За каждый вопрос можно получить несколько баллов, и даже довольно много (8-10). Верхнего предела оценки не существует. К сожа­лению, довольно часто ребята, придумав 1 ответ на вопрос, этим и ограничиваются, получая за ответ 1-2 балла.

Объём написанного текста не влияет на оценку. Важно не Сколько написал автор работы, а сколько разумных мыслей он при этом выска­зал и сколько правильных примеров привёл. Также не повышают оценку рассуждения на посторонние, пусть и связанные с вопросом, темы.

Оценивается только работа самого участника. За текст, переписан­ный из справочной литературы, а также из других работ, баллы не начисляются.

 

Ответы и комментарии

Задание 1. Детёныш и взрослое животное перед лицом опасности ока­зываются в неравных условиях. Очевидно, что детёныш более безза­щитен, ведь врагов, готовых напасть на слабое и маленькое животное, всегда очень много, а опыта самообороны у детёнышей, наоборот, мало. Существуют и другие опасности. Тем не менее, у всех животных хотя бы часть детёнышей доживают до взрослого возраста. Какие стратегии могут быть использованы видом для сохранения детёнышей?

Ответ. Если давать самый общий ответ на этот вопрос, то можно (как делали многие отвечающие) выделить две основные стратегии. Одна — рождение большого количества потомков, большая часть из которых не доживает до взрослого возраста, поскольку родители совсем или почти совсем не заботятся о них. Многие школьники приводили в при­мер рыбу-луну, которая вымётывает астрономическое количество икры. Другая стратегия заключается в рождении небольшого потомства, из которого выживает гораздо более высокий процент, в основном за счёт родительской заботы. Надо сказать, что во многих работах первая стра­тегия не упоминалась, а забота родителей о потомстве считалась един­ственно возможным подходом.

Важно отметить также, что степень «беспомощности» детёнышей у разных животных неодинакова. Классическим примером такого разли­чия являются так называемые птенцовые и выводковые птицы. У пер­вых птенцы вылупляются из яйца мелкими, голыми, совершенно неспо­собными к самостоятельному передвижению и поиску корма, тогда как птенцы вторых практически сразу способны бегать за матерью, хотя и не могут летать, и сами клюют корм.

Что же касается способов заботы о потомстве, то можно говорить о разных аспектах.

Во-первых, об активной защите от хищников (родителями или другими членами группы), а также о разных способах сделать детёны­шей недоступными или малозаметными — размещение в недоступных местах, маскировка, минимизация запахов и звуков и т. п. Здесь надо отметить, что в ряде работ приводилось мнение, что для лучшего выжи­вания детёнышей хорошо собирать в большие группы. Эта стратегия помогает только в том случае, если у таких групп есть взрослые защит­ники. Если же их нет, то группа детёнышей станет лёгкой добычей, поэтому некоторые животные (например, зайцы) стараются, наобо­рот, расположить потомство подальше друг от друга, тогда хищникам трудно найти всех.

Во-вторых, не стоит забывать, что опасность для детёнышей могут нести представители своего же вида. У видов, у которых такая опас­ность существует, потомство может быть отделено от опасных особей или вырабатываются поведенческие механизмы, снижающие агрессию.

В-третьих, в понятие «забота о потомстве» очень часто включа­ется обеспечение потомства пищей. Животные могут непосредственно кормить своих детёнышей, а могут обеспечивать им запас пищи, как делают, например, насекомые, откладывающие яйца в навоз или в тело гусениц, которыми потом питаются личинки. Достаточно часто встре­чается ситуация, когда молодые организмы нуждаются в другой пище, чем взрослые. В этом случае между ними не возникает конкуренция, что тоже способствует выживанию потомства.

Наконец, у многих видов существует стратегия выведения потомства в наиболее благоприятный сезон, когда лучше всего погодные условия, больше всего корма и т. п. На случай же резкого ухудшения условий у некоторых видов предусмотрен переход к покоящейся фазе. Иногда это происходит при случайных неприятностях, а иногда — запрограммиро­вано. Так, есть насекомые, переживающие зиму в стадии куколки или покоящейся личинки.

