Některá zvířata rostou po celý život a některá po dosažení určité dospělé velikosti již nerostou. Pokud znáte příklady obou, uveďte je. Zdálo by se, že být velký a silný je ziskovější. Co si myslíte, že by mohlo omezovat růst různých zvířat?
Při zodpovězení této otázky bylo nutné uvést příklady zvířat s omezeným a neomezeným růstem a také spekulovat o tom, co a proč může růst omezit.
Příklady zvířat s omezeným růstem: všichni homotermní (teplokrevní) obratlovci – ptáci a savci, kromě nich – hmyz, pavouci, stejně jako jednobuněčné organismy.
Příklady živočichů s neomezeným růstem: poikilotermní (studenokrevní) obratlovci (bezčelistní, ryby, obojživelníci, plazi), měkkýši, vířníci, kroužkovci, koelenteráty, houby, jakož i korýši (neomezený růst od svlékání po svlékání), tasemnice (neomezené počet vyvíjecích a oddělujících segmentů).
Důvody omezeného růstu lze rozdělit do dvou skupin: omezení morfologické/fyziologické a environmentální povahy.
Morfologická omezení jsou spojena se skutečností, že nadměrné zvětšení tělesné velikosti může vést k řadě negativních důsledků: problémy se silou podpůrného aparátu, problémy s fungováním oběhového a dýchacího systému (mohou být spojeny jak fyziologické problémy s nárůstem objemu těla a čistě morfologická omezení související s průchodností dýchacího systému – omezené možnosti tracheálního systému například hmyzu), problémy s termoregulací atd. Příliš velké tělo bude mít velké problémy při manévrování, při zařizování různých úkrytů a úkrytů a různá omezení v pohybu.
Environmentální problémy budou spojeny se skutečností, že k udržení velkého těla potřebuje organismus mnohem více potravinových zdrojů a minerálů, což představuje značné omezení rozsahu dostupných ekologických nik. V některých případech může být omezení velikosti spojeno s tlakem predátorů: predátoři nemusí mít zájem o malou kořist, ale když dosáhne určité velikosti, zvíře se již stává pro dravce docela nápadnou kořistí. Větší zvířata mají větší plochy přirozeného prostředí (k zajištění potřebného množství potravinových zdrojů), proto pro udržení normální komunikace a přenosu informací v populacích bude třeba investovat více zdrojů a v některých případech bude populace s nízkou hustotou náchylnější k nepříznivým faktorům.
Mnoho divokých rostlin ze vzdálených oblastí (Středomoří, Dálný východ atd.) úspěšně roste v zahradách a parcích ve středním Rusku, ale nepřekračuje území vyvinuté člověkem, a když je opuštěno, po nějaké době zmizí. Proč si myslíte, že se to děje?
Bylo představeno poměrně dost verzí, ale pokusíme se je strukturovat.
Mnozí se snažili vysvětlit obecně, že přežití rostlin závisí čistě na lidském faktoru, bez popisů, což přirozeně nebyla úplná odpověď na otázku. Bylo nutné vysvětlit, co se přesně děje z hlediska vytváření podmínek: osvětlení, zalévání, hnojení půdy, někdy udržování příjemné teploty, ošetřování škůdců a zbavování se plevele.
Při projednávání tématu lidského opouštění území bylo samozřejmě poznamenáno, že rostliny jsou zbaveny příznivých podmínek, ale zde stálo za to věnovat pozornost znění odpovědi. Představy o postupném přebírání vylepšených ploch jinými rostlinnými druhy a nízké úrovni konkurenceschopnosti planě rostoucích rostlin, stejně jako myšlenka, že tyto rostliny jsou přinášeny jako dospělé a mohou mít potíže s rozmnožováním bez zachování nezbytných podmínek prostředí , byly naprosto správné.
