Задания Турнира юных биологов (2012/13 уч. год)
Вы здесь
| Загрузить задания: | в формате MS Word >>> | Опубликованы |
| в формате PDF >>> | 20 марта 2012 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 ТЮБ-2012
|
Апрель-ноябрь 2012 г.
|
1 - 5
|
6 - 15
|
|
IV Городской ТЮБ в Москве
|
6-7 октября 2012 г.
|
1 - 12
|
13 - 15
|
|
VI Городской ТЮБ в Кирове
|
20-21 октября 2012 г.
|
1 - 12
|
13 - 15
|
|
III Региональный ТЮБ в Новосибирске
|
20-21 октября 2012 г.
|
1-4, 6-8, 12, 14, 15
|
5, 9, 10, 11, 13
|
|
II Республиканский ТЮБ в Казани
|
27-28 октября 2012 г.
|
1 - 12
|
13 - 15
|
|
VI Всероссийский ТЮБ
|
2-7 ноября 2012 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. "Чума XXII века" Предположим, что в недалеком будущем человечество научилось лечить сердечно-сосудистые, раковые и нейродегенеративные заболевания. Какие заболевания в таком случае станут наиболее частыми причинами смерти в развитых странах? Предложите список из пяти болезней. Свой выбор обоснуйте.
2. "Запретный плод" Эволюция плодов связана с адаптациями к распространению семян, однако, на первый взгляд, многие из них плохо соответствуют этой цели. Предположите, каким мог бы быть универсально привлекательный для животных-распространителей съедобный плод. Какие причины препятствуют его возникновению? Почему реальные плоды весьма разнообразны?
3. "Вездесущие твари" В экологии принято выделять разные среды обитания организмов: наземно-воздушную, водную, почвенную и организменную. Большинство животных во взрослом состоянии обитает только в одной из них. Какие преимущества получают обитатели двух и более сред? Предложите наиболее вероятную модель взрослого животного, ведущего активный образ жизни во всех четырех средах. Опишите особенности его физиологии и экологии. Почему такая стратегия не получила широкого распространения среди животных?
4. "Недохищники" Термин «хищничество», как правило, применяют в отношении животных, однако в нескольких классах грибов существуют независимо возникшие группы хищных организмов. Сравните представителей хищных грибов и растений по способам привлечения добычи, механизмам поимки и переваривания, а также эффективности хищничества для удовлетворения энергетических и биосинтетических потребностей. Какие ограничения не позволили грибам сделать хищничество основным способом добывания пищи?
5. "Телегонщики" Телегония – ошибочное представление о передаче наследственного материала у животных от ранее спаривавшегося с самкой самца к потомкам этой же самки от последующих самцов. Могут ли существовать механизмы передачи генетического материала, аналогичные телегонии, у каких-либо живых организмов? Предположите, как повлияла бы телегония у животных на скорость эволюции, половой отбор, соотношение полов и виды брачного поведения, если бы она в действительности существовала.
6. "Нервные растения" Известно, что растительные клетки могут обладать возбудимостью и проводимостью. Какие особенности анатомии и физиологии растений препятствуют появлению специализированной «нервной» ткани у растений? Каким строением она могла бы обладать, какие функции могла бы выполнять, в каких условиях могла бы возникнуть в ходе эволюции?
7. "Белок-универсал" Считается, что большинство белков в клетке имеют не более двух различающихся функций. Чем ограничивается количество различающихся функций у одного и того же полипептида в пределах одного организма? За счет каких явлений число функций одного и того же белка может возрастать? Какие преимущества и недостатки имеют «многофункциональные» белки? Для организмов какого уровня организации подобные белки были бы наиболее выгодны?
8. "Что лучше?" Одноклеточные и многоклеточные организмы сталкиваются с одними и теми же трудностями при работе их функциональных систем (таких как двигательная, экскреторная, трофическая и т.д.). Для каких функциональных систем переход к многоклеточности связан с повышением эффективности, а для каких – с понижением? Приведите примеры наиболее эффективных систем одноклеточных и многоклеточных.
9. "Мы не одни!" Представьте, что поиски жизни во Вселенной увенчались успехом: была найдена планета с формами жизни, похожими на земных животных. Наблюдение в природе за этими «животными» позволило предположить, что они обладают элементарными формами мышления. Какие эксперименты необходимо провести для проверки этого предположения? Какая информация о биологии этих организмов потребуется для этих экспериментов?
10. "Альтернативная энергетика" Множество «молекулярных машин» в каждой клетке превращают химическую энергию в механическую. Каким образом живые организмы могли бы решать обратную задачу, то есть преобразовывать механическую энергию (движение воды, воздуха и т.д.) в химическую? Предложите механизм работы такого преобразователя. У каких организмов и в каких условиях он мог бы возникнуть в ходе эволюции?