Надо отметить, что при оценке ответов на этот вопрос учитыва­лись именно стратегии. Если же приводилось несколько конкретных примеров, относящихся к одной стратегии, они считались однородными и учитывались один раз.


Задание 2. При поездках на автомобиле в средней полосе России часто можно наблюдать, как крупные хищные птицы кружат над дорогой, проходящей через лес или поле, а не над самим этим лесом или полем. Какие объяснения такого поведения хищных птиц вы можете привести?

Ответ. На этот вопрос есть два довольно очевидных ответа, которые встречались в большинстве работ школьников.

Во-первых, на дороге хищнику хорошо видны жертвы, для которых нет укрытий. К тому же, защитная окраска не маскирует жертвы на дорожном покрытии.

Во-вторых, на дороге могут быть сбитые животные, которые при­влекают хищников.

Также часто встречалась версия, что хищных птиц привлекают остатки пищи, которые люди могут оставлять у дорог. Но этот ответ не является верным, поскольку речь идёт не о воронах или других пти­цах, которые действительно могут питаться отбросами, а о настоящих хищных птицах. Их мусор у дороги вряд ли может привлечь.

Но пищевые отбросы могут служить пищей для мелких животных, на которых охотятся хищные птицы. Также у дороги могут быть совсем мелкие животные (например, насекомые), сбитые машинами, которые сами по себе не интересуют хищников, но могут быть интересны для мелких зверей или птиц, которые, в свою очередь, привлекают хищни­ков.

Есть и менее очевидные предположения.

Дорожное покрытие обычно нагревается сильнее, чем окружающая почва. Поток тёплого воздуха, формирующийся над нагретой дорогой, помогает хищным птицам парить. Ночью тёплая дорога может привле­кать холоднокровных. В холодное время года почва вокруг дороги про­гревается быстрее и открывается тогда, когда вокруг ещё лежит снег. Это тоже может привлекать мелких животных, на которых охотятся хищники.

Также дорога может служить естественной границей, разделяющей охотничьи территории разных хищных птиц, в этом случае полёт вдоль неё может быть «патрулированием границы» для того, чтобы не допу­стить вторжения чужаков.

Вдоль дороги часто расположены столбы и другие объекты, удобные птицам как присады для отдыха и разделывания добычи.

Наконец, можно говорить о том, что в зоне лесов мало открытых пространств, позволяющих охотиться, а среди хищных птиц есть много видов, приспособленных к охоте не в лесу, а именно на открытом про­странстве. В этом случае они используют любую возможность —дороги, просеки, вырубки. Этот ответ не совпадает с самым первым, поскольку в данном случае речь не идёт о доступности жертв, а просто о возмож­ности охотиться.


Задание 3. Пресноводные водоёмы делятся на стоячие (пруды, озёра, лужи) и текучие (реки, ручьи). Как вы думаете, чем будут отличаться между собой организмы, обитающие в этих двух типах водоёмов?

Ответ. При ответе на данный вопрос было очень важно понять, о чём именно спрашивали. К сожалению, многие школьники не очень вни­мательно отнеслись к вопросу. Например, были такие, кто сравнивал обитателей рек и морей, хотя в вопросе речь шла о пресноводных водо­ёмах.

Важно также понимать, что речь идёт о тенденции, о том, какие особенности организма чаще будут встречаться у обитателей стоячих и текучих вод. При этом всегда можно найти исключения. Скажем, в тихой заводи большой реки могут обитать животные и растения, обычно живущие в стоячих водоёмах.

В целом можно сказать, что текучие водоёмы благоприятны для прикреплённых форм животных и для тех, кто активно сопротивляется течению; стоячие водоёмы благоприятны для планктонных организмов и форм, передвигающихся по дну, растениям и т. п.

Довольно часто в ответах школьников высказывалась мысль, что в текучих водоёмах животные не могут обитать на одном месте, они постоянно двигаются вместе с течением. Но в этом случае они в конце концов должны попасть в море и погибнуть, поскольку не приспособ­лены к жизни в солёной воде. Этого не происходит, обитатели рек и ручьёв в большинстве случаев находят способы не «утекать» вместе с водой.

Здесь можно добавить, что в текучих водоёмах затруднено передви­жение по поверхностной плёнке, поэтому мало организмов, использую­щих этот способ передвижения.

