Задание 24. Работа с текстом (разв.)

ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПРИЗНАКОВ У ОРГАНИЗМОВ

В процессе индивидуального развития некоторые признаки изменяются в течение жизни. При одном и том же хромосомном наборе организмы могут отличаться по внешним признакам. Изменчивость определяется способностью организма изменяться под воздействием различных условий среды. Различают ненаследственную, или модификационную, изменчивость, затрагивающую внешние признаки, и наследственную, или генотипическую, изменчивость. Примером ненаследственных изменений может служить выработка тёмного пигмента у зайца-беляка весной и отсутствие пигмента зимой. Такая изменчивость имеет приспособительный характер и определяется условиями среды. Другими примерами ненаследственной изменчивости могут служить масса тела, различия в размерах цветков, выросших на удобренной и неплодородной почвах. Ненаследственная изменчивость групповая и характерна для всех особей вида.

Наследственная изменчивость передаётся от родителей потомству. Она бывает мутационной и комбинативной. Мутационная изменчивость имеет скачкообразный характер. Мутации – это случайно возникшие стойкие изменения целых хромосом, их частей или отдельных генов. Они индивидуальны и возникают у единичных особей. Воздействие одинаковых внешних условий может вызывать у организмов разные мутации. Мутационная изменчивость непредсказуема. Так, например, облучение перед посевом семян пшеницы может привести и к высокой урожайности благодаря развитию крупных колосьев, и к отсутствию урожая.

Комбинативная изменчивость отличается от мутационной рядом признаков. В первую очередь она связана с процессом полового размножения, при котором случайно встречаются гаметы, и поведением хромосом в мейозе. Именно комбинативной изменчивостью объясняются отличия детей от своих родителей.

Используя содержание текста «Изменчивость признаков у организмов» и знания из школьного курса биологии, ответьте на вопросы.

1. Каково биологическое значение ненаследственной изменчивости?
2. Что такое мутация?
3. С каким процессом связана комбинативная изменчивость?

СРЕДЫ ОБИТАНИЯ ОРГАНИЗМОВ

Водная среда обитания была первой освоена организмами. Она имеет высокую плотность, давление, малое содержание кислорода. Высокая плотность создаёт опору для тела. Так, одноклеточные водоросли, простейшие, медузы имеют выросты на теле, увеличивающие площадь соприкосновения с водой, что обеспечивает их плавучесть. Другие водные обитатели, например рыбы, удерживают тело в толще воды при помощи плавательного пузыря. Сопротивление воды организмы преодолевают благодаря обтекаемой форме тела и плавникам. Недостаток кислорода в воде компенсируется жаберным дыханием или дыханием через поверхность тела.

Наземно-воздушная среда обитания характеризуется низкой плотностью и давлением, высоким содержанием кислорода. Ей присущи значительные перепады температуры и неравномерное распределение влаги. Обитатели наземно-воздушной среды имеют ряд общих черт строения. Так, у растений и животных развились опорные и проводящие системы, механизмы терморегуляции и дыхания, защитные образования, помогающие сберечь влагу. Большинство обитателей наземно-воздушной среды активно передвигаются, в связи с чем у них появились рычажные конечности, а у некоторых – крылья и выросты, обеспечивающие полёт.

Почвенная среда обитания характеризуется высокой плотностью, отсутствием света, незначительными температурными колебаниями, низким содержанием кислорода и высоким – углекислого газа. Для почвенных организмов характерны небольшие размеры тела, прочные кожные покровы, недоразвитость или отсутствие органов зрения.

Используя содержание текста «Среды обитания организмов» и знания из школьного курса биологии, ответьте на следующие вопросы.

1. Какие приспособления имеются у животных, освоивших водную среду обитания?
2. Какие физико-химические особенности характерны для наземно-воздушной среды обитания?
3. Какая существующая в природе среда не упомянута в приведённом тексте?

МЕХАНИЗМ ИММУНИТЕТА

Иммунология – это наука о механизмах защитных реакций организма. У её истоков стояли Л. Пастер, И.И. Мечников, П. Эрлих. Л. Пастер применил вакцинацию для предупреждения инфекционных заболеваний. И.И. Мечников разработал клеточную (фагоцитарную) теорию иммунитета. П. Эрлих создал гуморальную теорию, согласно которой невосприимчивость к инфекциям обусловлена выработкой защитных белковых веществ – антител.

В настоящее время иммунитет подразделяют на неспецифический и специфический. Неспецифическая клеточная защита осуществляется фагоцитами крови, которые поглощают из крови чужеродные элементы – бактериальные клетки, белковые молекулы и другие мельчайшие частицы.

Специфический иммунитет образуется на конкретный антиген, и при повторном заражении организм реагирует только на него. В специфических иммунных реакциях участвуют Т и В-лимфоциты. Т-лимфоциты узнают и поражают чужеродные вещества и пересаженные ткани, а также собственные раковые клетки организма, то есть участвуют в создании специфического клеточного иммунитета. В-лимфоциты созревают в лимфоидных узелках кишечника. Они участвуют в выработке специфических белков-антител, способных нейтрализовать определённые антигены, растворяя или склеивая их. Специфический иммунитет бывает врождённый и приобретённый. При приобретённом иммунитете антитела образуются в течение жизни, а при врождённом иммунитете они имеются в крови от рождения.

