Biologická olympiáda

Česká zemědělská univerzita v Praze Ústřední komise biologické olympiády

Biologická olympiáda 2009–2010 44. ročník

Krajské kolo kategorie B

Zadání soutěžních úloh

Praha 2010 www.biologickaolympiada.cz

Biologická olympiáda 2009–2010, krajské kolo kategorie B

číslo soutěžícího ....

Testové otázky U každé otázky označte správnou odpověď (mohou být i dvě správné odpovědi).

1. Filip rád cestuje. Kde mu hrozí riziko nákazy malárií? a) na Papui-Nové Guineji b) v Laponsku c) v Anglii d) v Kolumbii e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná 2. Kteří zástupci vysoké zvěře jsou u nás původní (nebyli uměle vysazeni)? a) jelen sika (Cervus nippon) b) daněk skvrnitý (Dama dama) c) jelenec běloocasý (Odocoileus virginianus) d) jelen evropský (Cervus elaphus) e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná 3. Vyberte správné(á) tvrzení a) u eukaryot dochází k transkripci v jádře za pomoci RNA polymerasy b) u eukaryot probíhá translace na ribosomech v cytoplasmě i na ribosomech přichycených na membránu endoplasmatického retikula c) v buňce není možný přepis informace z RNA zpět do DNA d) existují bakterie, jejichž genom je tvořen RNA e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná 4. Kterou složku potravy byste nenašli v jídelníčku letounů (Chiroptera) a) nektar b) ovoce c) drobné savce d) ryby e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná 5. Vyberte organismy spadající do skupiny houby (Fungi) a) chaluha rodu Sargassum b) štětičkovec (Penicillium sp.) c) zimnička tropická (Plasmodium falciparum) d) kvasinka (Saccharomyces cerevisiae) e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná 6. Kosti u člověka a) vznikají osifikací z vaziva nebo chrupavky b) slouží jako zásobárna sodíku a draslíku c) v dospělosti neobsahují červenou kostní dřeň s výjimkou pánve d) jsou tvořeny pojivovou tkání e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná 7. Vosk na povrchu listů a) je ester glycerolu a anorganických kyselin b) je adaptací rostlin zejména na suché prostředí c) je adaptací na nedostatek světla, lesklý povrch kanalizuje světelné paprsky do listu d) tvoří pouze rostliny z čeledi tlusticovité (Crassulaceae) e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

1

Biologická olympiáda 2009–2010, krajské kolo kategorie B 8. Ptáci (Aves) a) jsou přímými potomky dinosaurů (Dinosauria) b) ze smyslů nejvíce využívají čich a sluch c) mají pro ochranu zárodku vytvořený zárodečný obal amnion d) byli nalezeni ve fosilním záznamu již z prvohor e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná


9. Mezi migrující živočichy nepatří a) úhoř říční (Anguilla anguilla) b) sob karibu (Rangifer tarandus caribou) c) babočka bodláková (Vanessa cardui) d) brkoslav severní (Bombycilla garrulus) e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná 10. K zemědělským plodinám amerického původu nepatří a) rajče b) banány c) káva d) brambory e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná 11. Pravý plod a) se vyvinul už u parožnatek (Charophyceae) b) charakterizuje nahosemenné rostliny c) vzniká pouze z vajíčka d) vzniká ze semeníku e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná 12. Vyberte správné(á) tvrzení a) všechny bakterie patří mezi zvířecí (tedy i lidské) patogeny b) bakterie mají prokaryotní typ buňky c) bakterie mají jádro tvořené kruhovou molekulou DNA a jednoduchou jadernou membránou d) bakteriální bičík se točí (vykonává rotační pohyb) e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná 13. Vyberte správné(á) tvrzení o fotosyntéze a) při světelné fázi fotosyntézy dochází k fotolýze (rozkladu) vody b) fotosyntezovat mohou jen organismy s eukaryotickou buňkou c) při fotosyntéze uvolňovaný kyslík je významný pro aerobní organismy d) k fotosyntéze je nutně zapotřebí specializovaných organel (chloroplastů) e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná 14. Vyberte správné(á) tvrzení o rodozměně rostlin a) u mechorostů převažuje sporofyt nad gametofytem b) sporofyt je haploidní generací c) gametofyt dává vznik sporám d) cévnaté rostliny už vůbec nemají stadium gametofytu e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná 15. Chinin používaný dříve k léčbě malárie se získával a) z kůry chininovníku (Cinchona sp.) b) přeměnou chitinu z račích a krabích krunýřů c) přeměnou chitinu z lehce pěstovatelných hub (především z hlívy ústřičné) d) pouze chemickou syntézou e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

2

Biologická olympiáda 2009–2010, krajské kolo kategorie B 16. Tajga a) je z převážné části situována na severní polokouli b) je tvořena hlavně porostem listnatých stromů c) na severu Asie postupně přechází v tundru d) je typická výskytem černozemě e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná


17. Ve které z následujících skupin hmyzu se nevyskytují synantropní zástupci? a) blanokřídlí (Hymenoptera) b) motýli (Lepidoptera) c) brouci (Coleoptera) d) ploštice (Heteroptera) e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná 18. Cytoplasmatická membrána a) je tvořena téměř výhradně mastnými kyselinami b) je propustná pro malé nenabité molekuly c) je velmi stabilní, její komponenty zachovávají vzájemnou polohu d) se vyskytuje pouze u eukaryot, prokaryota mají pouze různé typy buněčných stěn e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná 19. Pětičetný květ, plod bobule a častý obsah alkaloidů charakterizuje rostliny z čeledi a) miříkovitých (Apiaceae) b) brukvovitých (Brassicaceae) c) lilkovitých (Solanaceae) d) hluchavkovitých (Lamiaceae) e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná 20. Co dělají krtci v zimě? a) hibernují v hnízdě (spí zimním spánkem) b) jsou aktivní v chodbách v půdě (žijí ze zásob uskladněných v chodbách) c) hromadně táhnou do teplých krajin (před tahem hřadují na plynovodním potrubí – viz obrázek, pak společnými silami razí v zemi jednu tažnou chodbu) d) přesouvají se na povrch půdy (aktivují v chodbách těsně pod sněhovou pokrývkou) e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

21. Ve kterém období v dějinách Země dosáhly svého největšího rozvoje cykasy (Cycadopsida)? a) prvohory b) druhohory c) třetihory d) čtvrtohory e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

3

Biologická olympiáda 2009–2010, krajské kolo kategorie B 22. Které organismy způsobují zubní kaz? a) ploštěnky b) kvasinky c) bakterie d) žádné, kaz je způsoben pouhým opotřebováním zubu e) žádná z uvedených odpovědí není správná


23. Některé řády savců jsou chudé na počet druhů. Méně než 50 recentních (v současnosti žijících) druhů mají a) hlodavci (Rodentia) b) šelmy (Carnivora) c) hrabáči (Tubulidentata) d) sirény (Sirenia) e) žádná z uvedených odpovědí není správná 24. Primární bezlesí a) vzniklo lidskou činností v souvislosti s příchodem zemědělství (např. louky na okraji lesa) b) vzniklo lidskou činností v souvislosti s příchodem zemědělství (např. centrální části horských vrchovišť) c) je oblast, která nebyla v průběhu mladších čtvrtohor (holocénu) nikdy souvisle zalesněna (např. louky na okraji lesa) d) je oblast, která nebyla v průběhu mladších čtvrtohor (holocénu) nikdy souvisle zalesněna (např. centrální části horských vrchovišť) e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná 25. Vojtíšek se rozhodl studovat hmyz, o kterém se dozvěděl spoustu zajímavého. Ne vše, co se psalo v naučné knížce, však bylo správně. Pomozte Vojtíškovi vybrat výhradně pravdivá tvrzení a) larvy vážky a mravkolva jsou dravé b) žádní drabčíci, blechy ani mšice nemají křídla c) cvrček, termit a šváb mají proměnu nedokonalou d) ploštice a jepice mají bodavě savé ústní ústrojí e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná 26. Která(é) z následujících skupin kopytníků obsahuje(í) pouze lichokopytníky (Perissodactyla)? a) hroch, kůň, tapír b) tapír, nosorožec, zebra c) velbloud, kůň, osel d) kamzík, zubr, žirafa e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná 27. Vaše babička má ráda modrou a fialovou barvu, ostatní barvy však nesnáší. Jakou květinu jí určitě nenatrháte do kytice k jejím narozeninám? a) jaterník podléšku (Hepatica nobilis) b) ostrožku stračku (Consolida regalis) c) orsej jarní (Ficaria verna) d) čekanku obecnou (Cichorium intybus) e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

4

Biologická olympiáda 2009–2010, krajské kolo kategorie B číslo soutěžícího .... 28. Přestože nejsou bezprostředně příbuzní, mají ptáci a savci několik vlastností společných. Které to jsou? a) mají izolační vrstvu, která jim pomáhá udržet stálou tělesnou teplotu b) mají čtyřdílné srdce a krvinky bez jádra c) mají barevné vidění a oči chráněny dvěma víčky a mžurkou d) vyskytuje se u nich péče o mláďata e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná 29. Letokruh je přírůstek dřeva vytvořený v průběhu jedné vegetační sezóny. V oblastech mírného pásu je můžeme použít k určení stáří stromu. Proč se tento přístup nepoužívá v pásu tropických deštných lesů? a) u mnohých tropických dřevin nejsou letokruhy rozlišitelné b) tropické stromy nepřirůstají radiálně (soustředně) c) v tropických lesích platí absolutní zákaz kácení stromů, a proto se k informacím o letokruzích nedostaneme d) přírůstková vrstva u tropických dřevin často neodpovídá jednotlivým rokům e) žádná z uvedených odpovědí není správná 30. Na mapce je černě vyznačené rozšíření jedné živočišné skupiny. Vyberte správné(á) tvrzení a) skupina je endemická pro Austrálii b) skupina se vyskytuje v palearktické zoogeografické oblasti c) skupina vykazuje kosmopolitní rozšíření d) touto skupinou jsou vačice (Didelphimorphia) e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

5



Zadání soutěžních úkolů kategorie B 1. Komunikace buněk v pletivech rostlin Autor: Magdalena Kubešová Časová náročnost: 45 minut

Rostlinné tělo je tvořeno různými druhy pletiv, což jsou soubory buněk stejného tvaru a funkce. Buněčné stěny – často sekundárně ztlustlé – působí na první pohled jako neprostupné bariéry oddělující nezávislé interiéry buněk. Mnohobuněčná rostlina však musí fungovat jako celek. Neustále musí být zajištěn tok materiálu i informací mezi buňkami, a to nejen v rámci určitého pletiva ale i na úrovni celé rostliny. Jak je to tedy s propojením buněk a úlohou buněčné stěny v transportu materiálu? Tyto otázky zodpovíme v následující úloze. 1. Připravte z plodní stopky hrušky příčné řezy. Položte si stopku na podložní sklíčko a novou žiletkou (!) nařežte několik příčných řezů. Řezy nemusí být přes celý průřez, stačí výřez, který zahrnuje vrstvy od povrchu řezu až do jeho středové části. Poté vyberte 2 až 3 nejtenčí řezy a pomocí pinzety je položte na druhé podložní sklíčko. Řezy zakápněte kapkou vody a přikryjte krycím sklíčkem. Jednotlivé řezy prohlédněte při nejmenším zvětšení a vyberte si jeden nejtenčí, který lze dobře zaostřit ve všech svých vrstvách. S tímto řezem pracujte ve zbytku úkolu. 1. a) Nakreslete vybraný příčný řez a popište jeho základní vrstvy od povrchových struktur až po střed řezu (stačí tedy nakreslit jen výřez preparátu). Nezapomeňte na dodržení všech náležitostí správného nákresu mikroskopického preparátu (nákres tužkou, uvést zvětšení, dostatečná velikost obrázku, apod.).

/5

7

Biologická olympiáda 2009–2010, krajské kolo kategorie B číslo soutěžícího .... 1. b) Zaměřte se na buňky s co nejtlustší buněčnou stěnou a nakreslete je při největším možném zvětšení, které máte k dispozici (tj. pravděpodobně objektiv 40-krát zvětšující, nepoužívejte imerzní objektiv se dvěma proužky!).

/2 1. c) Jak se nazývají struktury viditelné v buněčné stěně buněk z předchozí otázky?

1. d) K čemu tyto struktury slouží? Zakroužkujte dvě možnosti.

/1

kanál pro komunikaci – nervové dráhy – přepážky buněčné stěny (ke členění prostoru) – bariéry zajišťující nepropustnost stěny – kanál pro transport látek – cévy /1 1. e) Jaké části buňky tvoří tyto struktury? (Stačí uvést jednu odpověď.)

/ 0,5 1. f) Budete-li proostřovat buňky s tlustými stěnami, zaznamenáte na některých útvary z otázky 1. c) jako tmavé čáry, u jiných buněk je pak uvidíte jako tmavé tečky (nevidíte-li tečky, zkuste hledat v jiné části preparátu). Čím je tento rozdíl způsoben?

/1 1. g) Jak se nazývá pozorované pletivo, které je tvořeno buňkami s rovnoměrně ztlustlými buněčnými stěnami?

/1

8

Biologická olympiáda 2009–2010, krajské kolo kategorie B číslo soutěžícího .... 2. V rostlinném těle existují dvě základní fyzikální cesty, kudy mohou proudit látky (a informace), lišící se tím, zda proudí vnitřním prostorem buněk či vnějším prostorem buněk. 2. a) Součástí které cesty jsou struktury z otázky 1. c)? / 0,5 2. b) Na následujícím schématu přiřaďte správně k písmenům A a B pojmy symplast a apoplast. A vnitrobuněčný prostor vakuola

mezibuněčný prostor

B

/ 0,5

2. c) Čím je oddělen symplast od apoplastu? /1 3. Buněčná stěna může být zpevněna celou řadou chemických látek. Doplňte správně tabulku následujícími pojmy: ovoce (plody) – pokožka – lignin – ostřice – uhličitan vápenatý Chemické látky

Příklad výskytu

oxid křemičitý pektin parožnatky dřevo kutin /2 4. Mezibuněčná hmota umístěná na/v buněčné stěně nemusí buňku jen zpevňovat. K jakým dalším účelům může rostlinné buňce, popř. celé rostlině sloužit? (Stačí uvést jednu odpověď.) / 0,5 5. Buněčná stěna je první pozorovaná struktura na buněčné úrovni, kterou Robert Hooke v roce 1665 spatřil pod světelným mikroskopem. Pozoroval tehdy řez korkem a na základě podobnosti buněčných stěn s útvary ve včelím plástu nazval pozorované struktury buňka („cell“). Pojďme se blíže podívat, co vlastně tehdy Hooke pozoroval. 5. a) Korek je složen z několika složek. Zakroužkujte správné možnosti: Největší podíl v korku má tzv. lignin/suberin, což je polymer způsobující pružnost korku. Další složkou je nezbytná součást každého rostlinného pletiva – celulóza/chitin/monosacharidy a dále obsahuje třísloviny (taniny)/melaniny, které mu dávají charakteristické zbarvení. / 1,5

9

Biologická olympiáda 2009–2010, krajské kolo kategorie B číslo soutěžícího .... 5. b) Zkusili jsme korek barvit chlorzinkjodem. Tato sloučenina by měla fialově obarvit buněčné stěny a žlutohnědě zbarvit látku impregnující buněčné stěny. V našem případě byly však všechny struktury obarvené žlutohnědě. Znamená to, že náš korek neobsahoval buněčné stěny? Vysvětlete. /1 5. c) Z jaké rostliny se vyrábějí korkové zátky? / 0,5 5. d) Uveďte jeden příklad dřeviny z naší přírody, která na stoncích vytváří nápadné tzv. korkové lišty.

5. e) Činností jakého dělivého pletiva vzniká korek?

/ 0,5

/ 0,5

10



2. Eusocialita jako paralela mnohobuněčnosti Autoři: Kateřina Rezková a Vojtech Baláž Časová náročnost: 60 minut

Když v lese potkáte bloudícího mravence nebo na louce zahlédnete poletující včelu medonosnou, obvykle se na ně díváte jako na samostatná individua. Tito jedinci jsou však součástí velice složitého společenstva, ve kterém existuje dělba práce a kde se obvykle rozmnožují jen někteří, k tomuto účelu vybraní členové. Pohlavní jedinci žijí výrazně déle než ostatní a fungování společenstva ovlivňují pomocí složité chemické komunikace. Takovýto způsob soužití se nazývá eusocialita (z řečtiny eu – pravý, z latiny socialis – spojený, společenský). U eusociálních živočichů je konkrétní nerozmnožující se jedinec asi tak důležitý jako pro člověka jedna tělní buňka. Sám neznamená nic, pouze ve spolupráci s ostatními je schopen plnit svou funkci. Z tohoto důvodu bývají eusociální společenstva nazývána „superorganismy“ (tedy organismy organismů). Podobnost mezi fungováním eusociálních společenstev a mnohobuněčných těl existuje i na jiných úrovních. Stejně, jako se tělo živočicha skládá z tkání a posléze orgánů s různými funkcemi, tak i eusociální společenstva jsou složena z jedinců, kteří plní různé funkce a tvoří tzv. kasty. Rozmnožovací soustavu představuje u blanokřídlých (Hymenoptera) oplozená královna, případně královský pár u termitů (Isoptera) a rypošů (Bathyergidae). První potomci královny (či královského páru) si rozdělí funkce obrany a výživy společenstva. Když společenstvo „dospěje“, začne produkovat pohlavní jedince, kteří zajistí vznik nových společenstev další generace. 1. Na Petriho miskách máte jedince různých kast termitů, včel a mravenců. 1. a) Určete, který exemplář patří do které kasty (např. dělník/dělnice, voják, pohlavní jedinec – královna/trubec). Číslo jedince Kasta 1 2 3 4 5

/2

1. b) Jaká je hlavní funkce exempláře 3?

/ 0,5

2. Role pracujícího jedince ve společenstvu není vždy určena odlišnou morfologií, jeden jedinec může vykonávat odlišné úkoly v průběhu svého života. Tento jev se nazývá polyethismus (z řečtiny poly – mnoho, éthos – zvyk, povaha). Pořadí vykonávaných funkcí v životě jedince je určeno mnoha faktory.

Graf 1: Polyethismus u včely medonosné.

11

Biologická olympiáda 2009–2010, krajské kolo kategorie B číslo soutěžícího .... 2. a) S pomocí grafu 1 se pokuste správně doplnit do níže uvedené tabulky pořadí funkcí v průběhu života jedince ve společenstvu včely medonosné: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

/2

2. b) Z jakého důvodu se včely věnují sběru potravy především ve vyšším věku, jak je patrné z grafu 1? Uveďte alespoň dva možné důvody. /1 3. Čmeláci se nevyznačují příliš nápadným polyethismem ani tvorbou mnoha specializovaných kast. Přesto se u nich často vyskytují dělnice různých velikostí. 3. a) První jarní dělnice jsou obvykle výrazně menší než dělnice z pozdějšího období. Víte, čím je to způsobeno? (Souvisí to se základním rozdílem ve fungování kolonie mezi čmeláky a včelami medonosnými, kde jsou dělnice po celý rok stejně veliké.) /1 3. b) Čmeláci jsou podobně jako včely medonosné velice významnými opylovači, kteří dokáží fungovat i ve velice chladných a nepříznivých podmínkách severských oblastí. Přesto tato pracovitá zvířátka nejsou u lidí v takové oblibě jako včely medonosné, neboť ty jsou chovány především pro med a další důležité produkty. Víte, jak je to s tvorbou medu u čmeláků? Z jakého důvodu?

/1 4. Pro eusociální společenství blanokřídlého hmyzu je typické, že samci jsou haploidní (mají jen jednu sadu chromosomů), kdežto samice jsou diploidní (mají dvě sady chromosomů). Je to způsobeno tím, že samice vznikají z oplozených vajíček, samci však nepohlavně z vajíčka neoplozeného. Jak bylo uvedeno výše, páření probíhá obvykle jen u vybraných jedinců – královen. Jen královny tedy kladou kromě neoplozených vajíček, dávajících vznik samcům, také oplozená vajíčka, ze kterých vznikají samice (dělnice a královny). Dělnice jsou obvykle plodné, ale královna chemicky potlačuje jejich chuť k páření a kladení vajíček pomocí tzv. mateřího feromonu, který si jedinci ve společenství mezi sebou neustále předávají fyzickým kontaktem. Feromony jsou látky různé chemické povahy, které slouží ke komunikaci mezi jedinci. Působením feromonu je kromě sexuální zdrženlivosti dělnic udržována také hierarchie a pevné vazby v rámci společenstva. Množství mateřího feromonu je tedy pro správné fungování společenstva klíčové. Dělnice díky působení feromonu matky obvykle nekladou vajíčka vůbec nebo kladou jen neoplozená vajíčka, ze kterých vznikají samci. 4. a) Jak se říká nepohlavnímu rozmnožování pomocí neoplozených vajíček? / 0,5

12

zastoupení samic v potomstvu poměr pohlaví (F/M)

Biologická olympiáda 2009–2010, krajské kolo kategorie B číslo soutěžícího .... Graf 2 ukazuje závislost zastoupení samic v potomstvu na počtu jedinců zkoumané čmeláčí kolonie (osa y: 1 – potomci jsou pouze samice, 0 – pouze samci, 0,5 – samců je stejně jako samic). Velikost populace postupně vzrůstá v průběhu sezóny, osa x tedy znázorňuje velikost populace zároveň s postupující sezónou. 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0

50

100

150

200

250

velikost populace

Graf 2: Poměr pohlaví při různé velikosti populace. 4. b) Zamyslete se nad tím, co přesně uvedený graf vyjadřuje. Co se v této kolonii v průběhu sezóny děje?

/1 4. c) Čím může být znázorněný jev způsoben? (Souvisí s množstvím dělnic a mateřím feromonem.)

/1 5. U termitů je situace velice odlišná. Všichni jedinci jsou diploidní (mají dvě sady chromosomů), v hnízdě zastávají všechny funkce jedinci obojího pohlaví a k nepohlavnímu rozmnožování zde nedochází. Zato se u nich vyvinul dokonalý a velice složitý systém různých kast. Aby společenstvo termitů mohlo správně fungovat, musí existovat velice důmyslný systém komunikace, který umožní vznik správných kast dle aktuální potřeby. Vznik různých kast je obvykle regulován pomocí feromonů, které pak často spouští či potlačují výrobu jednoho hmyzího hormonu v těle termitů. 5. a) Jaké vývojové stádium (oproti včelím dělnicím) představují termití dělníci?

/1 5. b) Víte, jak se jmenuje hormon zodpovědný za kastovní uspořádání termitů? (Tento hormon je nezbytný pro vývoj jakéhokoli hmyzu a souvisí s bodem výše.) /1 5. c) Co způsobuje tento hormon v těle hmyzu? /1

13

Biologická olympiáda 2009–2010, krajské kolo kategorie B číslo soutěžícího .... 6. Při studiu eusociálních společenstev narazíme zákonitě na jeden zajímavý jev, kdy se někteří členové obětují ve prospěch společenstva. Mohou se vzdát rozmnožování ve prospěch jiných jedinců nebo bránit hnízdo bez ohledu na vlastní přežití. Takovéto chování je pravým opakem chování sobeckého a nazývá se altruismus. Aby se altruismus v evoluci udržel, musí být pro svého nositele nějak výhodný. O tom, jestli je z evolučního hlediska pro jedince výhodné pomáhat svým příbuzným, tedy rozhoduje poměrně jednoduchá závislost příbuznosti, nákladů a zisků. Toto tzv. Hamiltonovo pravidlo lze vyjádřit vzorcem: r * B >> C Kde r je genetická příbuznost mezi příjemcem a poskytovatelem pomoci (100 % – jednovaječná dvojčata, 50 % – sourozenci, rodiče, potomci), B je reprodukční výhoda příjemce (zvýšení přenosu genetické informace příjemce do následující generace) a C jsou náklady poskytovatele (míra snížení jeho vlastní reprodukce jako následek altruismu). (Znaménko >> znamená „je výrazně větší“.) 6. a) Zamyslete se nad tím, co znamená příbuznost mezi jedinci. Proč je v tomto vztahu příbuznost tak důležitá? /1 6. b) Z uvedeného vztahu pro Hamiltonovo pravidlo vyvoďte, za jakých podmínek (vycházejte pouze z výše uvedených pojmů) může být spolupráce mezi jedinci evolučně výhodná mezi málo příbuznými jedinci? Popište slovně, nikoli opsáním písmenek ze vzorečku. /1 7. Určitě vás napadlo, že srovnání hmyzího společenstva a živočišného těla v mnoha směrech pokulhává. Argumentů proti konceptu superorganismu je hned několik, postupně si je probereme: 7. a) Tradičně uváděným příkladem je, že v celé řadě eusociálních společenstev neexistuje jasná hranice mezi rozmnožujícími se a nerozmnožujícími se jedinci, neboť u řady skupin mohou být i dělnice oplozené. U odvozených skupin mnohobuněčných organismů, například obratlovců, je však ve velice časném stádiu embryogeneze nevratně oddělena část buněk, z nichž vznikají gamety, od zbytku buněk dávajících vznik různým tělním buňkám. Tělní buňky se proto nemohou přímo účastnit rozmnožování. Takovýto proces však zdaleka nefunguje u všech mnohobuněčných organismů. Napadá vás alespoň jedna skupina, kde se z tělních buněk mohou stát buňky pohlavní? /1 7. b) Dalším problémem je srovnání příbuznosti buněk v organismu a příbuznosti jedinců v eusociálním společenstvu. Jak jsou si většinou běžné buňky v těle příbuzné? Jak jsou si příbuzní jedinci v eusociálním společenstvu? Vyberte z možností: 100 % – méně než 100 % – 66 % – 50 % – 33 % – 0 %. Tělesné (somatické) buňky

Jedinci v eusociální kolonii

/1

7. c) Mezi altruistickými jedinci eusociálních společenstev se mohou občas vyskytnout jedinci sobečtí, například dělnice včel kladoucí vajíčka, i když je to pro ostatní dělnice a matku nevýhodné. Existují v těle živočichů situace, kdy jednotlivé buňky mají jiné zájmy než celé tělo a kdy se tedy chovají sobecky na úkor buněk ostatních? Napište příklad. /1

14

Biologická olympiáda 2009–2010, krajské kolo kategorie B číslo soutěžícího .... 8. Váš kamarád se zabýval studiem jednoho druhu sociálního hmyzu. Jelikož vás však chtěl vyzkoušet a potrápit, odmítl vám povědět, který druh studoval. Slíbil však pravdivě odpovídat na vámi pokládané otázky. Vy jste se tedy pomocí následujících otázek pokoušeli zjistit o tomto druhu více informací (odpovědi jsou uvedené vždy za otázkou). Otázky

Odpovědi

A Mají všichni pohlavně dospělí jedinci křídla?

ANO

B Umí aspoň některé druhy této skupiny hmyzu bodnout žihadlem?

NE

C Jsou „pracující“ jedinci výrazně morfologicky odlišní?

ANO

D Mají všichni jedinci dobře sklerotizovanou (pevnou, odolnou) kutikulu?

NE

E Čím se tento hmyz převážně živí?

ROSTLINAMI

Mívá tento hmyz střevní symbionty, kteří mu výrazně pomáhají s trávením potravy? Mají některé druhy tohoto hmyzu „chovy“ jiných druhů hmyzu (např. mšic), G které používají k získávání potravy? F

ANO NE

H Je ve společenstvu trvale přítomný královský pár nebo jen královna?

PÁR

I Vyskytují se zástupci této skupiny i v Evropě?

ANO

J Jaký typ vývoje (dokonalá/nedokonalá proměna) má tento hmyz?

NEDOKONALÁ

K Mají pohlavní jedinci křídla po celou dospělost?

NE

L Pracují obvykle nedospělí jedinci?

ANO

8. a) Kterou skupinu hmyzu kamarád studoval? /1 8. b) Pro kterou skupinu hmyzu by byly charakteristické následující odpovědi? Otázky A Mají všichni jedinci ve společenstvu (kromě larválních stádií) křídla? B Umí aspoň některé druhy této skupiny hmyzu bodnout žihadlem? D Mají všichni jedinci dobře sklerotizovanou (pevnou, odolnou) kutikulu? G Mají některé druhy tohoto hmyzu „chovy“ jiných druhů hmyzu (např. mšic), které používají k získávání potravy? H Je v společenstvu trvale přítomný královský pár nebo jen královna? I Vyskytují se zástupci této skupiny i v Evropě? J Jaký typ vývoje (dokonalá/nedokonalá proměna) má tento hmyz? L Pracují obvykle nedospělí jedinci?

Odpovědi NE ANO ANO ANO KRÁLOVNA ANO DOKONALÁ NE /1

15



3. Putování látek v mnohobuněčném těle Autor: Mgr. Petr Jedelský a Mgr. Jan Matějů Časová náročnost: 45 minut

Mnohobuněčnost přináší možnost vytvářet složitější struktury než jsou pouhé kolonie. Dělba práce mezi specializované buňky nebo orgány může být dotažena k naprosté dokonalosti, ale při zvětšující se velikosti těla je také nutné vytvářet struktury, které slouží k dopravě materiálu a informací po těle. Některá fyzikální omezení pak dokonce mohou určovat, jakých největších rozměrů může organismus dosáhnout. 1. Transport látek v rostlině je založen na jednoduchých fyzikálních principech. Ve vegetační sezóně umožňuje zásobit listy vodou a kořenům dodávat stavební látky. Pro transport látek se u rostlin vyvinula specializovaná pletiva, která obvykle vytvářejí společný útvar označovaný jako cévní svazek. 1. a) Na následujícím schématu označte směr list a směr kořen u cévního svazku ve stonku vzrostlé, olistěné rostliny.

Směr list – kořen

Směr list – kořen

/1 1. b) Doplňte písmena do prázdných políček v předcházejícím schématu. (Jeden pojem nepoužijete.) xx A) škrob xx B) voda xx C) sacharosa xx D) céva (trachea) xx E) sítkovice /2 1. c) Cévní svazek je tvořen dřevem (xylem) a lýkem (floem). Která z těchto částí obsahuje sítkovice?

/ 0,5

17

Biologická olympiáda 2009–2010, krajské kolo kategorie B číslo soutěžícího .... 1. d) Při vedení vody v rostlině se uplatňují dvě důležité fyzikální vlastnosti kapalin: koheze a adheze. Stručně vysvětlete co tyto pojmy znamenají. Adheze:

Koheze:

/2 2. Vodu v cévách si můžeme představit jako spojitý tenký sloupec vedoucí od kořene až do listu. Voda je tímto směrem nasávána především vlivem transpirace. Když rostlinu nad zemí usekneme, a tím přerušíme tento vodní sloupec, voda bude přesto pahýlem stále vytlačována. Pozorovaný jev je způsoben kořenovým vztlakem, který vytlačuje vodu do výše položených pletiv. Nejpatrnější je tento jev u stromů ořezaných na jaře. 2. a) Na jaké vlastnosti závisí kořenový vztlak? (Vyberte jednu z možností.) xx na množství oxidu křemičitého v půdě xx na množství osmoticky aktivních látek v kořeni xx na původní velikosti listové plochy rostliny xx na množství cévních svazů v kořeni xx na atmosférickém tlaku v půdě

/1

2. b) Proč je kořenový vztlak zpravidla nejvyšší na jaře? (Navažte na odpověď z předchozí otázky a popište mechanismus.)

/1 2. c) Voda je rostlinou obvykle přijímána prostřednictvím povrchu kořene. Které struktury se rozhodujícím způsobem podílejí na zvětšení velikosti jeho aktivního povrchu? /1 2. d) Transpirace rostlin se významnou měrou podílí na udržování stálého mikroklimatu. Vysvětlete, proč je i v parném létě v lese příjemná teplota a ve městě z betonu a kamene nesnesitelné vedro.

/1 2. e) Jakým nejběžnějším způsobem reguluje rostlina intenzitu transpirace za nedostatku vody?

/1

18

Biologická olympiáda 2009–2010, krajské kolo kategorie B číslo soutěžícího .... 2. f) Omezení transpirace z předchozí otázky vede zároveň nepřímo ke zhoršení přísunu plynu nezbytného pro tvorbu biomasy. O který plyn se jedná a v důsledku čeho se sníží jeho dostupnost?

/ 1,5 2. g) V průběhu vegetační sezóny lze na zahradách pozorovat lidské aktivity, jako je pletí plevele a okopávání. Na širých lánech polí místo toho můžete spatřit podmítání. Je to mělká orba, která se provádí například po sklizení obilí. Dojde při ní k obrácení svrchní vrstvy půdy, včetně plevele, zbytků rostlin a semen. Kromě toho, že se díky němu do půdy lépe dostává kyslík a je odstraněn plevel, pomáhá toto opatření ještě šetřit v půdě obsaženou vodu. Napište, proč podmítání pomáhá úspořit vláhu.

/1 3. V předchozí otázce jsme poněkud odbočili, takže zpět k transportu látek v mnohobuněčných tělech. Živočichové mají zcela odlišnou stavbu těla, ale zdánlivě se mohou některé souvislosti transportu látek v těle podobat situaci u rostlin. Je to jednak tím, že hledání vzdálených podobností je snadné (ale často velmi zavádějící), a také tím, že fyzikální a chemická podstata transportních jevů je stejná. 3. a) Proudění látek z listů do kořene a naopak se velmi vzdáleně podobá krevnímu oběhu. Podobnost krevního oběhu živočichů a transportu látek u rostlin je pouze povrchní a rozdílů mezi nimi najdeme opravdu spoustu. Co neproudí v cévních svazcích rostlin? ionty solí – voda – buňky – cukry – fytohormony / 0,5 3. b) Co nenajdeme v krevním oběhu savců? protilátky – adrenalin – tukové buňky – oxid uhličitý – krevní destičky – glukosu / 0,5

19

Biologická olympiáda 2009–2010, krajské kolo kategorie B číslo soutěžícího .... 3. c) Doplňte písmena do schématu krevního oběhu savce. (Pět políček nevyplníte.) xx xx xx xx xx xx xx xx xx xx xx

A) krkavice B) aorta C) jaterní tepna D) horní dutá žíla E) dolní dutá žíla F) vrátnicová žíla G) levá předsíň H) pravá předsíň I) játra J) střevo K) plíce

/6

20



Poznávání přírodnin Poznej 15 předložených hub a rostlin a napiš jejich název:

1. _____________________________ 2. _____________________________ 3. _____________________________ 4. _____________________________ 5. _____________________________ 6. _____________________________ 7. _____________________________ 8. _____________________________ 9. _____________________________ 10. _____________________________ 11. _____________________________ 12. _____________________________ 13. _____________________________ 14. _____________________________ 15. _____________________________

21


Poznej 15 předložených živočichů a napiš jejich název:


1. _____________________________ 2. _____________________________ 3. _____________________________ 4. _____________________________ 5. _____________________________ 6. _____________________________ 7. _____________________________ 8. _____________________________ 9. _____________________________ 10. _____________________________ 11. _____________________________ 12. _____________________________ 13. _____________________________ 14. _____________________________ 15. _____________________________

23


Poznej 10 předložených objektů a napiš odpověď podle zadání:


1. _____________________________ 2. _____________________________ 3. _____________________________ 4. _____________________________ 5. _____________________________ 6. _____________________________ 7. _____________________________ 8. _____________________________ 9. _____________________________ 10. _____________________________

25

biologická olympiáda 2009–2010 44. ročník Krajské kolo kategorie B Zadání soutěžních úloh Autoři: kolektiv členů pracovní skupiny pro tvorbu úkolů BiO kategorie A, B pod vedením Mgr. Petra Jedelského Redakce: Bc. Libor Mořkovský a Mgr. Petr Jedelský Pedagogická recenzenze: Mgr. Magda Andresová a Mgr. Petr Šíma Jazyková korektura: Bc. Hana Nůsková

Biologická olympiáda

Recommend Documents