Форма тела организмов стоячих и текучих водоёмов обычно соответ­ствует их образу жизни. В ответах школьников чаще всего встречалось утверждение о том, что активно плавающие рыбы имеют обтекаемую форму тела. Это верно, но также можно говорить и о форме тела дру­гих организмов — например, форма полипа гидры хорошо подходит для прикреплённого образа жизни; брюхоногие моллюски имеют мускули­стую ногу для ползанья по дну и подводным предметам и раковину, которая защищает их тело. Важно было соотнести особенности строе­ния с образом жизни в стоячем или текучем водоёме.

По способу питания организмы интересующих нас водоёмов тоже могут различаться. В работах школьников довольно часто была выска­зана идея, что «в стоячих водоёмах вода более мутная, поэтому там удобно питаться с помощью фильтрации».

Но, во-первых, стоячие воды вовсе не обязательно должны содер­жать много взвешенных частиц (то есть быть мутными), легендарная прозрачность воды Байкала тому подтверждение. А во-вторых, для фильтраторов гораздо лучше, когда вода протекает мимо них, посто­янно принося новые частицы. В стоячей воде они могут облавливать только небольшое пространство вокруг себя или должны тратить много энергии для того, чтобы создавать мощный ток воды, как это делают некоторые двустворчатые моллюски. Зато стоячие водоёмы, в которых на дне могут скапливаться органические частицы, благоприятны для детритофагов (животных, питающихся отмершей органикой).

Вода текучих водоёмов больше насыщена кислородом, в ней могут жить организмы, более требовательные к его содержанию, чем обита­тели стоячих вод.

Ещё одно утверждение, часто встречавшееся в работах: «В стоячих водоёмах вода грязная, а в текучих — чистая; жители стоячих водоёмов лучше переносят загрязнение». Здесь непонятно, о каком загрязнении идёт речь. Если говорить о промышленных стоках или о других загряз­нениях в результате человеческой деятельности, то значение имеет рас­положение водоема вблизи загрязняющих объектов, а не характер тече­ния. Постоянно сбрасывающий отходы завод может загрязнить любую реку. Если в работе не уточнялось, о каком загрязнении идёт речь, ответ не засчитывался.

Но иногда под термином «грязная вода» имеется в виду вода, насы­щенная органическими веществами. Действительно вода стоячих водо­ёмов часто содержит больше органических веществ, чем вода текучих (хотя это и не всегда так). Поэтому организмы стоячих и текучих водо­ёмов могут быть приспособлены к разному количеству растворённой в воде органики. Если в ответе обсуждалась именно приспособленность к разному количеству органики в воде, то ответ считался верным.

Можно говорить также о том, насколько стабильны условия жизни в водоёме. Почему-то школьники часто считают, что раз вода в реке течёт, то условия жизни постоянно меняются. Это совершенно неверно. Наоборот, стоячие водоёмы, как правило, более подвержены колеба­ниям условий (замерзание, пересыхание, заморы). Поэтому в них оби­тают организмы, которые либо способны переживать колебания усло­вий, либо имеют покоящиеся формы, которые могут пережидать небла­гоприятный период.


4. Многих людей интересует вопрос «Кто умнее?». Для сравнения уровня интеллекта разных людей был введён тест на К). Однако для животных этот тест неприменим, поскольку они не могут ни читать, ни писать. Предложите способы сравнения интеллекта для животных одного вида. Для каждого способа приведите примеры животных, для которых он подходит.

Ответ. Ответ на этот вопрос оценивается по числу разумных экспери­ментов, предложенных для сравнения разных сторон интеллекта живот­ных.

Учёными на сегодняшний день придумано много различных спо­собов оценки интеллектуальных способностей животных, невозможно привести их все. Поэтому ограничимся нескольким примерами.

Одними из самых старых являются эксперименты по выработке условных рефлексов, когда животное научается соотносить условный и безусловный раздражители и адекватно отвечать на них. Любая дресси­ровка, в сущности, сводится именно к выработке условных рефлексов. Мы называем умной кошку, которая быстро приучается к лотку и сохраняет навык без дополнительных подкреплений. То есть оцениваем скорость формирования и устойчивость условного рефлекса. Разные эксперименты по выработке условных рефлексов чаще всего встреча­лись в работах школьников.

