Мой друг-биолог сказал, что даже с завязанными глазами может по шуму понять, в каком лесу находится. А почему разные леса могут звучать по-разному? Предложите как можно больше объяснений.

На этот вопрос отвечали практически все участники олимпиады, количество версий было достаточно большим (в среднем 5-6 на работу). Некоторые школьники писали не почему лес звучит по-разному, а описывали, какие бывают леса или какие животные обитают в каких природных зонах. Такие версии без привязки к звуку леса не оценивались. Также не оценивались абстрактные размышления о том, что звук может зависеть от длины веток или густоты кроны. Зато при прослеживании логической связи такие версии получали высокие баллы, например, у осины черешок расположен перпендикулярно листовой пластинки, поэтому даже от малейшего ветра осинник шуршит.

Первая группа версий связана с шелестом листвы или отсутствием звуков листьев у хвойных. Упоминали как звук листвы от ветра, так и шум капель дождя по листьям. Тут дополнительный бонус получали те, кто вспомнили про тропические дождевые леса. И самая замечательная версия – про эхо в лесу и зависимость его от подлеска и лапы у елей как поглощающие звук. Близкие по смыслу версии про скрип ветвей на ветру у сосен. У лиственных деревьев в средней полосе бывает листопад, поэтому можно осенью различить звук листьев под ногами. А зимой в хвойных лесах почти нет изменений, а в лиственных – сильно по-другому распространяется звук.

Следующая группа версий связана с обитателями леса. Увы, очень многие семиклассники противопоставляли животных и птиц (имея в виду зверей и птиц). Если перечисляли животных, характерных для какого-либо биотопа, каждый пример оценивался. Прекрасные примеры были из фауны экваториальных лесов (разные обезьяны) и саванн (звук слона сложно с чем-то перепутать). Высоко оценивались те работы, в которых говорилось про животных-эндемиков.

Забавная версия была про племена людей, живущие в лесу и поющие или разговаривающие на своем языке.

В целом, вопрос вызвал явный интерес и продемонстрировал умение подкреплять примерами свои версии. С чем большинство участников справились достойно.

Некоторые комнатные растения можно выращивать просто в горшке на окошке (имеется в виду городская квартира в средней полосе России), время от времени поливая, а для других приходится создавать специальные условия. Если вы знаете примеры таких «капризных» растений, приведите их. Какие специальные условия им требуются? С какими особенностями растений это может быть связано, и как эти особенности могут соотноситься с их исходной средой обитания?

Ответ на данное задание можно разбить на три части: привести примеры подобных растений, объяснить, какие специфические условия необходимы им для произрастания и, наконец, объяснить, чем вызвана их "капризность". При оценивании работ привязка происходила именно к условиям "капризности" так как без указания того, чем данное растение отличается от "обычных" не ясно, какие конкретно его особенности имелись в виду и чем это затрудняет его содержание. Поэтому версии, где шло просто перечисление таксонов или были указаны, неверные типы особенностей получали меньше баллов. Рассмотрим параметры внешней среды, к которым вообще могут быть требовательны комнатные растения:

Влажность воздуха. Этот параметр связан с температурой воздуха. Рассмотрим влажность при температурах, близким к комнатным: по нормам ГОСТ относительная влажность воздуха в жилых помещениях- 30-45% зимой и 30-60% летом. Соответственно, любым растениям, которые обитают в более или менее влажных условиях, будет требоваться нетипичный уход. Повысить влажность достаточно просто: опрыскивание, парогенераторы, небольшие миски с водой возле растения и помещение растения в террариум или организованной в части жилья небольшой оранжереи. Снижение влажности представляет несколько менее тривиальную задачу, однако с помощью террариумов и специальной аппаратуры оно также вполне возможно. Как правило, растения, требующие повышенной влажности, происходят из тропических или околоводных экосистем, у них часто в меньшей степени развиты механизмы защиты от засухи или значимая часть воды поступает в растение через воздух (в частности, у эпифитов).

Температура воздуха. По нормам ГОСТ температура жилых помещений находится в диапазоне от 18 до 24 градусов Цельсия. Соответственно любые виды, не способные расти при этих температурах, уже можно считать "капризными". Изменять температуру можно как используя террариумы, так и не изолируя растение: различные нагреватели, коврики, миски со льдом рядом с горшком.

Вода, используемая при поливе. Еще одним очень значимым условием содержания комнатных растений является полив: он может варьировать как по частоте и объему используемой жидкости, так и по ее составу. Тут "капризными" можно счесть всех, кто требует проведения каких-либо манипуляций с водой перед поливом (уменьшения ее жесткости или вовсе дистиллирования) и тех, кто требует сильно менее или более частого поступления воды. В случае неправильно подобранного состава, растения, привыкшие к бедным почвам (или вовсе их отсутствию), могут быть неспособны правильно регулировать свой осмотический потенциал и рискуют погибнуть. Растения из зон с атипичным количеством воды также рискуют пострадать от неправильного полива, поскольку они могут загнивать, не имея способности распорядиться таким количеством воды, которое попросту не встречается в месте их обитания. Либо наоборот, не получать достаточно, чтобы компенсировать интенсивное испарение с фотосинтезирующих поверхностей и из-за этого засыхать. Также несколько очевидной, однако достойной упоминания является мысль о том, что при выращивании водных растений необходим какой-либо резервуар с водой.

Субстрат. В естественных средах обитания встречается огромное количество разнообразных субстратов, поэтому "предпочтения" у выходцев из различных мест могут варьировать крайне сильно и универсальные "почвогрунты" могут подойти не всем. "Капризные" растения могут требовать бедные или богатые минеральными веществами (для некоторых растений одним из способов поддержания минерального состава почвы является регулярное внесение удобрений), песчаные, торфяные, закисленные, хорошо удерживающие влагу, либо вовсе негрунтовые субстраты (к примеру, для эпифитов). Общее правило примерно такое же: в силу адаптаций к своему месту произрастания, часть растений может требовать частичного воспроизведения этих условий для комнатного содержания.

Освещение. Подавляющее большинство растений получает энергию, необходимую для жизнедеятельности в ходе фотосинтеза, процесса, напрямую зависящего от света. Поэтому очевидно, что время, интенсивность и характер освещения будет крайне сильно влиять на скорость роста и общее состояние организма. "Капризными" растениями мы можем считать те, которые не будут расти под прямым солнечным светом (на подоконнике) с длиной солнечного дня, характерной для средней полосы России (примерно 7-8 часов зимой и 16-17 летом). Изменить интенсивность, временную периодичность, спектр свет может помочь специальная фитолампа. Многим растениям, не получающим прямого освещения в естественной среде, может быть вреден прямой свет и куда лучше они себя будут чувствовать, если убрать их с подоконника чуть в тень.

При этом у растений могут быть и более оригинальные "капризы"- к примеру хищные растения требуют кормления насекомыми, а фаленопсисам, осуществляющим фотосинтез при помощи своих воздушных корней требуются прозрачные горшки.

К вышеуказанному также можно добавить, что многие растения происходят из мест, где ярко выражена сезонность по различным факторам и их изменение может служить, к примеру, триггером к запуску цветения или прорастанию семян. Поэтому без зимовок с сильным изменением этих условий они могут попросту не цвести, а иногда и вовсе погибать. Чаще всего речь идет о понижении температурных условий, но и другие параметры (например, отсутствие полива зимой) также могут требовать сезонных изменений. Аналогичные рассуждения можно применить в суточной динамике освещения для поддержки естественных циркадных ритмов растений.

Достаточно известными примерами "капризных растений" можно назвать различные группы орхидей, суккуленты, хищные растения, мхи, азалию и гардению. Однако для каждой верно указанной особенности ухода зачитывались все растения, действительно ее требующие. Чем более полным было обоснование этого требования - тем больше баллов мог заработать участник.

Зачем растениям нужны ткани и/или органы, которые могут легко разрываться (обрываться, отделяться)?

