LXXIII Школьная Биологическая олимпиада МГУ, 2024 год
Вариант 11 класса

Вопрос №1
Американские учёные поставили длительный эксперимент, предоставив бактериям вида Escherichia coli (кишечная палочка) свободно эволюционировать в питательной среде. В течение более чем 30 лет сменилось 75 тысяч поколений бактерий, и все это время бактерии продолжали эволюционировать, накапливая полезные мутации. В то же время датские микробиологи, изучая пробы бактерий, взятые с определённой периодичностью из дыхательных путей хронических (многолетних) больных, обнаружили, что быстрая эволюция бактерий шла только в первые годы после начала заболевания, а затем она практически останавливалась (за исключением накопления нейтральных мутаций).

Как вы думаете, с чем связаны столь различные результаты эксперимента и клинических наблюдений?

Вопрос №2
В Калифорнии известен род многоножек, живущих в почве или лесной подстилке и активных только в тёмное время суток. Покровы этих многоножек, вплоть до кончиков ножек и усов, светятся в темноте. При этом сами многоножки совершенно слепы. Как мог возникнуть такой признак и может ли он иметь функциональный смысл (смыслы)?

Как можно проверить ваши предположения?

Вопрос №3
В зоогеографии известно явление «географического стиля», когда множество видов одного региона (материка или большого острова) обладают сходными признаками, отсутствующими у их ближайших родственников в других регионах. Например, в Южной Америке известно около сотни видов цепкохвостых (использующих хвост как хватательную конечность) млекопитающих, принадлежащих к пяти разным отрядам. В то же время в Старом Свете цепкохвостостью обладает только бинтуронг (животное семейства виверровых) и три вида панголинов. В окраске многих зверей и птиц в Евразии преобладают коричневые, рыжие или жёлтые тона, в то время как в окраске их ближайших родственников в Северной Америке – пепельные, серые или чёрные. Известны и другие примеры региональной «моды» на определённые признаки.

Как вы думаете, с чем может быть связано это явление?

Вопрос №4
Проведённый недавно анализ данных по нескольким сотням видов млекопитающих показал, что чем выше у данного вида относительный размер мозга (отношение массы мозга к общей массе тела), тем больше у этого вида шансов попасть в Красную книгу.
Чем обусловлена такая корреляция и как её совместить с тем известным фактом, что в ходе эволюции этот показатель у млекопитающих, как правило, увеличивался?

Вопрос №5
Недавно в геноме человека были обнаружены однонуклеотидные полиморфизмы (т.е. генетические варианты, отличающиеся от стандартных для данного вида последовательностей одним нуклеотидом), вызывающие повышение риска развития зависимости от опиатов. Таких полиморфизмов нашлось целых 10, в разных генах – как опиатных рецепторов, так и других. Эти полиморфизмы увеличивают риск развития зависимости, однако не определяют однозначно её возникновение. Как вы думаете, почему в геноме человека так много таких полиморфизмов? Ведь зависимое поведение резко снижает выживаемость особи и вероятность оставления ею потомства.

Вопрос №6
У бактерий горизонтальный перенос генов (т. е. передача генетической информации между неродственными организмами, часто – разных видов) распространён очень широко, есть даже специальные приспособления для его обеспечения. У эукариот это явление тоже встречается, но играет несравненно меньшую роль, особенно у многоклеточных организмов. Как вы думаете, почему?

Вопрос №7
Не собранные осенью яблоки, замёрзшие прямо на ветках яблони до твердокаменного состояния, после оттаивания превращаются в удивительно вкусное блюдо и выглядят так, как будто подверглись кулинарной обработке. Как вы думаете, какие процессы происходят в таких яблоках?