Также часто в качестве оценки интеллекта предлагались экспери­менты по использованию животными различных орудий. Многие школь­ники вспомнили про Опыт, в котором высоко к потолку подвешива­лись бананы, и обезьянам предлагали различные «подручные средства», чтобы достать их. В этом случае наиболее умным является животное, которое быстрее достигнет цели. Аналогичные опыты можно поставить с разными животными, если подобрать подходящие для них орудия.

Гораздо реже школьники вспоминали классический эксперимент Крушинского, в котором в узкое отверстие ставилась кормушка, живот­ное подходило к ней, а затем кормушка «уезжала» в сторону и скрыва­лось за препятствием. Проследить её путь было невозможно, но можно было экстраполировать (то есть мысленно достроить) траекторию дви­жения и побежать туда, где кормушка должна была показаться из-за препятствия. В этом случае мерой интеллекта считалось то, насколько часто животное бежало встречать кормушку в нужном месте.

Интересные эксперименты проводились также для определения того, насколько животные способны оценивать «вместимость» объ­ектов. Например, экспериментатор прятал корм, а потом воронам предлагалось найти его под плоской или под объёмной фигурой. Если ворона устойчиво искала корм под объёмной фигурой, не отвлекаясь на плоскую, под которой ничего спрятать нельзя, она считалась умной — и тем умнее, чем чаще она выбирала правильную фигуру.

Можно также вспомнить опыты, в которых оценивается умение животных считать. Для этого надо пометить коробку с кормом одним числом, а без корма — другим числом одинаковых фигурок, и наблю­дать, как скоро животное поймёт (и поймёт ли вообще), что приманку надо искать в коробке с 3 треугольниками, а не с 2 или 5. То есть учи­тывается число попыток, за которое животное переходит от простого открывания всех коробок подряд к целенаправленному поиску пищи в нужной коробке. Чтобы исключить вероятность того, что живот­ное просто запоминает «узор» на крышке, треугольники или другие фигуры, которые надо считать, каждый раз располагают по-разному. Есть животные, которые способны решить и более сложную задачу: находить пищу в коробке с тремя любыми метками на крышке (кру­жочки, квадратики, крестики). В этом случае уже можно сказать, что они овладели счётом. И, естественно, для сравнения интеллекта разных особей одного вида учитывается не только, решило ли животное задачу, но и за сколько «подходов» оно этого добилось.

В целом, при оценке ответа на этот вопрос учитывалось не только число правильно придуманных экспериментов, но и разумное обсужде­ние того, какие эксперименты подходят для оценки интеллекта разных видов животных. Если же в ответе было просто написано «эксперимент подходит для собак и кошек», то засчитывался только один пример.


5. Как организмы могут использовать уже отмершие клетки? Приве­дите примеры.

Ответ. В этом вопросе речь шла об использовании отмерших клеток самого организма.

Наиболее часто в ответах упоминались отмершие клетки наружных покровов. Это и ороговеваюгций эпителий кожи человека, и пробка на стволе деревьев, и другие аналогичные образования. Многие вспоми­нали и о том, что дополнительные покровные образования, вроде перьев и чешуй — тоже производное клеток кожи, которые на определённом этапе могут отмирать. А у насекомых из отмерших клеток часто сде­лана основная часть крыльев.

Также часто говорилось об использовании отмерших клеток в каче­стве источника нужных организму веществ. При этом возможны две стратегии: можно отмершие клетки просто тем или иным способом «съесть», и переваренные вещества использовать так же, как вещества из пищи. Но некоторые вещества из отмерших клеток можно использо­вать и без переработки — это более экономичный, хотя и менее универ­сальный способ.

Важно также понимать, что отмершие клетки могут не использо­ваться сами по себе, но быть важными для организма в качестве сиг­нала, запускающего какие-то регуляторные механизмы.

Растения часто имеют специфические ткани (помимо покровных), которые тоже состоят в основном из отмерших клеток. Эти ткани могут быть проводящими: например, ксилема, проводящая воду, или аэренхима, проводящая воздух у многих водных растений. Здесь надо отметить, что клетки флоэмы — ткани, проводящей питательные веще­ства, — не являются мёртвыми, хотя могут не содержать ядра.

