Тело пинг­ви­нов по­кры­то очень мощ­ным плот­ным слоем кон­тур­ных пе­рьев, под ко­то­ры­ми тол­стый слой пу­хо­вых пе­рьев. При этом пинг­ви­ны, в от­ли­чие от дру­гих птиц, ме­ня­ют пу­хо­вые перья все разом, а не по­сте­пен­но в те­че­ние всей жизни. Объ­яс­ни­те, по­че­му у пинг­ви­нов в ходе эво­лю­ции сфор­ми­ро­ва­лись такие осо­бен­но­сти пу­хо­во­го слоя пе­рьев и как эти осо­бен­но­сти по­вы­ша­ют их при­спо­соб­лен­ность к усло­ви­ям окру­жа­ю­щей среды.

Из­вест­но, что ди­но­зав­ры были наи­бо­лее про­грес­сив­ной груп­пой пре­смы­ка­ю­щих­ся и об­ла­да­ли пас­сив­ной теп­ло­кров­но­стью (из-⁠за боль­ших раз­ме­ров тело на­гре­ва­лось за день и потом мед­лен­но осты­ва­ло, поз­во­ляя со­хра­нять более вы­со­кую, чем окру­жа­ю­щая среда, тем­пе­ра­ту­ру тела даже ночью). Объ­яс­ни­те, по­че­му пре­смы­ка­ю­щи­е­ся не могут быть ис­тин­но теп­ло­кров­ны­ми, как птицы и мле­ко­пи­та­ю­щие.

Для птиц, гнез­дя­щих­ся на земле, часто свой­ствен­но не­обыч­ное по­ве­де­ние: они изоб­ра­жа­ют перед хищ­ни­ком, что они ра­не­ны, в по­след­ний мо­мент уле­тая прямо из-⁠под носа хищ­ни­ка. Объ­яс­ни­те, с чем свя­за­но такое по­ве­де­ние птицы? Как оно по­мо­га­ет по­вы­сить вы­жи­ва­е­мость вида? В чём риск та­ко­го по­ве­де­ния?

Боль­шин­ство пла­цен­тар­ных мле­ко­пи­та­ю­щих сразу после родов тща­тель­но вы­ли­зы­ва­ют детёнышей и съе­да­ют по­след (пла­цен­ту, ко­то­рая рож­да­ет­ся вслед за детёны­ша­ми). Объ­яс­ни­те, с чем свя­за­но такое по­ве­де­ние.

Из­вест­но, что и у тигра, и у льва при­сут­ству­ет мас­ки­ро­воч­ная окрас­ка. Од­на­ко у тигра окрас­ка по­ло­са­тая (рас­чле­ня­ю­щая окрас­ка), а у льва окрас од­но­тон­ный. Объ­яс­ни­те, с чем свя­за­ны такие от­ли­чия в окра­се этих хищ­ни­ков.

Какие от­ли­чия в стро­е­нии и фи­зио­ло­гии поз­во­ли­ли пти­цам по­лу­чить более ши­ро­кое гео­гра­фи­че­ское рас­про­стра­не­ние, чем пре­смы­ка­ю­щим­ся? Ответ по­яс­ни­те.

В каких си­ту­а­ци­ях и с какой целью у мле­ко­пи­та­ю­щих жи­вот­ных про­ис­хо­дит ре­флек­тор­ное под­ня­тие шер­сти? Дайте ар­гу­мен­ти­ро­ван­ный ответ. Какое ру­ди­мен­тар­ное яв­ле­ние на коже че­ло­ве­ка можно на­блю­дать в ана­ло­гич­ных си­ту­а­ци­ях?

Ха­рак­те­ри­сти­ки лю­бо­го звука  — вы­со­та и сила зву­ча­ния. Вы­со­та звука опре­де­ля­ет­ся ко­ли­че­ством ко­ле­ба­ний зву­ко­вой волны и вы­ра­жа­ет­ся в гер­цах (Гц). Звук с ча­сто­той мень­ше 0,016 кГц на­зы­ва­ют ин­фра­зву­ком, а свыше 20 кГц  — уль­тра­зву­ком. Как уль­тра­звук, так и ин­фра­звук че­ло­ве­че­ским ухом не вос­при­ни­ма­ют­ся, од­на­ко мно­гие жи­вот­ные их слы­шат и об­ща­ют­ся в уль­тра­зву­ко­вом диа­па­зо­не. На рис. 1 пред­став­ле­ны диа­па­зо­ны слы­ши­мых зву­ков для раз­ных жи­вот­ных, а на рис. 2  — диа­па­зо­ны, при­хо­дя­щи­е­ся на ин­фра­звук, слы­ши­мый звук и уль­тра­звук.

В каком зву­ко­вом диа­па­зо­не, по­ми­мо слы­ши­мо­го, спо­соб­на по­лу­чать ин­фор­ма­цию ле­ту­чая мышь?

Мно­гие виды ру­ко­кры­лых и ки­то­об­раз­ных спо­соб­ны к эхо­ло­ка­ции. На чём по­стро­ен прин­цип ра­бо­ты эхо­ло­ка­ци­он­ной си­сте­мы и какие ор­га­ны жи­вот­но­го при этом за­дей­ство­ва­ны? Ка­ко­во пре­иму­ще­ство та­ко­го спо­со­ба ори­ен­та­ции в про­стран­стве? Ответ по­яс­ни­те. В каких си­ту­а­ци­ях люди при­ме­ня­ют при­бо­ры (эхо­ло­ты, со­на­ры), ра­бо­та­ю­щие по ана­ло­гич­но­му прин­ци­пу? При­ве­ди­те не менее двух при­ме­ров при­ме­не­ния че­ло­ве­ком таких при­бо­ров.

Из­вест­но, что вто­рич­но­вод­ные мле­ко­пи­та­ю­щие (дель­фи­ны, киты) об­ла­да­ют зна­чи­тель­ны­ми за­па­са­ми жира. Объ­яс­ни­те, в чём за­клю­ча­ет­ся их адап­тив­ное зна­че­ние.

У боль­шин­ства мле­ко­пи­та­ю­щих кожа по­кры­та шер­стью, у птиц  — пе­рья­ми, предот­вра­ща­ю­щи­ми из­лу­че­ние тепла. Какие осо­бен­но­сти стро­е­ния ор­га­низ­ма поз­во­ля­ют из­бе­жать пе­ре­гре­ва у таких жи­вот­ных как заяц, со­ба­ка и во­ро­бей?

Глаза птиц и мле­ко­пи­та­ю­щих имеют боль­шое ана­то­ми­че­ское сход­ство. Какие осо­бен­но­сти стро­е­ния глаз­но­го яб­ло­ка обес­пе­чи­ва­ют его све­то­чув­стви­тель­ность? Объ­яс­ни­те, в связи с каким об­ра­зом жизни у боль­шин­ства птиц от­ря­да Со­во­об­раз­ные све­то­чув­стви­тель­ность глаз выше, чем у птиц от­ря­да Со­ко­ло­об­раз­ные? Какой вид фо­то­ре­цеп­то­ров обес­пе­чи­ва­ет вы­со­кую све­то­чув­стви­тель­ность глаз у со­во­об­раз­ных?

Для ис­тин­ных на­зем­ных жи­вот­ных (ам­ниот) ха­рак­те­рен пря­мой тип по­ст­эм­бри­о­наль­но­го раз­ви­тия. Чем раз­ли­ча­ет­ся пи­та­ние эм­бри­о­на у жи­во­ро­дя­щих и яй­це­кла­ду­щих (яй­це­ро­дя­щих) по­зво­ноч­ных жи­вот­ных? В чём за­клю­ча­ет­ся пре­иму­ще­ство жи­во­рож­де­ния перед яй­це­рож­де­ни­ем? В усло­ви­ях ка­ко­го кли­ма­та и по­че­му у не­ко­то­рых пре­смы­ка­ю­щих­ся раз­вил­ся про­ме­жу­точ­ный ва­ри­ант раз­мно­же­ния  — яй­це­жи­во­рож­де­ние.

Мле­ко­пи­та­ю­щие не спо­соб­ны син­те­зи­ро­вать фер­мен­ты, рас­щеп­ля­ю­щие цел­лю­ло­зу (клет­чат­ку). При этом мно­гие виды мле­ко­пи­та­ю­щих пи­та­ют­ся рас­ти­тель­ной пищей. Какие адап­та­ции в стро­е­нии пи­ще­ва­ри­тель­ной си­сте­мы су­ще­ству­ют у тра­во­яд­ных мле­ко­пи­та­ю­щих для пи­та­ния тра­вой? Ука­жи­те че­ты­ре адап­та­ции и по­яс­ни­те зна­че­ние каж­дой из них.

Как рас­по­ло­же­ны глаза у круп­ных хищ­ных и тра­во­яд­ных мле­ко­пи­та­ю­щих? В чем пре­иму­ще­ство та­ко­го рас­по­ло­же­ния глаз у этих групп жи­вот­ных?

Сне­ги­ри и не­ко­то­рые виды синиц яв­ля­ют­ся осед­лы­ми пти­ца­ми, зи­му­ю­щи­ми в ме­стах гнез­до­вий. Какое адап­тив­ное зна­че­ние в зим­ний пе­ри­од имеют такие осо­бен­но­сти по­ве­де­ния этих птиц, как ча­стое рас­пу­ше­ние пе­рьев (на­хох­ли­ва­ние), дро­жа­ние, ча­стое пи­та­ние, ко­чев­ки?

Среди ле­та­ю­щих птиц рас­про­стра­не­ны раз­лич­ные спо­со­бы по­ле­та, один из ко­то­рых  — полет кли­ном, когда летит целая стая. Какие пре­иму­ще­ства даёт такой спо­соб полёта?

По­че­му еж и сус­лик впа­да­ют в зим­нюю спяч­ку, а заяц и лес­ная мышь  — нет? Какие из­ме­не­ния про­ис­хо­дят в ор­га­низ­ме жи­вот­ных во время спяч­ки?

У мо­ло­до­го пе­ту­ха уда­ли­ли часть бед­рен­ной кости, оста­вив над­кост­ни­цу не­по­вре­жден­ной. Через не­ко­то­рое время по­вре­жден­ный уча­сток пол­но­стью вос­ста­но­вил­ся. Что до­ка­зы­ва­ет этот опыт? По­че­му в экс­пе­ри­мен­те была со­хра­не­на над­кост­ни­ца? По­че­му был вы­бран имен­но мо­ло­дой петух?

У цыплёнка экс­пе­ри­мен­та­то­ры уда­ли­ли фраг­мент бед­рен­ной кости, оста­вив не­по­вре­ждёнными все струк­ту­ры, от­вет­ствен­ные за её вос­ста­нов­ле­ние. Через не­ко­то­рое время кость пол­но­стью вос­ста­но­ви­лась. Что до­ка­зы­ва­ет этот опыт? Какие струк­ту­ры и как обес­пе­чи­ва­ют рост кости? По­че­му экс­пе­ри­мен­та­то­ра­ми был вы­бран цыплёнок, а не взрос­лый петух? Ответ по­яс­ни­те.

Среди по­зво­ноч­ных жи­вот­ных из­вест­ны слу­чаи за­раз­но­го рака: транс­мис­сив­ная ве­не­ри­че­ская опу­холь собак, пе­ре­да­ю­ща­я­ся по­ло­вым путём, и ли­це­вая опу­холь тасма­ний­ско­го дья­во­ла, пе­ре­да­ю­ща­я­ся при уку­сах. Пред­ло­жи­те меры по борь­бе с за­раз­ны­ми ви­да­ми рака, при­ме­ни­мые для че­ло­ве­че­ской по­пу­ля­ции, в слу­чае по­яв­ле­ния та­ко­вых у че­ло­ве­ка. Ка­ко­ва при­чи­на по­яв­ле­ния зло­ка­че­ствен­ных опу­хо­лей? Какие фак­то­ры окру­жа­ю­щей среды могут уве­ли­чи­вать ве­ро­ят­ность по­яв­ле­ния зло­ка­че­ствен­ных опу­хо­лей? На­зо­ви­те ос­нов­ные свой­ства ра­ко­вых кле­ток.

В жи­вот­ном цар­стве су­ще­ству­ет не­сколь­ко ве­ществ, слу­жа­щих окон­ча­тель­ным про­дук­том бел­ко­во­го рас­па­да. У боль­шин­ства вод­ных жи­вот­ных это ам­ми­ак, у мно­гих на­зем­ных, на­при­мер у зем­но­вод­ных и мле­ко­пи­та­ю­щих, это мо­че­ви­на, тре­бу­ю­щая для вы­ве­де­ния из ор­га­низ­ма мень­ше­го ко­ли­че­ства воды, чем ам­ми­ак. Но встре­ча­ет­ся и вы­де­ле­ние прак­ти­че­ски не­рас­тво­ри­мой в воде мо­че­вой кис­ло­ты, на­при­мер у на­се­ко­мых и птиц. Пред­по­ло­жи­те, с чем может быть свя­зан эво­лю­ци­он­ный пе­ре­ход от вы­де­ле­ния ам­ми­а­ка к вы­де­ле­нию мо­че­ви­ны и по­че­му у не­ко­то­рых жи­вот­ных во­об­ще про­изошёл пе­ре­ход к вы­де­ле­нию мо­че­вой кис­ло­ты. По­яс­ни­те свой ответ.

В 1902 г. М. Бей­лисс и Э. Стар­линг по­ве­ли сле­ду­ю­щий экс­пе­ри­мент. У под­опыт­но­го жи­вот­но­го они пе­ре­ре­за­ли все нервы, иду­щие к под­же­лу­доч­ной же­ле­зе. К удив­ле­нию уче­ных, как толь­ко пища ка­са­лась сли­зи­стой обо­лоч­ки ки­шеч­ни­ка, под­же­лу­доч­ная же­ле­за на­чи­на­ла из­ли­вать в его по­лость пан­кре­а­ти­че­ский сок. С какой целью уче­ные пе­ре­ре­за­ли все нервы, со­еди­ня­ю­щие под­же­лу­доч­ную же­ле­зу с ЦНС? Какой отдел пе­ри­фе­ри­че­ской нерв­ной си­сте­мы ин­нер­ви­ру­ет ра­бо­ту под­же­лу­доч­ной же­ле­зы? Какое вли­я­ние ока­зы­ва­ет этот отдел на вы­ра­бот­ку пан­кре­а­ти­че­ско­го сока? По­че­му же­ле­за вы­ра­ба­ты­ва­ла под­же­лу­доч­ный сок, в экс­пе­ри­мен­те? Ответ по­яс­ни­те.

Ко­ли­че­ство белка мио­гло­би­на в раз­ных мыш­цах тела жи­вот­но­го раз­ли­ча­ет­ся. При изу­че­нии сер­дец уток и гусей ока­за­лось, что со­дер­жа­ние мио­гло­би­на в стен­ке ле­во­го же­лу­доч­ка было выше, чем в стен­ке пра­во­го.

Ка­ко­ва функ­ция мио­гло­би­на в мыш­цах? Чем можно объ­яс­нить по­лу­чен­ный в ис­сле­до­ва­нии ре­зуль­тат?

Ко­ли­че­ство мио­гло­би­на в му­ску­ла­ту­ре раз­ных птиц раз­ли­ча­ет­ся. Так, у пинг­ви­нов кон­цен­тра­ция мио­гло­би­на в груд­ных мыш­цах в сред­нем в 10 раз выше, чем у на­зем­ных птиц. Ка­ко­ва хи­ми­че­ская при­ро­да мио­гло­би­на? Ка­ко­ва его функ­ция в ор­га­низ­ме? По­че­му у пинг­ви­нов кон­цен­тра­ция мио­гло­би­на в мыш­цах выше, чем у на­зем­ных птиц? Ответ по­яс­ни­те, учи­ты­вая осо­бен­но­сти жизни пинг­ви­нов.

Птицы, осо­бен­но днев­ные хищ­ни­ки, спо­соб­ны ви­деть очень мел­кие объ­ек­ты на боль­шом рас­сто­я­нии. За счёт каких осо­бен­но­стей струк­тур глаза у таких птиц обес­пе­чи­ва­ет­ся вы­со­кая остро­та зре­ния? Какие фо­то­ре­цеп­то­ры пре­об­ла­да­ют в сет­чат­ке глаза кор­шу­на по срав­не­нию с сет­чат­кой глаза у совы? Ответ по­яс­ни­те.

У цыплёнка экс­пе­ри­мен­та­то­ра­ми был вы­ре­зан фраг­мент бед­рен­ной кости пло­ща­дью 20 мм². Через не­ко­то­рое время пло­щадь де­фек­та со­ста­ви­ла 5 мм². Что до­ка­зы­ва­ет этот опыт? Какие струк­ту­ры кости и кост­ной ткани обес­пе­чи­ва­ют их рост? По­че­му экс­пе­ри­мен­та­то­ра­ми был вы­бран цыплёнок, а не взрос­лый петух? Ответ по­яс­ни­те.

Из­вест­но, что при фи­зи­че­ской на­груз­ке ча­сто­та сер­деч­ных со­кра­ще­ний уве­ли­чи­ва­ет­ся. Од­на­ко при ны­ря­нии у жи­вот­ных сра­ба­ты­ва­ет ны­ря­тель­ный ре­флекс. Не­смот­ря на зна­чи­тель­ные фи­зи­че­ские уси­лия, не­об­хо­ди­мые для по­гру­же­ния, серд­це­би­е­ние за­мед­ля­ет­ся, а пе­ри­фе­ри­че­ские со­су­ды сужа­ют­ся. Осо­бен­но силь­но ны­ря­тель­ный ре­флекс вы­ра­жен у вод­ных мле­ко­пи­та­ю­щих.

Пред­по­ло­жи­те, какие ре­цеп­то­ры кожи вос­при­ни­ма­ют сиг­нал о по­гру­же­нии мле­ко­пи­та­ю­ще­го под воду и какую ин­фор­ма­цию они пе­ре­да­ют в мозг. Какое фи­зио­ло­ги­че­ское зна­че­ние имеют такие яв­ле­ния, на­блю­да­е­мые при ны­ря­нии, как за­мед­ле­ние серд­це­би­е­ния и суже­ние пе­ри­фе­ри­че­ских со­су­дов?

Из­вест­но, что для не­ко­то­рых яще­риц не ха­рак­тер­но от­кла­ды­ва­ние яиц и из тела жи­вот­но­го вы­хо­дят но­во­рождённые детёныши. Как на­зы­ва­ет­ся это яв­ле­ние, объ­яс­ни­те его? С чем связ­но по­яв­ле­ние этого яв­ле­ния у не­ко­то­рых яще­риц?

Яд цей­лон­ско­го край­та (Bungarus ceylonicus)  — змеи из се­мей­ства ас­пи­дов  — со­дер­жит α-бун­га­ро­ток­син, бло­ки­ру­ю­щий аце­тил­хо­ли­но­вые ре­цеп­то­ры на кле­точ­ных мем­бра­нах. Такой яд мгно­вен­но обез­дви­жи­ва­ет мышей, ля­гу­шек и яще­риц, на ко­то­рых охо­тит­ся змея. Объ­яс­ни­те ме­ха­низм дей­ствия яда на жи­вот­ных и при­чи­ну их смер­ти в ре­зуль­та­те укуса змеи.

Если срав­нить серд­ца у ки­то­об­раз­ных и на­зем­ных мле­ко­пи­та­ю­щих, то ока­жет­ся, что у мно­гих китов пра­вый же­лу­до­чек раз­вит су­ще­ствен­но лучше ле­во­го, тогда как у на­зем­ных мле­ко­пи­та­ю­щих левый же­лу­до­чек за­мет­но толще пра­во­го. Как можно объ­яс­нить дан­ную за­ко­но­мер­ность?

При по­гру­же­нии у ки­то­об­раз­ных сни­жа­ет­ся общее по­треб­ле­ние кис­ло­ро­да за счёт умень­ше­ния кро­во­снаб­же­ния ске­лет­ных мышц. Как при этом из­ме­ня­ет­ся ча­сто­та сер­деч­ных со­кра­ще­ний? За счёт каких адап­та­ций и про­цес­сов в ске­лет­ной му­ску­ла­ту­ре про­дол­жа­ет вы­ра­ба­ты­вать­ся АТФ во время по­гру­же­ния?

Мио­гло­бин  — белок, за­па­са­ю­щий кис­ло­род в клет­ках по­пе­реч­но­по­ло­са­той и сер­деч­ной мы­шеч­ной ткани. В слу­чае вре­мен­ной не­хват­ки кис­ло­ро­да мио­гло­бин вы­сво­бож­да­ет его, тем самым вос­пол­няя де­фи­цит. Мио­гло­бин яв­ля­ет­ся эво­лю­ци­он­ным пред­ше­ствен­ни­ком ге­мо­гло­би­на, имеет боль­шее срод­ство к кис­ло­ро­ду, то есть эф­фек­тив­нее его свя­зы­ва­ет и хуже вы­сво­бож­да­ет. Срав­ни­те со­дер­жа­ние мио­гло­би­на в мыш­цах си­не­го кита и в мыш­цах ки­то­вой акулы. Срав­ни­те со­дер­жа­ние мио­гло­би­на в мыш­цах си­не­го кита и аф­ри­кан­ско­го слона. Срав­ни­те со­дер­жа­ние мио­гло­би­на в груд­ных мыш­цах по­ле­во­го во­ро­бья и до­маш­ней ку­ри­цы.

У не­ко­то­рых во­до­пла­ва­ю­щих птиц (чайки, утки и др.) ар­те­рии, не­су­щие кровь к по­дош­ве лап, и вены, воз­вра­ща­ю­щие кровь в тело, пе­ре­пле­та­ют­ся между собой.

Пред­по­ло­жи­те, какое фи­зио­ло­ги­че­ское зна­че­ние может иметь такая ана­то­ми­че­ская осо­бен­ность птиц? Дайте ар­гу­мен­ти­ро­ван­ный ответ. У дру­гих птиц (совы, яст­ре­бы и др.) часть паль­цев и цевка по­кры­ты пе­рья­ми. На­зо­ви­те три функ­ции, ко­то­рые может вы­пол­нять опе­ре­ние на лапах.

В не­ко­то­рых ко­стях птиц вме­сто кост­но­го мозга на­хо­дит­ся воз­дух. Такие кости на­зы­ва­ют­ся пнев­ма­ти­че­ски­ми.

Какое зна­че­ние имеет пнев­ма­ти­за­ция ко­стей у птиц? Какие ещё осо­бен­но­сти в стро­е­нии ске­ле­та и внут­рен­них ор­га­нов птиц обес­пе­чи­ва­ют это зна­че­ние? На­зо­ви­те две осо­бен­но­сти. Как и по­че­му на­ли­чие воз­душ­ных меш­ков вли­я­ет на плот­ность тела птицы?

По­че­му у куриц, вы­ра­щен­ных на пти­це­фаб­ри­ках кости менее проч­ные, чем у диких? Какие ве­ще­ства и каким об­ра­зом обес­пе­чи­ва­ют проч­ность ко­стей у жи­вот­ных? По­че­му у куриц-не­су­шек кости тонь­ше и легче, чем у мяс­ных пород кур? Дайте ар­гу­мен­ти­ро­ван­ный ответ

Из­вест­но, что со­от­но­ше­ние объёмов моз­го­во­го и кор­ко­во­го слоёв почек может су­ще­ствен­но раз­ли­чать­ся у жи­вот­ных раз­ных эко­ло­ги­че­ских групп. У каких гры­зу­нов  — жи­те­лей арид­ных зон или оби­та­те­лей лу­го­вых био­то­пов  — будет боль­ше от­но­ше­ние тол­щи­ны моз­го­во­го ве­ще­ства к кор­ко­во­му и более на­сы­щен­ная про­дук­та­ми вы­де­ле­ния моча? Дайте объ­яс­не­ние этой за­ко­но­мер­но­сти с точки зре­ния струк­тур­ных осо­бен­но­стей нефро­нов. Вы­ска­жи­те пред­по­ло­же­ние, как будет от­ли­чать­ся со­от­но­ше­ние тол­щи­ны по­чеч­ных слоёв у боб­ров в срав­не­нии с су­хо­пут­ны­ми гры­зу­на­ми той же кли­ма­ти­че­ской зоны. Ответ обос­нуй­те.