Используя содержание текста «Механизм иммунитета» и знания из школьного курса биологии, ответьте на следующие вопросы.

1. Кто является создателем теории клеточного иммунитета?
2. Какие клетки, согласно теории П. Эрлиха, обеспечивают иммунитет?
3. Что, согласно клеточной теории иммунитета, вызывает иммунный ответ организма?

ОПАСНОСТЬ ДОПИНГА

Спортивные рекорды достигли границ человеческих возможностей. Поэтому некоторые спортсмены для достижения своих целей, невзирая на правовую ответственность и предупреждения медиков, прибегают к недозволенным фармацевтическим средствам – допингу. В спорте данный термин употребляется в отношении не только наркотических веществ, но и любых веществ природного или синтетического происхождения, позволяющих в результате их приёма добиться улучшения спортивных результатов.

Международный Олимпийский комитет запретил спортсменам использовать следующие группы препаратов: стимуляторы, наркотические обезболивающие средства, анаболические препараты, мочегонные средства и др.

Некоторые вещества действуют на нервную систему как стимуляторы. К ним относят амфетамин, эфедрин, кофеин и стрихнин. Хотя их действие кратковременно (выводятся с мочой), они часто используются спортсменами. Часть этих веществ входит в состав лекарств, применяемых при простуде, поэтому спортсмены должны заранее уточнить, содержит ли банальное лекарство запрещённые вещества. Стимуляторы, применяемые при максимальных физических нагрузках, даже в малых дозах, могут приводить к стойкому повышению давления крови и учащению сердцебиения, к нарушению терморегуляции и тепловому удару, к лекарственной зависимости и психическим расстройствам.

Одну из наиболее популярных групп допинговых средств составляют стероидные гормоны – анаболики – синтетические аналоги натурального мужского полового гормона тестостерона. Они стимулируют усвоение белков, увеличивая мышечную массу, формируя мужской тип телосложения с характерным рельефом скелетных мышц, который поддерживается за счёт мочегонных средств.

Бесконтрольное применение анаболиков может вызвать психические расстройства, печёночную недостаточность, опухоли печени и лёгких, нарушение функций половых органов. Кроме того, увеличение мышечной массы не способствует повышению прочности связок, в связи с чем повышается вероятность травм сухожилий. Типичные андрогенные анаболики – нандролон, станозолол, метанабол и др.

Используя содержание текста «Опасность допинга» и знания из школьного курса биологии, ответьте на вопросы.

1. С какой целью спортсмены применяют допинг?
2. Какое действие оказывают стимуляторы на состояние сердечно-сосудистой системы человека?
3. Почему после принятия запрещённых препаратов спортсмены употребляют мочегонные средства?

РАЗМНОЖЕНИЕ

Размножение – это воспроизведение генетически сходных особей данного вида, обеспечивающее непрерывность и преемственность жизни. Бесполое размножение осуществляется следующими способами: непрямым делением ядер материнской и каждой из последующих клеток надвое; вегетативно – отдельными органами или частями тела (растения, кишечнополостные); почкованием (например, дрожжи и гидра); спорообразованием.

В результате бесполого размножения возникает генетически однородное потомство. Только в тех случаях, когда споры образуются в результате мейоза, потомство, выросшее из этих спор, будет генетически разным.

При половом размножении объединяется генетическая информация от двух особей. Особи растений или животных разного пола образуют гаметы – яйцеклетки и сперматозоиды (или спермии), содержащие по одинарному (гаплоидному) набору хромосом. При слиянии гамет происходит оплодотворение и образование диплоидной зиготы. Зигота развивается в новую особь, все соматические клетки которой содержат диплоидный (двойной) набор хромосом. Всё вышеперечисленное справедливо только для эукариотических клеток. Таким образом, при половом размножении происходит смешивание геномов двух разных особей одного вида, что приводит к появлению генетически неоднородного потомства.

Существуют организмы-гермафродиты, у которых развитие женских и мужских половых клеток происходит в теле одной особи.

Используя содержание текста «Размножение» и знания из школьного курса биологии, ответьте на следующие вопросы.

1. О каких способах размножения упоминается в тексте?
2. Приведите примеры двух организмов, у которых размножение происходит вегетативным способом.
3. Каким преимуществом обладают организмы, размножающиеся половым путём?

АДАПТАЦИИ ЖИВОТНЫХ К ЖИЗНИ В ПУСТЫНЕ

Пустыни занимают около 20 % поверхности Земли, и их обитатели, такие как верблюды, фенеки, пустынные змеи и скорпионы, развили множество уникальных стратегий, которые обеспечивают их выживание.

Адаптации животных к жизни в пустыне – это эволюционные изменения, позволяющие выживать в экстремальных условиях, таких как высокая температура, дефицит воды и песчаные бури.

Физические и морфологические адаптации включают в себя механизмы для сохранения влаги и эффективной терморегуляции. Например, верблюды имеют горбы, где запасают жир, превращающийся в воду с выделением энергии. Их ноздри могут закрываться, предотвращая потерю влаги, а широкие копыта помогают передвигаться по песку. Некоторые пустынные змеи, такие как рогатая гадюка, развили способность зарываться в песок, чтобы избежать перегрева. У пустынной лисицы (фенека) большие уши, пронизанные густой сетью кровеносных сосудов, эффективно рассеивают тепло, помогая снижать температуру тела. Пустынные животные вырабатывают концентрированную мочу, чтобы минимизировать потери воды.

Поведенческие адаптации направлены на избегание дневной жары. Так, многие животные, включая скорпионов и пустынных ящериц, ведут ночной образ жизни, активизируясь только при относительно низких ночных температурах. Днём они прячутся в глубоких норах или под слоями песка, где прохладнее.

Другие адаптации связаны с питанием. Пресноводных источников в пустыне недостаточно, поэтому некоторые грызуны, такие как тушканчики, получают влагу только из пищи. Верблюды могут пить до 100 литров воды за один раз, запасая её на длительный период. При разжижении крови эритроциты верблюда могут разбухать до 240 % нормального объёма, не разрываясь.

Маскировка также играет важную роль. Пустынные газели имеют светлый окрас, позволяющий сливаться с окружающей средой. Песочный окрас шерсти барханных кошек обеспечивает превосходную маскировку во время охоты. Эти адаптации помогают поддерживать баланс экосистемы.

Используя содержание текста «Адаптации животных к жизни в пустыне» и знания из школьного курса биологии, ответьте на следующие вопросы.

1. Какие два абиотических фактора ограничивают жизнь в пустыне?
2. Как физические адаптации помогают животным в пустыне сохранять воду?
3. Почему в тропических пустынях можно встретить большое разнообразие пресмыкающихся, а в арктических пустынях они не встречаются совсем?

РАЗМНОЖЕНИЕ

Размножение – это воспроизведение генетически сходных особей данного вида, обеспечивающее непрерывность и преемственность жизни. Бесполое размножение осуществляется следующими способами: непрямым делением ядер материнской и каждой из последующих клеток надвое; вегетативно – отдельными органами или частями тела (растения, кишечнополостные); почкованием (например, дрожжи и гидра); спорообразованием.

В результате бесполого размножения возникает генетически однородное потомство. Только в тех случаях, когда споры образуются в результате мейоза, потомство, выросшее из этих спор, будет генетически разным.

При половом размножении объединяется генетическая информация от двух особей. Особи растений или животных разного пола образуют гаметы – яйцеклетки и сперматозоиды (или спермии), содержащие по одинарному (гаплоидному) набору хромосом. При слиянии гамет происходит оплодотворение и образование диплоидной зиготы. Зигота развивается в новую особь, все соматические клетки которой содержат диплоидный (двойной) набор хромосом. Всё вышеперечисленное справедливо только для эукариотических клеток. Таким образом, при половом размножении происходит смешивание геномов двух разных особей одного вида, что приводит к появлению генетически неоднородного потомства.

Существуют организмы-гермафродиты, у которых развитие женских и мужских половых клеток происходит в теле одной особи.

Используя содержание текста «Размножение» и знания из школьного курса биологии, ответьте на следующие вопросы.

1. О каких двух способах размножения организмов идёт речь в тексте?
2. Что происходит в процессе полового размножения?
3. Какой недостаток характерен для полового размножения?

ОХРАНА ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО ЛЕОПАРДА

В самом дальнем уголке России, где сопки покрыты кедрово-широколиственными лесами, а туман Японского моря окутывает скалистые берега, живёт «призрак». Он невероятно тихий, невидимый и неосязаемый для большинства. Это не мистическое существо, а самая редкая кошка на Земле – дальневосточный леопард. Ещё в конце XX века эти великолепные хищники, обитающие только на юго-западе Приморского края, оказались на грани полного исчезновения. Главная проблема заключалась в том, что леопард – вершина пищевой пирамиды. А чтобы пирамида стояла, нужен прочный фундамент. Его фундамент рушился на глазах. Виду угрожала тройная беда: браконьерство, масштабные вырубки лесов и сокращение кормовой базы (изюбрей, кабанов, пятнистых оленей и косуль).

Критическая ситуация потребовала чрезвычайных мер охраны. В 2012 году был создан национальный парк «Земля леопарда», который взял под защиту около 70 % ареала вида. Это стало переломным моментом. Борьба с браконьерством активизировалась, а научные исследования вышли на новый уровень. Для мониторинга популяции повсеместно используются фотоловушки, позволяющие точно идентифицировать каждую особь по уникальному узору пятен.

Эти усилия дали впечатляющий результат. Если в 2000-х годах в дикой природе оставалось лишь около 30–35 леопардов, то в настоящее время их популяция превышает 120 особей. Учёные теперь фиксируют не только рост численности, но и расширение ареала – звери начинают осваивать новые территории.

Однако проблема фрагментации среды обитания и конфликтов с человеком остаётся актуальной. Сохранение дальневосточного леопарда – это непрерывная работа по защите хрупкой экосистемы, где благополучие вершины пищевой цепи означает здоровье всего дальневосточного леса.

Используя содержание текста «Охрана дальневосточного леопарда» и знания из школьного курса биологии, ответьте на следующие вопросы.

1. Какие три основные причины привели дальневосточного леопарда на грань исчезновения в конце XX века?
2. Сравните данные о численности популяции в 2000-х годах и в настоящее время. Насколько усилия по охране оказались успешными?
3. Какой научный метод является основным для мониторинга численности и изучения жизни этих леопардов?

ФЕРМЕНТЫ И ГОРМОНЫ

Жизнь любого организма можно представить как множество непрерывно протекающих биохимических реакций. Белкам в этих реакциях отведена особая роль. От них зависит слаженность и точность обмена веществ. Белки, ускоряющие химические реакции, называют ферментами. Без ферментов большинство химических реакций протекало бы чрезвычайно долго, иногда десятилетиями. Каждый фермент ускоряет одну-единственную реакцию. Из любой смеси фермент выбирает строго определённые вещества и заставляет их реагировать. Дело в том, что молекула фермента геометрически точно соответствует молекуле реагирующего вещества (субстрату). Большинство ферментов расположено на клеточных мембранах. На внутренних мембранах митохондрий работают дыхательные ферменты; работают они и в хлоропластах, и в цитоплазме клеток. Ферменты – это белки, имеющие первичную, вторичную, третичную и четвертичную структуру. Большинство ферментов активно тогда, когда объединяются в четвертичную структуру. Фермент, ускорив определённую реакцию, практически не изменяется и сразу же приступает к ускорению следующей реакции. Белковую природу имеют и некоторые гормоны.

Гормоны – биологически активные вещества, вырабатываемые в организме специализированными клетками или органами (железами внутренней секреции) и оказывающие целенаправленное влияние на деятельность других органов и тканей. Гормоны, выделяемые в кровь, участвуют в регуляции всех жизненно важных процессов: роста, развития, размножения, обмена веществ. Гормоны выделяются специальными органами – железами внутренней секреции или клетками. Своё действие они оказывают на органы или клетки, находящиеся на достаточно большом расстоянии от места, где они образуются. Действуя на клетки или органы – мишени, гормоны вызывают их ответную реакцию. Затем они разрушаются. Действуют гормоны гораздо медленнее, чем ферменты. Но и функции их различны.

Используя содержание текста «Ферменты и гормоны» и знания из школьного курса биологии, ответьте на следующие вопросы.

1. Какова функция гормонов в организме человека?
2. Что происходит с ферментами после окончания реакции?
3. С чем взаимодействуют гормоны?

ГРИБЫ И ЛИШАЙНИКИ

Царство Грибы объединяет одноклеточные и многоклеточные организмы, обладающие одновременно признаками растений и животных. Например, как и растения, грибы относительно неподвижны, обладают неограниченным ростом, способны к синтезу витаминов и имеют клеточные стенки. На животных грибы похожи тем, что питаются готовыми органическими веществами, т.е. гетеротрофно, запасают в качестве питательного вещества гликоген, синтезируют мочевину, а в состав их клеточных стенок входит хитин.

Тело многоклеточных грибов представлено грибницей, состоящей из отдельных нитей – гифов. Размножаются грибы вегетативно, с помощью грибницы, спорами, образующимися в плодовых телах, или посредством половых клеток, формирующихся на концах гифов. Грибы могут вступать в симбиотические отношения с высшими растениями (микориза), снабжая их при этом минеральными солями, водой и получая взамен от растений необходимые органические вещества.

Особый отдел составляют лишайники – комплексные организмы, образованные грибницей гриба, клетками одноклеточных зелёных водорослей, а иногда ещё и клетками азотфиксирующих цианобактерий. Гриб в лишайнике поглощает из окружающей среды воду и минеральные вещества, клетки водорослей снабжают лишайник органическими веществами, образованными в результате фотосинтеза, а цианобактерии фиксируют атмосферный азот. Размножаются лишайники как целостные организмы – кусочками слоевища или группами клеток, оплетенных гифами.

Используя содержание текста «Грибы и лишайники» и знания из школьного курса биологии, ответьте на следующие вопросы.

1. Какие организмы образуют лишайник?
2. Какие сходные особенности строения можно наблюдать у растений и у грибов?
3. Какую роль в жизнедеятельности лишайника играет входящий в его состав гриб?

ЗАЩИТА РАСТЕНИЙ БИОЛОГИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

Биологический метод заключается в использовании для уничтожения вредителей сада и огорода их естественных врагов, например, хищных и паразитических насекомых. Естественные враги вредителей существенно ограничивают их размножение и распространение.

Для привлечения насекомых вдоль границ сада, огорода и других мест высаживают нектароносы – фацелию, гречиху, горчицу белую, редьку масличную и другие растения. Хищные насекомые охотно питаются нектаром цветков растений и в дальнейшем расселяются по участку, уничтожая значительное количество вредных насекомых и клещей.

Например, божьи коровки уничтожают тлей, щитовок, ложнощитовок и других вредителей плодово-ягодных культур. Так, за сутки одна семиточечная божья коровка поедает до 200 тлей. Божьих коровок легко отличить по яркой окраске и тёмным точкам на крыльях.

А быстро бегающие по поверхности почвы чёрные жуки называются жужелицы. Они есть в каждом саду и огороде. Жужелицы – хищники. Они уничтожают личинок жуков, гусениц вредных бабочек, клещей.

Широко распространены и крупные мухи – тахины. Это мохнатые мухи, именуемые ещё «ёжемухами», из-за торчащих на теле щетинок. Личинки тахин паразитируют в гусеницах и куколках бабочек. Эти мухи откладывают яйца непосредственно на тело гусениц (или внутрь). Есть и живородящие мухи тахины, их личинки прикрепляются к проползающим рядом гусеницам. Некоторые тахины откладывают яйца на листья, а вредные гусеницы, поедающие листья, заражаются паразитом. Мухи тахины очень плодовиты, могут откладывать несколько тысяч яиц.

Основным достоинством использования естественных врагов для борьбы с вредителями является то, что не происходит полного уничтожения живых организмов. Напротив, возникает определённый баланс между численностью вредных и хищных насекомых, что позволяет и получать урожаи, и сохранять устойчивость агроэкосистемы.

Используя текст «Защита растений биологическими методами» и знания из школьного курса биологии, ответьте на следующие вопросы.

1. Как отличить божьих коровок от других насекомых?
2. Как жужелицы защищают растения?
3. В чём главная причина неустойчивости агроценозов?

СОВРЕМЕННЫЕ ВАКЦИНЫ И СЫВОРОТКИ

С глубокой древности людям были известны такие страшные заболевания, как чума, холера, оспа, коклюш, сибирская язва, столбняк. Эпидемии многих из этих болезней приводили к гибели миллионов людей, которые были совершенно беззащитны перед неминуемой смертью. Так, от чумы в Европе только в 14 веке погибла четверть всего населения. Ещё в середине 17 века почти каждый человек болел оспой. При этом каждый двенадцатый погибал.

В настоящее время существует хорошо себя зарекомендовавшая система профилактики, где центральным звеном является вакцинация. В сегодняшней практической медицине существуют разные типы вакцин, каждый из которых имеет определённые достоинства и недостатки. В качестве живых вакцин обычно используют так называемые ослабленные штаммы возбудителей, которые утратили большинство патогенных свойств. Живые вакцины относительно дёшевы, так как для иммунизации требуется небольшая доза вируса, поскольку он размножается в заражённом организме, вызывая выработку антител В-лимфоцитами. Их главный недостаток заключается в том, что иногда у людей с ослабленной иммунной системой они могут вызывать тяжёлые формы заболевания.

Инактивированные вакцины представляют собой препараты убитого патогенного микроорганизма, сохранившего антигенные свойства. Риск заражения при такой вакцинации практически отсутствует. Недостаток этих вакцин – необходимость повторно вводить относительно большие дозы с определённой периодичностью.

Антитела можно вводить в организм и в готовом виде. Это особенно важно, если заражение уже произошло и на предохранительную прививку уже нет времени. Иммунитет, приобретённый таким образом, будет пассивным.

Чтобы изготовить лечебную сыворотку, берут кровь либо у человека, перенёсшего данное заболевание, либо у животных, которых предварительно иммунизируют, вводя им возбудителя инфекционного заболевания или его токсин. В ответ на это в организме животного вырабатываются защитные антитела. Например, противодифтерийная сыворотка представляет собой антитоксин, который получают путём введения в организм животного ослабленного дифтерийного токсина.

Все вакцины и сыворотки строго специфичны, то есть направлены на определённое заболевание. Например, средством экстренной профилактики столбняка является противостолбнячная сыворотка, содержащая антитоксины к столбнячному токсину.

Используя содержание текста «Современные вакцины и сыворотки» и знания из школьного курса биологии, ответьте на вопросы.

1. Кто из людей подвергается иммунизации с помощью сыворотки?
2. Какой иммунитет вызывает иммунизация с помощью вакцины?
3. Какова заслуга Л. Пастера в борьбе с эпидемиями?

ВИДОИЗМЕНЕНИЯ КОРНЕЙ

Видоизменения корней связаны с выполнением одной из дополнительных функций. Запасающие корни служат для отложения в них запасных веществ (крахмала, сахаров, витаминов и др.). Они разрастаются, становятся толстыми, мясистыми. Различают два типа запасающих корней: корнеплоды и корневые клубни (корневые шишки). Корнеплоды формируются за счёт главного корня и части побега. Корневые клубни формируются за счёт отложения запасных веществ в боковые и придаточные корни (у георгина, ятрышника, чистяка и др.).

Большинство этих растений являются двулетниками или многолетниками. Осенью их надземная часть отмирает, а корни, накопившие питательные вещества, сохраняются и зимуют. Весной из почек запасающих корней развиваются новые надземные органы.

Микориза – особое изменение корня вследствие симбиоза с грибницей грибов. Благодаря грибнице корни получают возможность всасывать воду с гораздо большей площади, а гриб получает доступ к органическим веществам растения. У большинства деревьев грибница гриба не проникает внутрь корня. У многих трав, а также некоторых деревьев – сосны, яблони – грибница и ткани корня плотно срастаются друг с другом, представляя единое целое.

