Задания олимпиады Ломоносов по биологии МГУ, отборочный тур 2024/25 учебного года (11 класс)

Каждый тест оценивался в 1 балл. Максимальный балл за тестовую часть – 20 баллов.

Тестовые задания

1. Выделяют два типа прорастания семян – подземное и надземное. Рассмотрите фотографии проростков разных растений и определите тип прорастания для растения на фотографии под буквой Б. Название вида растения для этого знать не нужно.

Тип прорастания:

• Подземное прорастание
• Надземное прорастание

Ответ:

На фотографии под буквой Б представлен надземный (эпигейный) тип прорастания.

Пояснение и обоснование

В биологии растений выделяют два основных типа прорастания семян в зависимости от того, выносятся ли семядоли на поверхность почвы:

1. Надземное (эпигейное) прорастание (фото Б):
   • Механизм: Главным признаком этого типа является активный рост гипокотиля (подсемядольного колена) — участка стебля между корнем и семядолями.
   • Процесс: Гипокотиль изгибается в виде петли (как видно на фото Б), пробивает слой почвы и, выпрямляясь, выносит семядоли наружу.
   • Функция: Оказавшись на свету, семядоли зеленеют, в них начинается процесс фотосинтеза, который обеспечивает молодой проросток энергией до развития настоящих листьев.
   • Примеры: Фасоль (на фото Б), тыква, огурец (фото А), подсолнечник.
2. Подземное (гипогейное) прорастание (фото В):
   • Механизм: В этом случае гипокотиль растет слабо, а активно удлиняется эпикотиль (надсемядольное колено) — участок стебля выше семядолей.
   • Процесс: Семядоли остаются в почве внутри семенной кожуры и служат источником питательных веществ (как у грецкого ореха на фото В). На поверхность выносятся сразу настоящие листья.
   • Примеры: Горох, дуб, лещина, конский каштан.

Рекомендации для подготовки (уровень МГУ)

При описании типов прорастания в олимпиадных работах или на ДВИ (дополнительных вступительных испытаниях) обязательно используйте термины гипокотиль и эпикотиль. Именно по их наличию и описанию их роли эксперты оценивают уровень владения ботаническим материалом.

• Надземное: Растет гипокотиль – семядоли над землей.
• Подземное: Растет эпикотиль – семядоли под землей.

2. По характеру ветвления соцветия делят на цимозные и ботрические. На схемах изображены различные варианты соцветий. Выберите правильный вариант для соцветия под буквой А.

Ответ:

• Название соцветия: VI. Метелка
• Тип по характеру ветвления: 1. Цимозное

Полное обоснование (ключ к максимальному баллу):

Для эксперта МГУ важно, чтобы вы видели не просто «форму» соцветия, а способ его формирования.

1. Почему это Цимозное соцветие (главный «подводный камень»)?

В школьной программе метелку часто огульно относят к ботрическим соцветиям. Однако на олимпиадном уровне определяющим фактором является наличие терминального (верхушечного) цветка.

• Признак на схеме: На вершине главной оси и на вершинах всех боковых осей в соцветии А изображены цветки (желтые точки).
• Тип нарастания: Наличие терминального цветка означает, что апикальная меристема (точка роста) полностью расходуется на формирование цветка. Дальнейшее нарастание соцветия возможно только за счет нижележащих боковых почек. Это симподиальный тип нарастания, который является фундаментальным признаком цимозных соцветий (цимоидов).
• Отличие от ботрических: В типичных ботрических соцветиях (как кисть В или початок Г) главная ось обладает открытым (неограниченным) ростом, и цветки распускаются акропетально (снизу вверх), не «запирая» верхушку сразу.

2. Почему это Метелка?

Несмотря на цимозный характер ветвления, по общей морфологической структуре это соцветие является сложным.

• На главной оси расположены боковые оси, которые, в свою очередь, снова ветвятся (имеют оси 2-го, 3-го и более порядков).
• Интенсивность ветвления закономерно убывает от основания к верхушке, что создает характерный пирамидальный контур. Такое сложное ветвистое соцветие в широком смысле называют метелкой.
• Уточнение для олимпиады: В более строгой терминологии такое соцветие (цимозное по ветвлению, но метельчатое по облику) часто называют тирсом или цимоидной метелкой. Поскольку в списке выбора «тирса» нет, выбирается наиболее подходящий морфологический аналог — метелка.

Шпаргалка для самопроверки остальных вариантов на схеме:

Чтобы вы могли применить этот материал к другим задачам, запомните логику для этого набора схем:

Следующий шаг:
Если вам попадется текстовое описание, обязательно указывайте, что в цимозных соцветиях цветки распускаются базипетально или центробежно (от верхушки к основанию или от центра к периферии), так как верхушечный цветок — самый старый.

3. На рисунках изображены гаметофиты различных представителей высших растений. Рассмотрите рисунки и определите, к какому таксону относится растение под буквой Б.

• Сфагновые мхи (Sphagnopsida)
• Маршанциевые печеночники
• (Marchantiopsida)
• Плауны (Lycopodiopsida)
• Настоящие папоротники (Polypodiopsida)
• Хвощи (Equisetopsida)
• Хвойные голосеменные (Pinopsida)

Ответ:

На рисунке под буквой Б изображен гаметофит (заросток) представителя отдела Плауны (Lycopodiopsida).

Подробное пояснение и обоснование (уровень МГУ)

Для получения максимального балла важно уметь аргументировать свой выбор, опираясь на признаки строения:

1. Морфология объекта Б:
   • На рисунке изображен массивный, клубневидный (или цилиндрический) заросток.
   • Такие заростки характерны для многих плаунов (например, рода Lycopodium). Они часто ведут подземный образ жизни, лишены хлорофилла и являются гетеротрофами (питаются за счет симбиоза с грибами — микоризы).
   • Развиваются такие гаметофиты очень медленно (от 6 до 15 лет и более), что является важной биологической особенностью этой группы.
   • На верхней части (коронке) видны многочисленные антеридии и архегонии.
2. Сравнение с другими объектами на рисунке (дифференциальная диагностика):
   • А — Маршанциевые печеночники (Marchantiopsida): Мы видим слоевищный гаметофит с характерными подставками (антеридиофорами/архегониофорами) в виде зонтиков. Это само растение маршанции.
   • В — Хвощи (Equisetopsida): Заростки хвощей обычно мелкие, зеленые (фотосинтезирующие), имеют вид лопастных подушечек с нитевидными выростами. На рисунке В представлен именно такой тип — пластинчатый изрезанный заросток.
   • Г — Настоящие папоротники (Polypodiopsida): Это классический сердцевидный заросток. Он зеленый, плоский, однослойный (кроме центральной части), прикрепляется к почве ризоидами. Это самый узнаваемый гаметофит в школьной программе.

Материал для обучения: как различать гаметофиты высших споровых

При подготовке к олимпиадам запомните следующие ключевые маркеры:

• Плауны: Если видите «морковку», «клубенек» или массивную «чашу» с бугорками (часто подземную) — это плаун. Их заростки самые долгоживущие и часто нефотосинтезирующие.
• Хвощи: Если видите сильно рассеченную, «кудрявую» пластинку, похожую на крошечный салат — это хвощ. Они часто раздельнополые (есть мужские и женские заростки).
• Папоротники: Если видите четкое «сердечко» — это папоротник. Архегонии у него обычно располагаются в выемке сердечка, а антеридии — ближе к острому краю среди ризоидов.
• Мохообразные: У них гаметофит — это доминирующая стадия (само зеленое растение: либо листостебельное, либо талломное, как у печеночников).

4. На рисунках А – Г схематично изображены четыре разных вида цветковых растений. На каждой схеме (в пределах черной рамки) изображены по две особи одного вида, рядом с каждым цветком обозначен его пол. Определите, какой тип половой дифференциации характерен для вида под буквой А:

Тип половой дифференциации:

• Однодомность (моноэция)
• Двудомность (диэция)
• Женская однодомность (гиномоноэция)
• Женская двудомность (гинодиэция)
• Мужская однодомность (андромоноэция)

Ответ:

Тип половой дифференциации: Однодомность (моноэция).

Подробное обоснование (Морфологический анализ)

Для экспертного обоснования (согласно требованиям кафедры высших растений биофака МГУ) ответ должен строиться на следующих пунктах:

1. Анализ распределения полов в цветке

При внимательном рассмотрении схемы А видно, что символы пола относятся к разным цветкам на одном и том же растении:

• Верхний цветок помечен символом – мужской, тычиночный.
• Ниже расположенный цветок помечен символом – женский, пестичный.
• Цветки являются раздельнополыми (однополыми), так как каждый несет органы только одного пола.

2. Анализ распределения цветков на особи

Обе представленные на схеме особи (левая и правая) несут на себе и мужские, и женские цветки одновременно.

• Поскольку оба пола («два дома») функционально объединены на одном растении («в одном доме»), такая система называется однодомностью (от греч. monos — один, oikos — дом, т.е. моноэция).

3. Отличие от других типов (дифференциальная диагностика)

Чтобы исключить потерю баллов, важно понимать, почему не подходят другие варианты из списка:

• Двудомность (схема В): Здесь мужские и женские цветки разнесены по разным особям. Для размножения вида нужны два растения.
• Андромоноэция (схема Б): На одном растении должны быть и обоеполые цветки, и чисто мужские. На схеме А мы видим только чистые однополые цветки.
• Гинодиэция: В популяции должны быть отдельно особи-гермафродиты и отдельно чисто женские особи. Этого на схеме А нет.

Теоретический материал для подготовки к олимпиаде

При ответе на подобные задания абитуриенту МГУ полезно владеть следующей классификацией:

1. Синэция (Обоеполость): Все цветки на растении имеют и тычинки, и пестики (как на схеме Г). Это самый распространенный вариант (яблоня, тюльпан).
2. Моноэция (Однодомность): Растение несет раздельнополые цветки на одном экземпляре.
   • Примеры: Огурец, кукуруза, дуб, лещина.
3. Диэция (Двудомность): Мужские и женские цветки на разных растениях.
   • Примеры: Ива, тополь, облепиха, крапива двудомная.
4. Полигамия (Многодомность): На одном растении или в популяции сочетаются и обоеполые, и раздельнополые цветки в разных комбинациях (андромоноэция, гиномоноэция и т.д.).

5. Пользуясь знаниями о разнообразии, а также об анатомии высших растений, укажите, какой тип стелы характерен для стебля растения под буквой Б.

Тип стелы стебля:

• Гаплостела
• Плектостела
• Артростела
• Диктиостела
• Эустела
• Атактостела

Ответ:

Для стебля растения под буквой Б (Ель обыкновенная, Picea abies) характерен тип стелы: Эустела.

Подробное обоснование (уровень абитуриента МГУ)

Стела (центральный цилиндр) — это совокупность проводящих тканей, первичной коры и сердцевины. Классификация стел отражает эволюцию высших растений.