Nedávno vědci objevili mnohoštětinatého červa, jehož tělo se mnohokrát rozvětvuje. Má jednu hlavu a mnoho větví těla, každá větev obsahuje větev střeva. Všechny tyto větve střeva končí v konečníku. Jak byste na základě těchto strukturálních rysů rekonstruovali životní styl tohoto červa? Nabídněte co nejvíce možností odpovědí.
Obecně na otázku odpověděl téměř každý, mnoho článků mělo více než 5 verzí odpovědi (až 18 verzí). Otázka se zdála složitější než jednoduchá a na první pohled byla matoucí.
Hlavní skupina verzí je spojena s připojeným životním stylem tohoto organismu, protože jeho tvar těla neumožňuje aktivní pohyb. Respondenti často usoudili, že tento červ je podavač filtrů. Další otázkou je, proč potřebuje důsledky. Dobře oceněna byla díla, která poskytovala logické zdůvodnění propojení struktury a životního stylu. Byla uvedena kamufláž pod rozvětvenými strukturami (korály, rostliny) a také krmení na celém povrchu těla (v tomto případě má smysl zvětšit plochu). Psali také o parazitickém životním stylu tohoto červa. Větve pak pomáhají lépe se zakládat, krmit, zvětšovat objem nakladených vajíček atd. Úspěšná verze se týkala i symbiózy tohoto červa s houbami nebo parazitováním na nich. V této variantě může červ vyčnívat konce svého těla skrz póry. Navrhli také verzi vstřebávání látek opačnými konci a specializaci větví střeva pro trávení různých potravin nebo kolonizaci různé mikroflóry.
Nejzajímavější verze zkoumaly časový úsek situace. Například střeva zůstávají, ale parazit je již nepotřebuje a jeho větve jsou zvětšení plochy. Nebo každý konec těla obsahuje žábry a větvení je nutné pro zvýšení účinnosti dýchání.
Odlišný shluk verzí souvisel s rozdělením. Psali, že vidíme samotný okamžik mnohonásobného dělení, že červ pučí, že mu vyrůstají speciální struktury pro reprodukci.
Mnozí psali, že jí těžko stravitelné jídlo, nebo že toho má prostě hodně. To nevysvětluje větvení těla, ale spíše mělo vést v prvním případě k prodloužení střeva a ve druhém ke zvětšení velikosti těla.
Typické chyby zahrnují odpovědi, které nepopisují životní styl. Například verze, že větvení vzniklo jako mutace, nebo že tento červ má oči na hlavě. Obecně platí, že všechny popisy standardního mnohoštětinatce a jeho životního stylu nejsou odpovědí na tuto otázku.
Byly práce, které získaly méně bodů kvůli logickým chybám nebo nesrovnalostem. Například červ je podavač filtru, a proto nemůže žít ve slané vodě.
Text otázky: Vynikající lékař 19. století, německý chirurg Friedrich August von Esmarch, navrhl chladící rány, aby se snížil počet komplikací po úrazu. Jak by to mohlo fungovat?
Nejčastějšími odpověďmi bylo, že při ochlazení místa poranění se zpomalí průtok krve v této oblasti, sníží se proto otoky a případné krevní ztráty a bakterie, které by se mohly do rány dostat, se tkáněmi šíří pomaleji. Častá byla také verze, že v důsledku ochlazení se zpomalují životně důležité procesy bakterií, zejména proces rozmnožování.
Další populární verzí byla myšlenka, že chlazení snižuje citlivost na bolest; tato verze však přímo nesouvisela s otázkou, a proto získala několik bodů bez dalšího vysvětlení.
Méně často školáci uváděli, že chlazení zpomaluje zánětlivou reakci a snižuje stupeň hnisání.
Je také pravda, že při snížení průtoku krve v důsledku ochlazení místa poranění je pro bílé krvinky snazší detekovat a neutralizovat infekci.
Další body byly uděleny také za vysvětlení uvedených vzorců a stanovení logických souvislostí mezi procesy probíhajícími během chlazení.
V některých ekosystémech je biomasa druhů jakékoli systematické skupiny vysoká, ale druhová diverzita je naopak nízká. A ve stejném ekosystému je diverzita druhé skupiny mnohem větší – s relativně nízkou celkovou biomasou. Například v tajze je velká biomasa nahosemenných rostlin, ale je jich málo druhů a poměrně velké množství kvetoucích druhů, které neprodukují biomasu.
Uveďte příklady dalších takových ekosystémů.
Ve svých odpovědích účastníci zvažovali širokou škálu ekosystémů – od lesů po města – a navrhli mnoho možností pro systematické skupiny. Není možné je vyjmenovat ve stručné recenzi. Podívejme se na některé obecné otázky.
Odpověď na otázku byla započítána, pokud poskytla příklad ekosystému, a také správně označila dvě systematické skupiny: skupinu organismů s vysokou biomasou a nízkou diverzitou a naopak různorodou skupinu s nízkou biomasou.
Jako běžné chyby lze uvést následující:
— místo ekosystému je uveden region (například Afrika není ekosystém)
– uvedená skupina není systematická (například „tráva“, „keře“, „stromy“ nejsou systematické skupiny, ale formy života)
— skupiny, které se navzájem zahrnují, stojí proti sobě. Je nesprávné dávat do kontrastu obiloviny a kvetoucí rostliny, protože obiloviny jsou kvetoucí rostliny.
— byly vybrány nevhodné skupiny. Mnoho účastníků například psalo o korálových útesech. Korálové polypy zde sice vytvářejí hodně biomasy, ale jsou také velmi rozmanité, takže tento příklad neodpovídá problému.
Dva studenti medicíny diskutují o tom, jak se změnil životní styl obyvatel města za poslední půldruhého století oproti dřívější době a jak to ovlivnilo jejich zdraví a další charakteristiky lidské populace: „Obydlí se lépe vytápěla, je tu denní světlo řada, existuje více různých zvuků a mnoho dalších!“ Jak mohly uvedené faktory (i ty, které nezmínily) ovlivnit zmíněné charakteristiky lidské populace (zdraví a další)?
Studenti ve svých odpovědích zvažovali velké množství různých faktorů, které mohou ovlivnit zdraví a další charakteristiky lidské populace. Mnoho školáků hovořilo nejen o faktorech samotných, ale také o mechanismech jejich působení.
Podívejme se na hlavní faktory uvedené v dílech.
Domy jsou dobře vytápěny. Bydlení v teplých a suchých místnostech vede ke snížení nemocnosti a v důsledku toho ke zvýšení střední délky života, snížení kojenecké úmrtnosti atd. Má to i nevýhodu – suchý vzduch v interiéru vede k suchým sliznicím, dermatitidě, syndrom suchého oka a zvyk zůstávat v teple zhoršuje adaptabilitu na chlad a může snižovat imunitu. Navíc by se dalo říci, že se mění energetická bilance, protože člověk ztrácí méně energie teplem a při zachování stejné nutriční struktury to může být jeden z důvodů „epidemie obezity“.
Neustálý hluk. Hluk vede k bolestem hlavy, ztrátě sluchu, poruchám spánku a celkovému zhoršení psychického stavu. Hluk je stresující faktor, proto může vést ke zvýšení krevního tlaku, onemocněním kardiovaskulárního systému, snížení reprodukčních funkcí a rozvoji duševních onemocnění. Bylo také navrženo, že adaptace na konstantní hluk může vést ke snížení citlivosti na hluk.