Часто отмершие клетки используются для накопления воды. Клас­сическим примером здесь являются клетки мха сфагнума. А также растения могут откладывать в некоторых клетках вредные продукты обмена. Потом эти клетки отмирают и сбрасываются растениями, ска­жем, при листопаде.

Более экзотические примеры использования отмерших клеток расте­ниями — это сделанные из них структуры для распространения плодов, семян или спор.

Некоторые школьники писали, что при заражении каким-то болез­нетворным организмом растения иногда специально создают вокруг зараженного участка зону отмерших клеток, чтобы предотвратить рас­пространение «врага» по всему организму. Это верная мысль.

При ответе на этот вопрос отдельно начислялись баллы за правиль­ные примеры использования отмерших клеток.


6. Посещая лес на протяжении долгого времени, мы из года в год будем обнаруживать одни и те же растения на одном и том же месте. Однако на сельскохозяйственных полях дело обстоит совсем иначе. Если мы позволим созревшему урожаю остаться на поле и не будем прикасаться к нему несколько лет, то по прошествии этого времени обнаружим на поле совсем немного экземпляров посеянного культурного растения. Придумайте как можно больше причин, которые будут объяснять опи­санные явления.

Ответ. В данном вопросе сравниваются естественный биоценоз леса с искусственным, созданным человеком, агроценозом поля. Естественные сообщества складываются сами по себе, без участия человека. В каж­дой природной зоне есть сообщества, которые, если их не трогать, могут существовать очень долго и практически не меняться. Такие сообщества называют климаксными. Есть другие природные сообщества, которые в естественных условиях должны закономерно сменяться другими. Но таких агроценозов, которые могли бы долго существовать без вмеша­тельства человека, не существует. В чём же дело?

Самая главная причина смены одного сообщества другим заключа­ется в том, что более конкурентоспособные растения вытесняют менее конкурентоспособные. Причём важно, что имеется в виду конкуренто­способность на длительном отрезке времени.

Почему же культурные растения, которые выглядят более круп­ными и сильными, чем их дикие родственники, проигрывают в конку­рентной борьбе?

Во-первых, большинство культурных растений выведено человеком для своих целей — например, для получения от них большого коли­чества семян. При этом для жизни им необходимо большее количество ресурсов, чем диким. Эти ресурсы им обеспечивает человек. Он лее забо­тится о том, чтобы защитить растения от болезней, паразитов и т. п. В отсутствие ухода культурные растения выживают плохо и быстро вытесняются дикими.

Ситуация усугубляется тем, что многие культурные растения сей­час выращивают не там, где их предки росли сами по себе. Поэтому они плохо приспособлены к существованию в той природной зоне,, где их высаживают на поле. Для этих растений не очень подходят кли­матические условия, а также им не хватает тех почвенных и других организмов, с которыми их предки жили в симбиозе. К тому же, неко­торые культурные растения в процессе отбора утратили способность размножаться без участия человека.

Часто предки культурных растений в естественных условиях не при­надлежали к климаксным сообществам, поэтому их в любом случае должны были сменить другие.

Важно и то, что на поле как правило высаживают один вид рас­тений (монокультура). Такое сообщество вообще очень неустойчиво, поскольку, как известно, высокое видовое разнообразие и множествен­ные связи между видами необходимы для стабильного существования биоценоза.

Монокультура легко поражается болезнями и вредителями. Расте­ния в монокультуре истощают почву по одним и тем же параметрам, тем самым ухудшая условия для роста своих потомков.

Замещение культурных растений растениями из окрестных сооб­ществ происходит тем более легко, что на поле всегда попадают семена растений, растущих по соседству.

Семена растений, «родных» для данной местности, могут сохра­няться в почве достаточно долгое время. Для культурных растений такого «банка семян» не образуется.

При этом не очень важно, являются ли культурные растения одно­летними или многолетними, — они в любом случае проигрывают в кон­курентной борьбе с растениями данной местности.

Поиск

Информатика

Физика

Химия

Педсовет

Классному руководителю

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru