Объясните эти факты с точки зрения биологии и общественных наук.

 

Для нормального усвоения молока нужен фермент лактаза, который расщепляет молочный сахар. Лактаза вырабатывается в кишечнике детей от рождения до окончания грудного вскармливания, а позже может исчезнуть. Без лактазы даже стакан молока может привести к расстройству пищеварения – такое состояние долгие годы расценивалось как болезнь, которая называлась лактазной недостаточностью, или гиполактазией. Изначально у людей генетически было заложено прекращение выработки фермента в 5 летнем возрасте, а способность пить молоко у взрослого человека появилась независимо у нескольких народов в результате мутаций. Различных мутаций, позволяющих вырабатывать лактазу взрослым, известно не менее 4, они появились между 3500 и 6000 лет назад.

В настоящее время эти мутации чаще всего встречаются у датчан, голландцев, шведов, поэтому больше 90% жителей этих стран могут пить молоко. Несмотря на то, что потомки первых носителей этих мутаций принадлежат разным народам, частота встречаемости мутаций весьма различна. Молочное скотоводство у балтийских народов появилось раньше, чем у восточных славян, и увеличение частоты мутаций у скотоводческих народов было поддержано естественным отбором.

Заболевание, при котором человек не может усваивать злаки, называется целиакия. Различная частота встречаемости объясняется тем, что хлеб в Ирландии начали сеять намного позже, чем в других странах Европы. Распространённость целиакии в мире медленно растёт, так как заболевание связано с мутациями в нескольких генах, а при неполном наборе мутаций обеспечивается защита против бактериальной инфекции.

3 балла

.

 

ОСОБЫЙ ФОТОСИНТЕЗ

Можете ли вы представить себе фотосинтез, при котором не происходит синтеза органических веществ из неорганических. Какой может быть смысл в таком фотосинтезе. В какой группе живых организмов можно, по-вашему, встретить такой фотосинтез.

 

В результате такого фотосинтеза происходит только циклическое фосфорилирование, синтезируется АТФ, но не синтезируется НАДФ•Н₂. Поэтому восстановления СО₂ до органических веществ не происходит. Свет используется исключительно для получения энергии, расходуемой клеткой на текущие нужды. Такой фотосинтез возможен у бактерий.

Балла

 

КАРЛИКИ ПОНЕВОЛЕ

Известно, что представители одних и тех же видов растений и животных в разных популяциях могут иметь разные размеры тела (мельче, чем животные и растения тех же видов в других местообитаниях). Какие это местообитания и с чем такая особенность роста организмов связана в каждом случае? Предложите как можно больше вариантов ответа.

 

Уменьшение размеров организма может быть связано с нехваткой ресурсов или территории. Так, островные животные как правило меньше в размерах, чем материковые популяции. В пустынных, засушливых местообитаниях уменьшение размера связано с нехваткой воды; кроме того, растениям уменьшение размеров надземной части позволяет снизить испарение.

В тундре помимо нехватки воды маленький размер растений определяется наличием вечной мерзлоты, которая препятствует росту корней, а также сильными ветрами и низкими температурами. К тому же период вегетации в тундре короче по сравнению со средней полосой. В местообитаниях с недостатком минеральных веществ размер растений тоже может быть меньше: например, на верховых болотах.

Также на заболоченных территориях низкий рост может быть связан с недостатком кислорода для подводной части растения. Слабо развитую надземную часть имеют растения, заселяющие трещины скал и каменистые осыпи. В таких местообитаниях вода очень быстро просачивается сквозь каменистый грунт, и растения вынуждены развивать преимущественно корневую систему. Вместе с этим, питательные вещества труднодоступны, что ограничивает размер надземной части. Маленький размер растений может быть связан с загрязнением местообитаний некоторыми токсичными веществами (например, загрязненные почвы вблизи крупных химических или металлургических заводов), а также при массовом повреждении вредителями. Уменьшение размеров растений может наблюдаться в местообитаниях с высокой плотностью произрастания из-за нехватки ресурсов и пространства. Например, у плотно растущего подроста ели или на густо засеянной грядке с морковью. Уменьшенные размеры растений могут быть связаны с вытаптыванием и выкашиванием. Например, в случае вытаптывания животными на пастбищах или людьми на тропинках. В этом случае ресурсы растений тратятся не на рост, а на восстановление после повреждений. Кроме того, в плотной почве затрудняется рост корней, а значит, дыхание, всасывание воды и минеральных веществ. Еще один возможный случай: выкашивание растений на сенокосных лугах и на газонах в городах. Мелкие растения слабее повреждаются в этом случае, поэтому создаётся давление отбора, благоприятствующее выживанию более мелких форм. Кроме того, как было отмечено выше, ресурсы растений тратятся не на рост, а на восстановление после повреждений.

7 баллов

 

ДОЛГИЙ ПУТЬ

Основа распространения жизни растений на нашей планете обычно спрятана в маленьких весьма прочных «коробочках». Эти небольшие капсулы позволяют хранить во времени и переносить на расстояния великое разнообразие зеленых жителей земли.