1. «Бесхребетный друг» Человеком было одомашнено немало позвоночных животных, однако среди беспозвоночных доместицированными считаются лишь медоносная пчела и тутовый шелкопряд. Сформулируйте критерии одомашнивания. Будут ли они различаться для позвоночных и беспозвоночных животных? Предложите список из пяти беспозвоночных животных, которых было бы выгодно одомашнить современному человеку. Опишите поэтапно стратегию одомашнивания для одного из предложенных вами беспозвоночных животных, доместикация которого была бы наиболее выгодна.
2. «Сантилюди» У микронасекомых размеры тела составляют сотни микрометров, тогда как у других насекомых средний размер тела - порядка сантиметра. Предположите, какие биологические проблемы могли бы возникнуть, если бы размеры человека уменьшились до 1 - 2 сантиметров. Изменение каких анатомических, физиологических и биохимических параметров могло бы разрешить эти проблемы?
3. «Встань и иди!» Жизненная форма животного обычно предполагает активное передвижение, однако существуют и сидячие животные. Какими могут быть предпосылки эволюционного перехода к активному передвижению на взрослой стадии у сидячих животных? Предложите три класса многоклеточных животных, представители которых не к активному передвижению на взрослой стадии, но, вероятнее всего, могли бы приобрести эту Предложите эволюционный сценарий перехода от сидячей формы к активному передвижению для наиболее перспективного представителя одного из предложенных вами классов.
4. «Метапаразит» У современных паразитов редко бывает больше трех смен хозяев на протяжении жизненного цикла. С какими проблемами сталкиваются паразиты с большим числом смен хозяев и как им удается их разрешить? Предложите модель паразита с максимальным числом смен хозяев, принадлежащих при этом к разным классам животных. Какими экологическими и физиологическими особенностями будет обладать такой паразит? К какой систематической группе он, скорее всего, будет относиться?
6. «Самый неприступный» Растения значительно уступают в подвижности животным, поэтому они разрабатывают системы пассивной защиты от паразитов и хищников. Предложите критерии оценки защищенности растения и приведите соответствующие примеры. Предположите, какими анатомическими и физиолого-биохимическими особенностями должно обладать максимально защищенное растение. С какими проблемами столкнется этот организм и как он может их преодолеть?
7. «От винта к полёту возникала многократно в различных группах многоклеточных животных. Какие анатомические, физиологические и экологические особенности благоприятствуют приобретению к полету? В каких трех классах беспозвоночных, в которых сейчас нет летающих организмов, было бы вероятно возникновение "летунов"? Какой из выбранных вами классов был бы наиболее перспективен с этой точки зрения?
Список из пяти беспозвоночных животных, которых было бы выгодно одомашнить современному человеку, может включать следующих представителей:
1. Шелкопряд. Одомашнение шелкопряда позволит использовать его для производства шелка, который широко используется в текстильной промышленности.
2. Медоносная пчела. Одомашнение пчелы позволит получать мед и другие продукты пчеловодства, а также использовать ее для опыления растений.
3. Одомашненный жук. Жуки могут быть использованы в биологическом контроле вредителей и порочная домашнего может снизить использование химических пестицидов.
4. Одомашненный муравей. Муравьи могут быть использованы для борьбы с другими насекомыми-вредителями или для улучшения почвы.
5. Одомашненные пиявки. Пиявки имеют медицинское значение и могут использоваться в лечении некоторых заболеваний.
Стратегия одомашнивания для одного из предложенных беспозвоночных животных может выглядеть следующим образом:
a. Исследуйте и изучите естественные условия и особенности жизненного цикла этого животного. Это позволит создать идеальные условия для его жизни в домашней среде.
b. Создайте пространство, соответствующее потребностям животного, которое будет позволять ему развиваться и производить потомство.
c. Разработайте специальный рацион питания, обеспечивающий все необходимые питательные вещества для животного.
d. Начните процесс приручения, постепенно привыкая животное к присутствию человека и обучая его выполнению определенных команд или задач.
e. Развивайте и укрепляйте связь между человеком и животным путем налаживания постоянного взаимодействия и обучения.
f. Следите за здоровьем и благополучием животного, предоставляя ему необходимые условия и медицинскую помощь при необходимости.
2. Если размеры человека уменьшились до 1-2 сантиметров, это создало бы множество биологических проблем. Некоторые из них включают:
- Ограниченный доступ к пище. С таким маленьким размером, человеку было бы сложно найти и получить пищу.
- Уязвимость перед хищниками. Было бы намного сложнее избежать опасности и защитить себя от хищников.
- Ограниченные возможности передвижения. Маленький размер мог бы ограничить способность к передвижению на дальние расстояния и на высоте.
- Проблемы с терморегуляцией. Маленький размер может привести к увеличению уязвимости перед неблагоприятными температурами.
Для решения этих проблем необходимо было бы изменить некоторые анатомические, физиологические и биохимические параметры. Например, человеку нужно было бы иметь более эффективную систему поиска и получения пищи, а также улучшенные механизмы защиты от хищников. Кроме того, возможно, потребуется улучшенная система регуляции температуры и адаптация к более экстремальным условиям.
3. Предпосылки эволюционного перехода к активному передвижению на взрослой стадии у сидячих животных могут быть следующими:
- Появление новых конкурентов или хищников, которые могут заставить животное передвигаться, чтобы найти пищу или укрытие.
- Изменение доступности пищи, что заставляет животное искать ее в новых местах и передвигаться для ее получения.
- Изменение окружающей среды, например, пересыхание обычно влажных мест, что может заставить животное искать новые ресурсы в других местах.
Три класса многоклеточных животных, представители которых не активно передвигаются на взрослой стадии, но могли бы приобрести эту способность, это:
1. Моллюски, например, улитки или мидии. Это животные могут приобрести активное передвижение, чтобы найти новые источники пищи или защиты.
2. Кораллы. Хотя они обычно остаются на одном месте, изменения в окружающей среде могут заставить их перемещаться для лучшего выживания.
3. Коралловые полипы. Они тоже остаются на одном месте и ведут пассивный образ жизни, но в некоторых случаях они могут пройти через период активного передвижения для распространения и колонизации новых областей.
Эволюционный сценарий перехода от сидячей формы к активному передвижению для наиболее перспективного представителя одного из предложенных классов может выглядеть следующим образом:
- Возникновение мутации у представителя класса, которая позволяет передвигаться на короткие расстояния, возможно, с использованием новых органов передвижения или изменениям в строении существующих органов.
- Эти мутации дадут преимущества в поиске пищи или ресурсов, что улучшит выживаемость и распространение мутировавших особей.
- С течением времени эта способность будет продолжать развиваться и усиливаться, позволяя животному передвигаться на большие расстояния и осваивать новые территории.
- Постепенно эти изменения станут наследственными и объединят весь вид в активно передвигающегося представителя.
4. Паразиты с большим числом смен хозяев сталкиваются с рядом проблем. Они должны адаптироваться к различным условиям жизни и различным организмам-хозяевам. Такие проблемы могут включать изменения в физиологии и морфологии, перенастройку иммунной системы и обеспечение передачи инфекции от одного хозяина к другому.
У этих паразитов также есть стратегии, позволяющие им разрешить эти проблемы. Например, они могут иметь биологические механизмы, позволяющие им заражать новых хозяев и сохранять жизнеспособность в различных условиях. Они также могут иметь эффективные механизмы передачи инфекции, такие как размножение внутри хозяина или использование различных векторов.
Модель паразита с максимальным числом смен хозяев, принадлежащих при этом к разным классам животных, может быть мигрирующая птица. Она имела бы способность перемещаться между разными организмами-хозяевами, которые могут принадлежать к разным классам животных, например, млекопитающие, насекомые и рыбы. Это позволило бы птице использовать различные ресурсы и места для размнож