Клубеньки образуются в тканях коры корней бобовых растений из-за того, что там поселяются азотфиксирующие бактерии. Они питаются органическими веществами растения, вызывая разрастание основной ткани и возникновение опухоли – клубенька. При этом бактерии способны преобразовывать атмосферный азот в азотистые соединения, которые усваивает растение, улучшая своё азотное питание. Таким образом, и микориза, и клубеньки – это изменения корней, способствующие улучшению почвенного питания растения.

Используя содержание текста «Видоизменения корней» и знания из школьного курса биологии, ответьте на следующие вопросы.

1. Вследствие чего у корней возникают разнообразные видоизменения?
2. Назовите не менее трёх овощных культур, у которых хорошо развит корнеплод.
3. Как называют отношение между корнями бобовых растений и азотфиксирующими бактериями?

ОХОТА РАСТЕНИЙ

О том, что животные поедают растения, давно всем известно. Однако в природе встречаются и растения, поедающие животных. Таких растений насчитывается несколько десятков видов, и они обитают на разных континентах Земли.

На болотах средней полосы России можно встретить два многолетних травянистых растения высотой 5-8 см – росянку круглолистную с округлыми листьями и росянку английскую с продолговатыми листочками. У обоих видов поверхность листьев покрыта железистыми волосками длиной 2-5 мм. Волоски увенчаны округлыми головками, выделяющими клейкие капельки жидкости. Химические свойства этих капелек близки к свойствам желудочного сока.

Клейкие капли отражают солнечный свет и привлекают насекомых, которые садятся на зелёные листья и прилипают. Стремясь освободиться, насекомые дёргаются, в результате волоски склоняются к пленнику и обволакивают его клейкой жидкостью. Край листа заворачивается, и насекомое оказывается завёрнутым в него. Мягкие части животного растворяются под действием жидкости, выделяемой волосками, а клетки растения всасывают эти растворы в течение 2,5 дня. Затем листовая пластинка разворачивается, твёрдые непереваренные остатки насекомого сдувает ветер, и лист готов к встрече с новой жертвой.

Таким оригинальным способом росянки приспособились к жизни на болотах, восполняя недостаток минеральных солей, необходимых для роста. Благодаря хищничеству, росянки получают дополнительное питание.

Используя содержание текста «Охота растений» и знания из школьного курса биологии, ответьте на следующие вопросы.

1. В каких местообитаниях встречаются росянки на территории России?
2. С какой жидкостью организма человека схожи химические свойства жидкости, выделяемой волосками, расположенными на листьях росянки?
3. Какое вещество является основой не используемого росянкой наружного скелета насекомых?

ВЕЧНАЯ МЕРЗЛОТА

Вечная мерзлота – это верхняя часть земной коры, температура которой не поднимается выше 0 °C в период от двух лет до нескольких тысячелетий. Глубина промерзания грунта может превышать 500 м, а в горах – до 1500 м.

Учёные считают, что образовалась вечная мерзлота 1–2 млн лет назад. Произошло это в тех районах, где климат был сухим и морозным, а толщина наземного ледникового покрова – незначительной. Вечная мерзлота занимает четверть суши земного шара и встречается даже в высокогорных районах Африки. Единственный материк, где она отсутствует, – это Австралия.

В России зона вечной мерзлоты занимает 60–65 % территории, в основном это Сибирь и Забайкалье: от Кольского полуострова на восток почти по Северному полярному кругу до Урала, далее на восток и юг, за исключением юга Камчатки, острова Сахалин, Приморья и ещё некоторых районов.

Растения, обитающие в зоне вечной мерзлоты, развили уникальные особенности, которые помогают им противостоять суровым условиям. Одним из наиболее заметных приспособлений является карликовый рост – большинство видов в высоту не превышают 15 см. Это позволяет растениям укрываться от холодных ветров за снежным покровом и сохранять тепло. Листья растений тундры обычно мелкие, часто покрыты восковым налётом или волосками. Такая структура помогает минимизировать испарение воды и защищает от переохлаждения. У некоторых видов листья образуют розетку, которая аккумулирует солнечное тепло. Волоски на листьях многих растений повышают температуру поверхности листа на несколько градусов.

Цветки растений тундры часто крупные и ярко окрашенные, что увеличивает их привлекательность для насекомых-опылителей во время короткого периода цветения. Некоторые виды способны поворачивать свои органы вслед за солнцем, максимизируя фотосинтетическую активность.

Используя содержание текста «Вечная мерзлота» и знания из школьного курса биологии, ответьте на следующие вопросы.

1. В течение какого минимального срока почва должна быть замёрзшей, чтобы она считалась вечной мерзлотой?
2. Какие морфологические особенности листьев встречаются у растений, обитающих в зоне вечной мерзлоты?
3. Почему для растений зоны вечной мерзлоты характерны поверхностные корневые системы?