Отвечая на этот вопрос, стоило рассмотреть, в первую очередь, более нестандартные варианты, ведь задание творческое. За самые очевидные (и логически верные) распространенные версии давалось меньше баллов, чем за те, которые выделялись среди остальных. Однако про самые понятные варианты ответа тоже не стоило забывать.

Прежде всего, путем отделения органов (или специализированных структур) растений можно их размножать и расселять. Например, можно было сказать про распространение с помощью животных (зоохория), ветра (анемохория).

В популярных версиях было также и такое явление как листопад, поэтому за такую, пускай и верную идею, давалось мало баллов.

Много баллов ставилось за версии, которые сильно выходили за рамки школьной программы и которые рассматриваются либо при подготовке к олимпиадам более взрослыми школьниками, либо уже студентами биологических факультетов. Например, в глаза бросалось использование специфических терминов (турион, экзоспорий).

Тем не менее, получить высокий балл за версию можно было и без столь глубоких познаний. К примеру, за версию с расселением шишками ставился тот же балл, что и за версию с утончающимся экзоспорием.

Очень немногие цветковые растения (назовите их, если знаете) «научились» цвести под водой. А как они могут там опыляться?

Обсудим непосредственно ваши ответы. Вам была предоставлена возможность порассуждать и объяснить каким образом должен происходить непосредственно процесс опыления.

Вы предоставили достаточно много вариантов, среди которых самыми распространенными являлись версии про гидрофилию (опыление при помощи потоков воды в целом), про растения гидатофиты (с опылением в воздушной среде, когда цветы выносятся над поверхностью воды) и оригинальная версия про идею с разнообразными живыми организмами (начиная от рыб и земноводных, заканчивая насекомыми и даже паукообразными), которые могли бы участвовать в процессе опыления. Это абсолютно верные, а в некоторых случаях крайне интересные версии. Мы обращали внимание на то, насколько хорошо вы понимали термины и могли подробно описать сами процессы, что естественным образом отражалось на оценке работы.

Были и более приземленные версии про вегетативное размножение корневищем, однако, это было не основной идеей.

Помимо самих вариантов с точки зрения опыления нас крайне интересовали примеры. Мы были рады отметить, что некоторые из вас вспомнили про роголистник (и его уникальное опыление с тычинками, которые, всплывая, распространяют пыльцу), про посидонию, про буцефаландры (однако не все знали, что у них тоже происходит процесс опыления), зостеру (с нитеобразной пыльцой, которая приспособилась к условиям морских вод), валиснерию и некоторых других ярких представителей. За указание примеров, включая описание процессов, мы дополнительно отмечали работы.

В каких случаях (по каким причинам и для чего) у млекопитающих происходит смена шерсти? Как они «узнают», что пора менять шерсть со старой на новую? Рассмотрите разные варианты.

В задании нужно было назвать причины линьки млекопитающих, механизмы регуляции, ее значение.

Среди перечисленных участниками причин наиболее частой была сезонная смена шерсти. При смене сезонов года меняются погодные условия, длина светового дня, гормональный фон млекопитающих. Одной из частых ошибок была путаница между понятием «погода» и «климат» («климат меняется с наступлением осени»). Второй по частоте встречаемости в ответах участников причиной смены шерсти стала возрастная линька. Детский мех более мягкий и плохо защищает от намокания, потери тепла. Среди прочих причин можно перечислить: линька при заболеваниях кожи, короткий срок жизни волоса, смена гормонального фона (при сезонной и возрастной линьке или при беременности), влияние нервной системы (в частности, из-за стресса), влияние питания (сезонное изменение кормовой базы), активация спящих волосяных луковиц ближе к холодному сезону. В некоторых работах рассмотрели линьку животных в домашних условиях при постоянной температуре среды. В таком случае линька происходит со слабой сменой структуры шерсти, протекает длительное время. Следует отметить, что варианты ответов: отсутствие меланина с приближением зимы, изменение магнитных полей, результат эволюции, беременность, изменение структуры кожи во время линьки были оценены нулем баллов как неверные.

