Задания Турнира юных биологов (2011/12 уч. год)
Вы здесь
| Загрузить задания: | в формате MS Word >>> | Опубликованы |
| в формате PDF >>> | 26 марта 2011 года | |
| Задания в базе: | перейти >>> |
Турнир юных биологов проводится в несколько этапов.
На каждом из них используется свой набор задач:
|
Этапы Турнира
|
Даты этапа
|
Обсуждаемые задачи
|
Исключенные задачи
|
|
Заочный этап
|
Май-сентябрь 2011 г.
|
1 - 5
|
6 - 15
|
|
Городской этап в Москве
|
8-9 октября 2011 г.
|
1 - 5, 7 - 10, 13 - 15
|
6, 11, 12
|
|
Городской этап в Кирове
|
15-16 октября 2011 г.
|
1 - 12
|
13, 14, 15
|
|
Городской этап в Новосибирске
|
Октябрь 2011 г.
|
1-4, 6, 7, 9, 11, 13, 15
|
5, 8, 10, 12, 14
|
|
Республиканский этап в Казани
|
15-16 октября 2011 г.
|
1 - 12
|
13, 14, 15
|
|
Всероссийский этап
|
1-6 ноября 2011 г.
|
Все 15 задач
|
нет
|
Для обсуждения в Турнире юных биологов используется заранее опубликованный список заданий. Это задания открытого типа: не имеющие окончательного и однозначного ответа, допускающие использование разнообразных подходов для их решения. Условия заданий сформулированы максимально кратко и не содержат всех необходимых для решения данных, поэтому часто необходимо самостоятельно сделать определенные допущения, выбрать модель для построения ответа. Задания выполняются коллективно. Решение задач предполагает проведение самостоятельных теоретических исследований с использованием различных информационных источников. Разрешается помощь при подготовке решений со стороны наставников команд, а также различные консультации со специалистами.
1. "Колобок" Предложите, каким образом были бы устроены и могли бы передвигаться, питаться, дышать и размножаться животные, подобные Колобку из одноименной сказки. В каких биотопах они бы обитали?
2. "Миксотроф" Известно, что эвглена зеленая может чередовать гетеротрофный и автотрофный типы питания. Данная стратегия на первый взгляд выглядит очень выгодной. Почему она не распространена среди многоклеточных организмов? Кто скорее мог бы дать начало группе многоклеточных миксотрофов: животные или растения?
3. "Мировой змей" Линейные размеры большинства животных ограничены. В частности, потому что масса животного увеличивается пропорционально кубу линейного размера, а функциональная активность некоторых органов и тканей увеличивается пропорционально квадрату размера. Какие анатомические и физиологические особенности длинных животных отчасти позволяют решать эту проблему? Какие факторы ограничивают их длину? Насколько успешно справляются с ними различные длинные животные?
4. "Сверхчеловечество" В научно-фантастической литературе часто обсуждается идея массового развития определенных сверхспособностей у всего человечества. Какие из подобных изменений и для каких систем органов человека, по-Вашему мнению, наиболее актуальны? Какое наиболее реально осуществить? Предложите способ такого изменения.
5. "25%" Известно, что передача энергии с одного трофического уровня на другой составляет в среднем около 10%. Представьте, что средняя эффективность передачи энергии между трофическими уровнями повысилась до 25%. Какое влияние это окажет на биоразнообразие, структуру экосистем и направления эволюции?
6. "Гомеостаз в сравнении" Проанализируйте, какими способами поддерживается гомеостаз в живых системах на разных уровнях организации, от молекулярного до биосферного. Изобразите зависимость способности поддерживать гомеостаз от организационного уровня системы в виде графика или диаграммы. Чем можно объяснить имеющиеся различия?
7. "USB-хвост" В фильме «Аватар» представители коренного населения Пандоры могли «подсоединяться» к другим животным с помощью «хвоста». Какими механизмами может обеспечиваться передача информации через такое соединение? Какие особенности строения нервной системы могут быть у организмов, общающихся таким образом? Как в ходе эволюции мог появиться такой, универсальный для множества различных видов, способ передачи информации?
8. "Love story" Для большинства видов животных характерен один из вариантов брачных взаимоотношений, и обычно это является видовым признаком. Однако, у людей встречаются разные виды брачного поведения (моногамия, полигамия и даже полиандрия). Есть ли еще животные с подобным внутривидовым разнообразием брачного поведения? С чем может быть связана такая особенность? Каким образом разные эволюционные стратегии (в частности, стратегии размножения) могут сосуществовать внутри одного вида?
9. "Колесо в природе" Колесо – изобретение, без которого немыслимы современные способы передвижения и работа различных механизмов. Какие приспособления для передвижения используют живые организмы? По каким причинам колесо оказалось не востребовано? Предложите модель использования колеса живыми организмами для передвижения.
10. "Исполняющие обязанности" Часто в клетках живых организмов функции одних химических элементов в их отсутствии могут брать на себя другие элементы. Предположите, какие химические элементы в биологических системах могут «исполнять обязанности», соответственно, серы, железа, кальция и натрия. Обоснуйте свой выбор, основываясь на биологических функциях этих элементов.
11. "Для кого-то ты целый мир" Организм человека является своеобразной окружающей средой для его паразитов. От особенностей отдельных органов и тканей зависит то, какие паразиты их заселяют. Разделите организм человека на несколько «биогеографических зон» с точки зрения паразитов. С какими физиологическими и гистологическими особенностями данных зон связано такое разделение? Приведите примеры населяющих их паразитов.
12. "КПД" И в системах, созданных человеком, и в живых системах есть множество устройств, преобразующих разные виды энергии в механическую. Сравните живые и искусственные системы по эффективности преобразования энергии. В каких случаях живые системы выигрывают по эффективности, а в каких проигрывают своим искусственным «аналогам»? С какими принципами организации живых систем могут быть связаны эти различия?
13. "СуперЯд" Возможно ли создание органического отравляющего вещества, которое бы эффективно воздействовало на все известные живые организмы? Какие клеточные процессы могли бы стать основной мишенью такого яда? Как обеспечить универсальность доставки яда к мишени? Почему такой яд не возник в ходе эволюции?
14. "Ex viri" Допустим, что стадией онтогенеза некоторого клеточного организма является вирус. Предложите механизм перехода в жизненном цикле этого организма от вирусной стадии к клеточной. Какую роль может играть в жизненном цикле вирусная стадия? В чем могут быть преимущества и недостатки такой стратегии онтогенеза?
15. "Яблони на Марсе" В настоящее время активно ведутся поиски жизни на других планетах Солнечной системы и их спутниках. Даже если аборигенная жизнь и не будет там обнаружена, то некоторые небесные тела могут оказаться пригодными для жизни существующих земных организмов. Проанализируйте с этой точки зрения Марс, Титан и Европу. Представьте выборку организмов из состава земной биоты, которая может заселить их. Предложите варианты соответствующих биопланетохимических циклов для рукотворных биосфер этих небесных тел.
Авторы задач: О.Н. Вишницкая, Д.С. Калашников, А.И. Костюк, И.А. Кузин, Е.Н. Лимонова, Н.А. Ломов, Д.В. Пупов, А.Н. Ходырева, Р.В. Шаламов, Е.С. Шилов.