РАЗВИТИЕ ИММУНОЛОГИИ

История иммунологии – науки об иммунитете – началась в Англии в 1796 г. В то время было известно, что человек, единожды переболевший и оставшийся в живых, больше оспой не заболевает, а также то, что коровы тоже подвержены похожей болезни.

Сельский врач заметил, что доярки, как правило, не болели тяжёлым инфекционным заболеванием – натуральной оспой, главным признаком которой являлись пузырьки на коже, заполненные бесцветной жидкостью. Врач понял, что коровья оспа – лёгкая форма натуральной. У больных коров на вымени также появлялись пузырьки с жидкостью. Они лопались во время дойки, так как доярки интенсивно массировали вымя. При этом жидкость из пузырьков попадала в трещины кожи на ладонях доярок. Женщины заболевали, но болезнь протекала у них в лёгкой форме. Э. Дженнер понял, что жидкость, выделявшаяся из оспенных пузырьков коровы, обладает лечебными свойствами и может быть использована в качестве вакцины.

Открытие Дженнера основывалось не на знании причин возникновения оспы, а на наблюдательности. Лишь столетием позже было выяснено, что инфекционные заболевания вызывают болезнетворные микроорганизмы, которых исследователи научились выделять. В 1879 г. Л. Пастер, изучая куриную холеру, обнаружил, что после введения ослабленных бактерий куры не гибли, а, наоборот, становились совершенно невосприимчивыми к этой болезни. Открытие привело Л. Пастера к разработке методов предупредительных прививок и созданию вакцин. Учёный получил вакцины против сибирской язвы, бешенства и других инфекционных болезней.

Используя содержание текста «Развитие иммунологии» и знания из школьного курса биологии, ответьте на следующие вопросы.

1. Какой научный метод применял в своих исследованиях Л. Пастер?
2. Что являлось объектом изучения в работах Э. Дженнера?
3. Что служило основой для получения вакцины Л. Пастером?

ТЕМПЕРАМЕНТЫ

Почему одни люди часто раздражаются, других почти невозможно вывести из себя? Почему одни легко переносят неудачи, а другие расстраиваются из-за каждой мелочи? Гиппократ объяснял эти особенности поведения преобладанием в организме одного из «жизненных соков». По Гиппократу, преобладание жёлтой желчи («холе») делает человека импульсивным, «горячим». Спокойным и медлительным человек становится из-за наличия большого количества лимфы («флегмы»). Если преобладает кровь (по-гречески «сангвис»), человек подвижен и весел. Грусть и страх порождает чёрная желчь («мелайна холе»). По названиям четырёх «жизненных соков» впоследствии были названы четыре типа темперамента – холерик, флегматик, меланхолик и сангвиник, а сама теория получила название жидкостной теории темпераментов.

Принципиально новый взгляд на темперамент высказал И.П. Павлов. Он заявил, что тип темперамента зависит от особенностей функционирования нервной системы: скорости, силы, уравновешенности и подвижности процессов возбуждения и торможения. Согласно теории Павлова, у холерика сильный тип нервной системы, но основные нервные процессы неуравновешенны – возбуждение преобладает над торможением. У флегматика сильные, уравновешенные, но малоподвижные нервные процессы. Сангвиник сильный, уравновешенный, но, в отличие от флегматика, подвижный тип. Слабый тип нервной системы со слабыми процессами возбуждения и торможения соответствует меланхолику.

Используя содержание текста «Темпераменты» и знания из школьного курса биологии, ответьте на следующие вопросы.

1. Какой тип нервной системы характерен для меланхолика?
2. Какие «жизненные соки» преобладают в организме флегматика (по Гиппократу)?
3. Если ваш товарищ быстр, порывист, часто меняет настроение, то каким темпераментом он обладает?

ПРЯМОХОЖДЕНИЕ

Около 6–7 млн лет назад в эволюции приматов произошло очень важное событие. Предок современного человека постепенно перешёл к хождению на двух конечностях. Это случилось вследствие изменения климата в Африке. Сухой климат привёл к тому, что на месте лесов возникли саванны, где вместо лазания по деревьям требовалось быстрое передвижение по ровной поверхности.

Согласно трудовой гипотезе Ф. Энгельса, возникновение прямохождения тесно связано со специализацией руки обезьяны для трудовой деятельности: переноса предметов, детёнышей; манипулирования пищей и изготовления орудий. В вульгарном изложении прямохождение возникло для того, чтобы освободить руки для трудовой деятельности. В дальнейшем труд привёл к возникновению языка и общества. Однако, по современным данным, прямохождение возникло намного раньше изготовления орудий. Так, найденные антропологами самые древние орудия из Гоны в Эфиопии имеют датировку лишь 2,7 млн лет назад.

Согласно так называемой гипотезе водной обезьяны, очень подробно разработанной Я. Линдбландом, предки человека могли вставать на задние ноги, чтобы переправляться через водные преграды. Известно, что большинство австралопитеков обитали недалеко от воды и, вероятно, добывали в воде часть своего пропитания. В строении человека есть ряд признаков, свидетельствующих о значительной адаптации человека к плаванию и нырянию, в отличие от орангутанов, горилл и шимпанзе: положение волос на теле по направлению от макушки к ногам – по течению воды при нырянии, ориентация ноздрей вниз – для сохранения воздуха в носовой полости, способность задерживать дыхание, редуцированный волосяной покров на теле, что нетипично для животных саванны. Гипотеза водной обезьяны в своём крайнем варианте многократно подвергалась критике, но некоторые её положения нельзя игнорировать.