Среди ответов на вопрос, как животные «узнают», что пора менять шерсть, большинство писало про влияние смены сезонов (в частности, про смену длины светового дня, изменение средних температур воздуха). Действительно, когда день становится короче, происходит изменение гормонального фона в организме животных и начинается физиологическая подготовка к холодному сезону (вырастание густого подшерстка, накопление жиров, смена темных волос светлыми). И, наоборот, удлинение светового дня вызывает выпадение подшерстка, смену светлых волос на темные. Также регуляция линьки происходит с помощью температуры. Среди верных вариантов ответа встречались: генетически заложенная смена шерсти, регуляция биологическими (внутренними) часами, «особый возраст», в который происходит линька. Также, как было верно подмечено некоторыми участниками, у животных отсутствует «понимание», что пора начинать линьку (животное действительно сознательно ее не контролирует). Среди неверных вариантов ответа большинство было про изменение погодных условий и внешний вид мест обитания (в действительности, выпадение снега или его таяние не влияет на смену шерсти), выделение феромонов, реакция на изменение направления ветра.

Значение линьки (Для чего она происходит?)

Среди наиболее распространенных причин можно выделить изменение окраски шерсти для лучшей маскировки, улучшение теплоотдачи летом и утепление зимой, смена изношенного волосяного покрова. Также линька может служить для смены изношенного волосяного покрова, смены окраса на брачный, освобождения от паразитов, сбрасывания старой свалявшейся шерсти после спячки. Помимо всего прочего линька необходима млекопитающим для более комфортного передвижения, например увеличенное опушение лап позволяет ходить по более рыхлому снегу.

В нескольких работах было упомянуто, что с линькой происходит рост организма, что неверно. Участники путают линьку членистоногих и млекопитающих.

Соня смотрела на резвящуюся птичью стайку и заметила кое-что странное. Вся стайка, то есть несколько десятков птиц, была одного пола. «Но ведь у всех птиц должны быть и самки, и самцы! Почему же мы не видим в этой стае птиц другого пола?» – думала Соня. Как бы вы объяснили Соне странный состав этой стаи? Предложите как можно больше вариантов.

При ответе на данный вопрос имеет смысл попробовать представить, где находятся особи другого пола, и какие причины разделили самцов и самок. Это может быть связано со следующими событиями в жизни птиц:

С миграцией. Самцы обычно прилетают раньше самок. За пояснения, зачем самцы это делают (чтобы занять территорию, построить гнездо или починить старое), участник мог получить дополнительные баллы.

С размножением. У самки и самца при размножении могут быть разные роли: самцы ищут пищу для насиживающих яйца самок, или самцы вовсе не участвуют в воспитании потомства. Наиболее интересные примеры к этим версиям - пингвины, у которых попеременно самки и самцы ходят на кормёжку, и птицы-носороги, замуровывающие своих самок в дуплах. А ещё Соня могла увидеть скопления конкурирующих за самку самцов (брачные танцы) или группу одиноких птиц без половых партнеров.

С различной экологической специализацией птиц разного пола.

Кроме того, положительно оценивалось предположение о том, что и самки, и самцы всё-таки были в стайке, если далее объяснялось, почему Соня этого не поняла. Конечно, она могла просто ошибиться или не разглядеть птиц, однако объяснения, основанные на знании биологии птиц, оценивались выше. Так могло получиться, если у вида отсутствует половой диморфизм (различия в облике и жизнедеятельности у самок и самцов), или Соня смотрит на группу молодых птиц (в ювенильной окраске). Ещё одна возможная причина ошибки Сони - резкое отличие птицы противоположного пола, из-за чего она даже не поняла, что птицы принадлежат к одному виду.

Также положительно оценивалась идея о том, что количество птиц одного из полов уменьшилось в связи с распространением болезни или деятельностью человека ("истребление самцов ради красивых перьев").

Многие работы могли бы получить больше баллов, если бы в них в качестве иллюстраций к версиям были указаны примеры видов птиц.