XII Международная олимпиада «Эрудит» Биология 7 класс 1 тур

XII Международная олимпиада «Эрудит»
Биология
7 класс
1 тур
Ответы
Максимальное количество баллов – 100
Задание №1 (до 25 баллов):
Обычно принято считать, что в состав тела человека входят практически все
химические элементы из периодической системы Д. И. Менделеева.
Вопросы:
1. Так ли это на самом деле?
2. Если нет, то сколько, по вашему мнению, в теле человека может быть
обнаружено химических элементов из периодической системы Д. И.
Менделеева?
3. В каких химических элементах действительно нуждается человеческий
организм? Сколько их?
4. Как называется группа химических элементов, в которых действительно
нуждается организм человека?
Приведите аргументы и примеры, подтверждающие Ваш ответ.
Примерное содержание ответа:
Все химические элементы из таблицы Д.И. Менделеева в организме человека
обнаружить невозможно. В организме человека встречается около 80 химических
элементов из таблицы Менделеева.
Достоверно установлена роль 28 химических элементов, без которых
организм человека не может нормально существовать. Т.е. для них точно
определены функции, выполняемые ими в организме. Их дефицит приводит к
нарушению нормальной жизнедеятельности. Остальные просто присутствуют в
организме, т.к. они присутствуют и в окружающей среде.
Биогенные химические элементы – 28 химических элементов, без которых
организм человека не может нормально существовать.
Задание №2 (до 25 баллов):
Как Вы думаете, что привлекало жён Египетских фараонов к науке
«лепидоптерологии». Почему состоятельные Египетские красавицы проявляли
повышенный интерес к бабочкам из рода Galleria и были готовы платить немалые
деньги за их приобретение.
Вопросы:
1. Что на этот счёт сегодня говорит наука?
2. Почему состоятельные Египетские красавицы проявляли повышенный
интерес к бабочкам из рода Galleria?
3. Есть ли почва для развития интереса к бабочкам из рода Galleria сейчас?
4. Могут ли бабочки, обожаемые жёнами Египетских фараонов, принести
пользу человечеству сейчас?
Приведите аргументы и примеры, подтверждающие Ваш ответ.
Примерное содержание ответа:
Лепидоптерология это наука о бабочках. Скорее всего, жен Египетских
фараонов эта наука привлекала именно из-за конкретного представителя Галерии
мелонеллы (Galleria Melonella). Целители Древней Греции и Египта называли
восковую моль (огневку, мелонеллу) «золотой бабочкой», препараты на ее основе
применялись при туберкулезе и других болезнях легких, а также использовались
как эффективное омолаживающее средство (руководство по апитерапии,
составленное врачами Древнего Египта – папирус Эберса – датируется 1 700 г. до
н.э.). Восковая моль - это единственное на земле живое существо, личинки
которого способны переваривать и усваивать пчелиный воск. Помимо основной
своей пищи – воска, личинки употребляют в пищу цветочную пыльцу, пергу,
восковую сушь, мед в сотах, прополис, маточное молочко, хитин пчелы. Поэтому
она обладает кумулятивным (накопительным) свойством в отношении
биологически активных продуктов пчеловодства (БАП). Первые исторические
сведения об использовании личинок «золотой бабочки» в медицинских целях
восходят к античным временам Древней Греции, Египта, Месопотамии. В
косметологии вытяжки и препараты из личинок восковой моли создают и
поддерживают идеальное увлажнение, обеспечивают эластичность кожи и
хороший цвет лица, предохраняют её от преждевременного старения, защищают от
вредного воздействия атмосферных явлений, снимает раздражение, зуд (в том
числе после укуса насекомых), заживляют мелкие ранки.
Еще великий русский ученый И.И. Мечников, лауреат Нобелевской премии, в
конце XIX века пытался изобрести эффективное противотуберкулезное средство. В
результате проведенных исследований им и его учениками профессорами С.И.