Используя содержание текста «Прямохождение» и знания из школьного курса биологии, ответьте на следующие вопросы.

1. Кто является автором гипотезы «Водной обезьяны»?
2. Каковы причины перехода ископаемого предка современного человека к прямохождению согласно трудовой гипотезе?
3. Какие преимущества, не указанные в тексте, в связи с прямохождением получил предок современного человека?

ЗАЩИТА РАСТЕНИЙ БИОЛОГИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

Биологический метод заключается в использовании для уничтожения вредителей сада и огорода их естественных врагов, например, хищных и паразитических насекомых. Естественные враги вредителей существенно ограничивают их размножение и распространение.

Для привлечения насекомых вдоль границ сада, огорода и других мест высаживают нектароносы – фацелию, гречиху, горчицу белую, редьку масличную и другие растения. Хищные насекомые охотно питаются нектаром цветков растений и в дальнейшем расселяются по участку, уничтожая значительное количество вредных насекомых и клещей.

Например, божьи коровки уничтожают тлей, щитовок, ложнощитовок и других вредителей плодово-ягодных культур. Так, за сутки одна семиточечная божья коровка поедает до 200 тлей. Божьих коровок легко отличить по яркой окраске и тёмным точкам на крыльях.

А быстро бегающие по поверхности почвы чёрные жуки называются жужелицы. Они есть в каждом саду и огороде. Жужелицы – хищники. Они уничтожают личинок жуков, гусениц вредных бабочек, клещей.

Широко распространены и крупные мухи – тахины. Это мохнатые мухи, именуемые ещё «ёжемухами», из-за торчащих на теле щетинок. Личинки тахин паразитируют в гусеницах и куколках бабочек. Эти мухи откладывают яйца непосредственно на тело гусениц (или внутрь). Есть и живородящие мухи тахины, их личинки прикрепляются к проползающим рядом гусеницам. Некоторые тахины откладывают яйца на листья, а вредные гусеницы, поедающие листья, заражаются паразитом. Мухи тахины очень плодовиты, могут откладывать несколько тысяч яиц.

Основным достоинством использования естественных врагов для борьбы с вредителями является то, что не происходит полного уничтожения живых организмов. Напротив, возникает определённый баланс между численностью вредных и хищных насекомых, что позволяет и получать урожаи, и сохранять устойчивость агроэкосистемы.

Используя содержание текста «Защита растений биологическими методами» и знания из школьного курса биологии, ответьте на следующие вопросы.

1. Как отличить мух тахин от других насекомых?
2. Как божьи коровки защищают растения от вредителей?
3. Почему биологический метод борьбы более экологичен, чем химический?

ОСОБЕННОСТИ РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ

В растительной клетке есть все органоиды, свойственные и животной клетке: ядро, эндоплазматическая сеть, рибосомы, митохондрии, аппарат Гольджи. Вместе с тем она имеет существенные особенности строения.

В первую очередь это прочная клеточная стенка значительной толщины. Растительная клетка, как и животная, окружена плазматической мембраной, но кроме неё ограничена толстой клеточной стенкой, состоящей из целлюлозы, которой нет у животных. Клеточная стенка имеет поры, через которые каналы эндоплазматической сети соседних клеток сообщаются друг с другом.

Другой особенностью растительной клетки является наличие особых органоидов – пластид, где происходит первичный синтез углеводов из неорганических веществ, а также перевод углеводных мономеров в крахмал. Это особые двумембранные органоиды, имеющие собственный наследственный аппарат и самостоятельно размножающиеся. Различают три вида пластид в зависимости от цвета. В зелёных пластидах – хлоропластах – происходит процесс фотосинтеза. В бесцветных пластидах – лейкопластах – происходит синтез крахмала из глюкозы, а также запасаются жиры и белки. В пластидах жёлтого, оранжевого и красного цветов – хромопластах – накапливаются продукты обмена веществ. Благодаря пластидам в обмене веществ растительной клетки синтетические процессы преобладают над процессами освобождения энергии.

Третьим отличием растительной клетки можно считать развитую сеть вакуолей, развивающихся из цистерн эндоплазматической сети. Вакуоли представляют собой полости, окружённые мембраной и заполненные клеточным соком. В нём содержатся в растворённом виде белки, углеводы, витамины, различные соли. Осмотическое давление, создаваемое в вакуолях растворёнными веществами, приводит к тому, что в клетку поступает вода и создаётся напряжение клеточной стенки – тургор. Тургор и толстые упругие оболочки клеток обусловливают прочность растений.

Используя содержание текста «Особенности растительной клетки» и знания из школьного курса биологии, ответьте на следующие вопросы.

1. Что собой представляет клеточная стенка растительной клетки?
2. Какую роль играют пластиды в клетке?
3. Почему растительную клетку относят к эукариотной?