Světlo po celý den. Pozitivní stránkou lepšího osvětlení je prodloužení doby aktivní činnosti, větší zachování zraku, méně úrazů, zlepšení nálady (snáze se probouzí a jedná, když je světlo). Negativní aspekty – poruchy spánku, rozmazané vidění ve tmě. Za hlavní mechanismy vlivu se označoval nedostatek melatoninu, který vzniká ve tmě, a z toho plynoucí narušení cirkadiánních rytmů. To je velmi významný důsledek, jelikož melatonin inhibuje sekreci mnoha hormonů, působí jako antidepresivum, snižuje krevní tlak, zabraňuje cukrovce 2. typu, snižuje pravděpodobnost vzniku rakoviny a zpomaluje stárnutí.
Vyvinutá medicína, která obnáší dostupnost léků na velké množství nemocí, očkování a další preventivní opatření. Vede ke snížení nemocnosti a úmrtnosti, prodlužování střední délky života a v důsledku toho i ke zvýšení velikosti populace. Negativními aspekty je vznik patogenů rezistentních na léky (především antibiotika), šíření a dědičnost závažných onemocnění.
Sanitace a hygiena vedou ke snížení nemocnosti, ale zároveň nadměrná sterilita přispívá ke zvýšení frekvence alergických reakcí.
Změna jídelníčku. Jídlo se stává lehce stravitelným, což vede k nárůstu počtu obézních, je většinou tepelně upravené (nikoli syrové), což usnadňuje trávení, snižuje pravděpodobnost výskytu parazitů v něm a způsobuje menší opotřebení zubů. Stalo se rozmanitějším, méně zaměřeným na oblast bydliště, což zlepšuje přísun vitamínů. Zvýšení obsahu soli v potravinách vede k problémům s kardiovaskulárním systémem. Významné množství cukru přidaného pro chuť může vyvolat cukrovku 2. typu.
Rozvoj technologií vede k poklesu fyzické aktivity, což zhoršuje zdraví. Je také méně času stráveného na čerstvém vzduchu, zvyšuje se pravděpodobnost nehod a průmyslových katastrof. Lidé mají zároveň více volného času na seberozvoj a život se stal pohodlnějším.
Ekologie. Na jedné straně dochází ke znečišťování životního prostředí průmyslovými podniky, což vede ke zvýšení nemocnosti, především rozvoji onemocnění dýchacího ústrojí, a nárůstu počtu alergických reakcí. Na druhou stranu se nyní více pozornosti věnuje ekologickým problémům, budují se čistírny odpadních vod atd., což vede ke zlepšení veřejného zdraví.
Dostatek informací, přístup k internetu. Školáci upozorňovali především na možnost přepracování a zhoršení duševního zdraví, ale také uvedli, že snadnost získávání informací o zdravém životním stylu a různých nemocech může zlepšit zdraví.
Šíření gadgetů a dalších zařízení může vést k poškození zraku a rozvoji duševních poruch. Zároveň jsou usnadněny kontakty mezi lidmi. Někteří účastníci olympiády hovořili také o nebezpečí radiace z domácích spotřebičů. To je diskutabilní záležitost, ale rozhodně je lepší se držet dál od vedení vysokého napětí.
Přeplněné obyvatelstvo, velké množství kontaktů. Výsledkem je rychlé šíření infekcí, zvýšená agresivita a snížená porodnost v důsledku stresu.
Někteří školáci zvažovali i další faktory, např. snížení kontaktu s přírodou, vedoucí ke zhoršení imunity, rozvoj opatření sociální podpory obyvatelstva, vedoucí ke zvýšení porodnosti, snížení počtu vraždy v důsledku rozvoje systému vymáhání práva atd.
Rád bych poznamenal, že mnohem výhodněji vypadaly práce, kde byl vliv různých faktorů uvažován vyváženě s přihlédnutím k pozitivním i negativním důsledkům. Řada děl, kde se s velkým patosem říkalo, že „teď už není jako dřív“, „tráva byla zelenější“, lidé jsou zdravější, jídlo je dnes nepřirozené, pomůcky jsou zlo atd. (pominu-li např. fakt výrazného prodlužování délky života) působilo nelehkým dojmem.