Метальниковым и И.С. Златогоровым был выявлен вырабатываемый личинками
восковой моли фермент церраза, способный разрушать жировосковую субстанцию
в оболочке микобактерии. В тридцатых годах прошлого столетия много сил и
энергии изучению экстракта личинок восковой моли отдал доктор С.А.Мухин, сам
излечившийся им от туберкулеза. В 1961 году С.А.Мухин на основе рецептов
народной медицины создал комплексный препарат «Вита», который был способен
заживлять туберкулезные каверны в легких, залечивать свежие рубцы миокарда
после перенесенного инфаркта, способствуя их рассасыванию и замещению
сократимой тканью.
При применении сиропов и экстрактов мелонеллы вирусы и бактерии лишаются
своей защиты и становятся безвредными. Особенно эффективно мелонелла борется
с палочкой Коха.
Некоторое время назад в городе Барнауле исследовательская группа
(руководитель Г.В. Якубко) разработала и наладила производство экстракта из
личинок «Galleria melonella».
Химический состав препарата сложен и разнообразен. Он содержит ферменты,
высокомолекулярные белки, пептиды, нуклеотиды, нуклеозиды, ксантин и
гипоксантин, серотониноподобные вещества, оказывающие действие на гладкую
мускулатуру, стероидные гормоны, значительное количество микроэлементов,
витамины, которые используются организмом в качестве регуляторов функций
жизнедеятельности пчёл.
Экстракт содержит 20 из 28 свободных аминокислот, в том числе все 9
незаменимых аминокислот, которые не вырабатываются организмом человека, но
необходимы для нормальной жизнедеятельности. В наиболее высоких
концентрациях содержатся глицин, валин, лейцин, серин, лизин, аланин,
глютаминовая, аспарагиновая, гамма-аминомасляная кислота. Напомним, что
аминокислоты нужны для синтеза белка, входящего в состав всех тканей и органов
человека, они входят в состав нейромедиаторов, гормонов, иммуноглобулинов,
ферментов и др. В составе экстракта содержатся липиды и высшие жирные
кислоты, в том числе эссенциальные (незаменимые) линолевая и линоленовая.
Наличие такого универсального комплекса биологически активных веществ
позволяет широко применять экстракт в клинике для стабилизации и лечения
различного рода воспалительных, дегенеративных процессов, комбинировать с
другими препаратами, составлять сложные композиции, так как противопоказаний
у него не выявлено.
Экстракт личинки Galleria melonella – мощный иммуномодулятор.
Установлена выраженная стимуляция поглотительной и переваривающей
способности клеток защиты- макро- и микрофагов, а также стимуляция продукции
гуморальных
факторов
иммунитета.
Нормализуется
содержание
иммуноглобулинов G и М и циркулирующих иммунных комплексов. Благодаря
этому свойству экстракт обладает выраженным защитным действием на органы
дыхания,
улучшает
дренажную
функцию
бронхов
(муколитический,
противовоспалительный, бронхорасширяющий эффект) и потому эффективен при
лечении бронхита, пневмонии, бронхиальной астмы, аллергии, туберкулеза.
Экстракт является антибактериальным и противовирусным препаратом
широкого спектра действия. Установлена бактерицидная активность препарата, в
том числе против возбудителя микобактерий туберкулеза за счет фермента
церразы, способного разрушать жировосковую субстанцию в клеточной оболочке
возбудителя.
Противовирусная защита организма обусловлена аминокислотой лизином и
биофлавоноидами. Поэтому так важно принимать препарат в период высокой
заболеваемости респираторно-вирусными заболеваниями и эпидемии гриппа, то
есть осенью и зимой.
Важная сторона оздоравливающего действия препарата заключается и в его
положительном влиянии на обмен веществ (метаболизм): снижается уровень
сахара (за счет лейцина), предотвращается отложение жиров в печени и стенках
кровеносных сосудов (метионин), снижается уровень холестерина (линолевая
кислота). Обнаружено антиоксидантное действие, которое обеспечивается
аминокислотами – цистеином и метионином. Они входят в состав
антиоксидантных ферментов - метионинпироксидазы, глютатионпироксидазы и
белка глютатиона, препятствующих перекисному окислению липидов и
макромолекул организма. Это свойство препятствует стрессорному повреждению
тканей и развитию атеросклероза, благодаря чему препарат эффективен как
кардиопротекторное средство для профилактики и вспомогательного лечения ИБС.
И еще восковую моль в лабораториях используют для различных целей: в
качестве хозяина при выращивании насекомых-энтомофагов (насекомоядных),
применяемых для биологической защиты растений в сельском хозяйстве, в
качестве тест-объекта для оценки активности и качества бактериальных
препаратов, для радиологических, биохимических и физиологических
исследований в медицине.
Большая восковая моль - источник здоровья и долголетия!
Задание №3 (до 25 баллов):
Яйца, насиживаемые птицами в гнездах в период гнездования, являются
излюбленным видом лакомства не только для человека, но и для многих видов
хищников, обитающих в природе. Но далеко не всегда птичьи яйца так доступны в
качестве пищи как кажется на первый взгляд.
Вопросы:
1. Какие способы защиты кладки яиц существуют у различных видов птиц?
Благодаря каким приспособлениям кладки яиц разных видов птиц могут
оказаться защищенными от хищников?
2. Разработайте классификацию способов защиты кладок яиц, существующих у
различных видов птиц?
Приведите аргументы и примеры, подтверждающие Ваш ответ.
Примерное содержание ответа:
Таблица с вариантами защиты и примерами:
Виды птиц
Обыкновенный
удод
Атлантический
тупик
Кулик-лопатень
Трёхпалый дятел
Тундряная
куропатка
Длинноносый
крохаль
Чайки, люрики,
казарки, бакланы
Защита кладки
Из копчиковой железы во время насиживания яиц
выделяется черно-коричневый секрет, которым поливают
кладку, гнездо, листья, ветви растений, чтобы отвлечь
неприятным запахом хищников. Такой же секрет
вырабатывают птенцы.
Гнездятся в норах, делают очень узким лаз в нору
Коническая форма яйца. Яйца откладывают на голых
скалах. Такая форма защищает яйцо от падения с высоты
Неокрашенные яйца в дуплах
Яйца в крапинку
Яйца с окраской
Птицы живут большими колониями
Обыкновенный
скворец
Обыкновенная
кукушка
Зяблик
Тетерев-косач
Полевой воробей
Большая поганка
Императорский
пингвин
Деревенская
ласточка
Поганка
Чирок-клоктун
Обыкновенный
фазан
Собираются при опасности в большие группы и
пронзительно кричат, прогоняют хищников
Гнездовой паразитизм
Строят гнёзда высоко на деревьях
Строительство гнезда на земле. Хорошая маскировка яиц,
птиц, гнезда
Гнездятся с гнёздами сильных и крупных птиц. Строит
своё гнездо возле гнёзд орланов, орлов. Защита от мелких
хищников
Строят гнезда на воде
Яйцо носят на лапах
Строят гнёзда на стенах
Закрывают яйца водорослями
Закрывают яйца пухом, перьями
Закрывают яйца листьями
Способы защиты гнезда:
1. Отпугивание хищников запахом.
Удоды гнездятся в дуплах, трещинах скал, на речных обрывах. Могут занимать
и дуплянки. У самок при испуге из копчиковой железы выделяется черноватокоричневый маслянистый секрет, с удивительно неприятным запахом. Этой
жидкостью за время насиживания и выкармливания птенцов покрывается не
только само гнездо, но и ветки деревьев, камни, трава. Сильный неприятный
запах позволяет удодам отпугнуть от гнезда хищных млекопитающих. Ведь
звери наиболее чувствительны к различным запахам.
2. Гнездовой паразитизм.
Далеко не все птицы насиживают свои кладки. Одни подбрасывают яйца
другим видам птиц, другие используют природное тепло — так малео, один из
видов сорных кур, откладывает яйца в песок прибрежных пляжей.
3. Расположение гнезда в малодоступном месте.
Ремез располагает свое гнездо на тонких свисающих веточках ивы, тополя или
березы. Гнездо очень легкое и при малейшем дуновении ветра раскачивается
вместе с веткой. Чтобы обезопасить свое потомство от хищников, ремезы
устраивают гнездо так, чтобы оно свисало над водой.
4. Групповой тип гнездования.
У некоторых видов наблюдается промежуточный тип гнездования, так
называемый групповой, при котором гнезда располагаются дальше друг от
друга, чем в колонии и ближе, чем у одиночно гнездящихся. К таким видам
относятся дрозды-рябинники, скворцы и др. Корм эти птицы собирают за
пределами охраняемой территории. При приближении хищника к такому
гнездовью, на него нападают все члены группы.
5. Строительство гнезда рядом с поселениями хищников.
Другой, не менее своеобразный способ защиты гнезда — строительство его в
поселении тех птиц, которые могут за себя постоять. Такими птицами
являются, как правило, колониальные виды. Так, в колониях чаек всегда можно
найти множество гнезд самых разных видов птиц — поганок, куликов, уток.
Многие птицы в тропиках строят свои гнезда рядом с гнездами ос или
устраивают их на деревьях, населенных муравьями. Такой способ надежно
защищает их гнезда от нападения мелких хищников. Мелкие птицы нередко
гнездятся вблизи гнезд крупных и сильных птиц, которые, защищая свои
гнезда, обеспечивают сохранность гнезд и мелких птиц. Воробьи устраивают
свои небольшие гнезда прямо в стенках огромного гнезда орла-беркута.
6. Гнездо – дупло или нора.
Особняком стоят гнезда дуплогнездников и норников. Дупло в дереве или нора
с гнездовой камерой в земле являются надежным укрытием яиц, птенцов и
самой насиживающей птицы от непогоды и врагов. Роют самостоятельно норы
ласточки, щурки, тупики, зимородки и представители некоторых других групп
птиц. С этой точки зрения такие гнезда являются, пожалуй, наиболее
совершенными. К числу приспособлений следует отнести и ту особенность, что
птенцы открыто гнездящихся птиц не подают голоса, в то время как
находящиеся в безопасности птенцы дуплогнездников дружно пищат при
каждом прилете родителей с кормом.
7. Маскировка гнезда.
Другие птицы хотя и устраивают гнезда на земле, на низких кустарниках и в
иных доступных для своих врагов местах, но они настолько хорошо
маскируются, что практически обнаружить врагам их трудно. Особенно
большую роль в маскировке гнезда играет его наружная отделка. Для нее птицы
инстинктивно выбирают такой материал, который наиболее хорошо
гармонирует с окружающей обстановкой и делает гнездо незаметным. Важна
для маскировки также покровительственная окраска яиц и самих
насиживающих птиц. Чемпионом по маскировке гнезда среди птиц наших
широт является длиннохвостая синица. Ее гнездо располагается на
вертикальной развилке ивовых кустов, у ствола, или в мутовке лиственных
деревьев. Внутреннюю поверхность гнезда обильно выстилают мелкими
перьями. Снаружи стенки обкладываются для маскировки под цвет коры
дерева, светлым лишайником, кусочками мха, растительного пуха или
коконами пауков. В результате долгой и кропотливой работы гнездо полностью
имитирует старый, замшелый нарост на дереве.
Варианты графического отображения содержания ответа:
Задание №4 (до 25 баллов):
В последнее время нашу страну охватила мода на мясо-гриль, пришедшая к
нам как неотъемлемая часть американской культуры вместе с кока - колой,
попкорном и т.п. Для многих стало обычным делом отправиться на барбекю в
выходной день. Практически в каждом городе сегодня есть гриль-ресторан.
Многие из нас мечтают купить модную модель гриля или уже купили.
Вопросы:
1. Но так ли безопасно мясо-гриль, как пишут о нем в рекламных буклетах про
грили, решётки для барбекю, соусы для барбекю и т.п.?
2. С какими проблемами сталкивается организм человека при употреблении
мяса-гриль, приготовленного на древесных углях?
3. Назовите причины, из-за которых мясо-гриль, приготовленное на древесных
углях, нежелательно употреблять в пищу?
4. Оцените вред, наносимый организму человека, регулярно употребляющему
мясо-гриль, приготовленное на древесных углях?
Приведите аргументы и примеры, подтверждающие Ваш ответ.
Примерное содержание ответа:
Питание – основа нашего существования. Однако на многих этапах от
выращивания на поле до покупки и появления на нашем столе, в т.ч. из-за
неправильного хранения, применения вредных для здоровья способов
приготовления, недостаточного обеспечения санитарно-гигиенических условий и
т.п., продукты могут стать вредными и опасными для нашего здоровья.
1. Но так ли безопасно мясо-гриль, как пишут о нем в рекламных буклетах про
грили, решётки для барбекю, соусы для барбекю и т.п.?
Если говорить о вреде шашлыка для организма человека – значит говорить о
канцерогенах, а именно о бензопирене. Это вещество содержится в табачном
дыме и входит в состав испарений, которые образуются при попадании жира на
горячие угли. Поднимаясь вверх, оно попадает на куски мяса и оседает на них. Не
менее вредна для здоровья и тёмная пережаренная корочка, будь то красное,
белое мясо или даже рыба. Содержащиеся в ней канцерогенные элементы также
способны спровоцировать возникновение онкологических заболеваний. Чтобы
обезопасить себя от вредного воздействия негативных веществ, зажаристую
корочку просто можно срезать. Защитой от канцерогенов является и маринад,
особенно кислый. Это может быть уксус, вино, сок и многое другое. Тщательно
вымоченное в маринаде мясо окажется не только менее канцерогенно, но и более
полезно, так как будет содержать большее количество полезных веществ,
полученных от маринада. Кроме того, маринад – это своего рода защита от
микробов и банального отравления, потому что многие вредные микроорганизмы
боятся кислой среды.
На гриле возможны и другие потенциально опасные химические реакции.
Например, часто используемые в качестве консервантов нитриты при высокой
температуре превращаются в канцерогенные нитрозамины.
2. С какими проблемами сталкивается организм человека при употреблении мясагриль, приготовленного на древесных углях?
Канцерогенные вещества, образующиеся при жарке шашлыков на
древесных углях, способствуют возникновению злокачественных опухолей,
приводят к тяжёлым видам пороков и уродств у новорожденных, подавляют
иммунитет. Подсчитано, что вред от употребления 0,5 кг мяса, приготовленного
на древесных углях, равносилен выкуриванию двух сотен сигарет. Шашлык, как
правило, готовится из жирного мяса. Минус жирного мяса в том, что его
употребление способствует развитию атеросклероза и, как следствие, инфаркта и
инсульта.
В ходе недавнего исследования ученых Гарвардского университета
выяснилось, что потребление 50 и более граммов мяса в день достоверно
увеличивает риск развития таких опасных заболеваний, как ишемическая болезнь
сердца и сахарный диабет.
3. Назовите причины, из-за которых мясо-гриль, приготовленное на древесных
углях, нежелательно употреблять в пищу?
Согласно исследованиям, в результате приготовления на мангале при
высокой температуре в гамбургерах, бифштексах, мясе рыбы и курицы
значительно повышается уровень содержания ПАУ (полициклических
ароматических углеводородов). Уголь мангала обладает канцерогенными
свойствами из-за содержащихся в нем ПАУ и тяжелых металлов, в т.ч. железа.
Попадая на приготовляемые продукты, уголь и угольная пыль оказывают
канцерогенное действие и могут привести к раковым заболеваниям желудка,
пищевода и толстого кишечника. Жир, стекающий на угли, приводит к
образованию вредных соединений, которые также могут проникать в мясо через
дым. Исследователи говорят о том, что газы, образующиеся в период
максимального горения угля, наиболее токсичны. Кроме того, при длительном
горении угля в мангале образуется огромное количество канцерогенных веществ.
4. Оцените вред, наносимый организму человека, регулярно употребляющему
мясо-гриль, приготовленное на древесных углях?
Наносимый вред очень большой – повышается риск развития таких опасных
заболеваний, как ишемическая болезнь сердца и сахарный диабет, риск
возникновения злокачественных опухолей и т.д.
Но в целом, употребление шашлыков в разумном количестве и время от
времени, вряд ли нанесёт больший вред, чем большинство других видов
продуктов, подвергшихся термальной обработке. Более того, считается, что
правильно приготовленный шашлык снижает риск возникновения сердечнососудистых заболеваний и артрита. Однако в зависимости от сорта мяса и способа
маринования, он может быть противопоказан некоторым категориям людей.