11. "Спектр жизни" Пигментные системы фототрофных организмов поглощают солнечные лучи с разной длиной волны, преобразуя электромагнитную энергию в химическую. Каковы, по-Вашему, теоретические верхняя и нижняя границы спектра электромагнитного излучения, которое живые организмы могут использовать для метаболических целей? Свой ответ обоснуйте.
12. "XXL" Помимо интенсивно изучаемых ограничений на размер генома, существуют и ограничения на максимальный размер одного кодирующего белок гена. Какие факторы могут ограничивать максимальный размер гена? Расположите их по степени значимости для разных групп организмов: вирусов, прокариот, многоклеточных эукариот. Может ли быть преодолено действие этих лимитирующих факторов?
13. "Алфавит" Экспериментально установлено, что «генетический алфавит» клетки может быть расширен за счет добавления новых пар нуклеотидов. Допустим, что в прошлом существовали организмы, использовавшие для построения генома два или, наоборот, шесть нуклеотидов. Какие структурные и функциональные особенности могли бы быть характерны для таких организмов? Почему ДНК современных организмов состоит из четырех нуклеотидов?
14. "Умная клетка" Известно, что клетки многоклеточного организма обладают памятью. Если к механизмам «долговременной клеточной памяти» относить наследуемые изменения (мутации, эпигенетические модификации), то что можно отнести к механизмам «кратковременной клеточной памяти»? Сравните различные виды «кратковременной клеточной памяти» по времени действия. Для каких целей может быть использовано такое запоминание в клетках многоклеточного организма?
15. "Жизнь без эндосимбиогенеза" Представьте себе, что в ходе эволюции эукариот не произошло бы ни одного приобретения эндосимбионтов, но все же возникли многоклеточные организмы. Предположите, как в таком случае была бы устроена «эукариотическая клетка». Каким образом могло бы быть компенсировано отсутствие эндосимбионтов?
Авторы задач: А.А. Агапов, О.Н. Вишницкая, Д.М. Есюнина, З.М. Ишкова, И.А. Кузин, Н.А. Ломов, Д.В. Пупов, М.Р. Саневич, Г.В. Тимин, О.Н. Черных, Е.С. Шилов.
Задания Финального боя Всероссийского ТЮБ - 2012
| Загрузить задания: | в формате MS Word >>> | Опубликованы |
| в формате PDF >>> | 6 ноября 2012 года | |
| Задания в базе: | перейти >>> |
1. «Живой дирижабль» Предложите модель летающего макроорганизма, плотность которого была бы меньше плотности воздуха. Какой образ жизни он бы вел? Почему такие организмы до сих пор не обнаружены?
2. «Упрощение гаметофита» Среди растений в ряду Плауны → Папоротники → Голосеменные → Цветковые наблюдается постепенное уменьшение роли гаметофита в жизненном цикле, его редукция. Рассмотрите причины, по которым может произойти дальнейшее упрощение строения гаметофита в ходе эволюции высших растений. Каким он станет в таком случае?
3. «Дрожь земли» В фантастических фильмах часто встречаются огромные подземные животные. Предположите, какие физиологические, экологические и эволюционные факторы лимитируют размер облигатных обитателей почвенной среды. Какими особенностями строения и физиологии могло бы обладать максимально крупное «подземное» животное?
4. «Защита» Сухопутные животные по-разному защищаются от хищников. Перечислите основные способы защиты, используемые ими. Приобретение какого из этих способов связано с минимальными изменениями в экологии и физиологии вида? Какой способ защиты является наиболее универсальным для разных таксонов наземных животных?
5. «Бактериальный вид» Биологическая концепция вида была разработана в первую очередь для животных и высших растений. Какие проблемы возникают при ее применении к прокариотам? Предположите, как все-таки ее можно было бы применить в этом случае.
6. «Молекулярное оружие» Биологические способы борьбы с вредителями являются одними из самых перспективных. Предложите основанный на принципах молекулярной биологии способ борьбы, который с минимальными модификациями можно было бы использовать для уничтожения вредителей из самых разных таксонов.
7. «Прионы» Известно, что основное свойство прионных белков - это способность менять конформацию нормально свернутого белка, превращая его в прионный. Предположите, какие биологические функции прионы могли бы выполнять в клетке. Как мог бы быть соблюден баланс между полезными и вредными эффектами прионов?
8. «GeneRAR» Хорошо известны программы-архиваторы информации, хранящейся в памяти компьютера. Предположите, каким мог бы быть механизм «архивирования» и «разархивирования» информации в геноме. У каких организмов и в каких условиях он мог бы возникнуть в ходе эволюции?
Авторы задач: А.А. Агапов, О.Н. Вишницкая, А.И. Костюк, И.А. Кузин, Н.А. Ломов, Ф.А. Мартыновченко, Д.В. Пупов, А.Н. Ходырева, О.Н. Черных