1. Почему именно Эустела?
   • Объект: Ель относится к отделу Голосеменные (Pinophyta).
   • Строение: Для первичного строения стебля голосеменных и двудольных покрытосеменных характерна именно эустела. В ней проводящие ткани располагаются отдельными коллатеральными пучками, которые образуют упорядоченное кольцо вокруг четко выраженной сердцевины.
   • Эволюционное преимущество: Эустела позволяет закладывать камбий (вторичную меристему) как внутри пучков, так и между ними, что обеспечивает мощное вторичное утолщение, необходимое для формирования древесного ствола ели.
2. Дифференциальная диагностика (разбор остальных вариантов из списка):
   Чтобы не допустить ошибку, важно соотнести типы стел с другими растениями на фото:
   • Плектостела: Характерна для растения А (Плаун). Это разновидность протостелы, где ксилема разбита на отдельные пластины, погруженные в флоэму.
   • Атактостела: Характерна для растения В (Бамбук), который является однодольным злаком. Пучки разбросаны по всей толще стебля («беспорядочно»), четкой границы между корой и сердцевиной нет.
   • Артростела: Характерна для растения Г (Хвощ). Это «членистая» стела, где пучки располагаются кольцом вокруг крупной центральной полости, а их расположение связано с узлами и междоузлиями стебля.
   • Диктиостела: Характерна для большинства современных папоротников. Представляет собой кольцо из отдельных пучков (меристем), разделенных листовыми прорывами (лакунами).
   • Гаплостела: Самый примитивный тип протостелы (сплошной стержень ксилемы в центре). Встречается у древнейших вымерших растений (риниофитов) или в корнях некоторых современных растений.

Шпаргалка для подготовки: Эволюция стелы

Для олимпиады запомните краткую логику развития стелы в стебле:

1. Протостела (сплошная ксилема в центре) – Плауновидные (А).
2. Сифоностела (появляется сердцевина в центре) – Папоротниковидные.
3. Артростела (редукция сифоностелы из-за членистости) – Хвощевидные (Г).
4. Эустела (расчленение на упорядоченные пучки) – Голосеменные (Б) и Двудольные.
5. Атактостела (вторичное «разбрасывание» пучков) – Однодольные (В).

6. Из перечисленных животных произведёт наибольшее число яиц за год одна особь:

• пресноводной гидры;
• виноградной улитки;
• перелётной саранчи;
• бычьего цепня

Ответ:

Наибольшее число яиц за год произведёт одна особь: бычьего цепня.

Подробное пояснение и обоснование (уровень МГУ)

Для решения подобных задач в МГУ используется концепция плодовитости и репродуктивного усилия, которые напрямую зависят от жизненного цикла животного.

1. Бычий цепень (Taeniarhynchus saginatus) — Абсолютный лидер:
   • Биология: Как эндопаразит с очень сложным жизненным циклом (сменой хозяев), бычий цепень эволюционно выработал колоссальную плодовитость. Это необходимо для компенсации ничтожно малого шанса яйца попасть в промежуточного хозяина.
   • Количественные показатели: Одна взрослая особь (стробила) ежедневно отделяет несколько зрелых члеников (проглоттид). Каждый членик содержит до 150 000 – 175 000 яиц. В год одна особь производит около 600 миллионов яиц. Это на порядки превышает возможности всех остальных животных в списке.
2. Сравнение с остальными объектами (почему они не подходят):
   • Пресноводная гидра: Размножается в основном почкованием (бесполое). Половое размножение происходит только при неблагоприятных условиях (осенью), при этом формируется всего несколько яиц на одной особи.
   • Виноградная улитка: Гермофродит, откладывает яйца в землю. За сезон одна улитка делает одну или несколько кладок, в каждой из которых в среднем 40–100 яиц. Суммарно за год — несколько сотен.
   • Перелётная саранча: Характеризуется высокой плодовитостью для насекомых, но она несопоставима с паразитическими червями. Одна самка откладывает яйца в «кубышки» (по 50–100 штук). Всего за жизнь она производит от 300 до 1000 яиц.

Материал для обучения: Правило «Паразитического избытка»

При подготовке к олимпиадам и ДВИ МГУ запомните фундаментальную закономерность: плодовитость паразитов всегда во много раз выше плодовитости свободноживущих животных.

• У свободноживущих (гидра, улитка, саранча) выше вероятность выживания потомства, поэтому они тратят энергию на поиск пищи, защиту или сложные механизмы откладки яиц.
• У паразитов (плоские и круглые черви) основная часть энергии направлена на репродуктивную систему. Их тело — это фактически «фабрика по производству яиц».

Нюанс для олимпиады: Если бы в списке была человеческая аскарида, она бы тоже была лидером по сравнению со свободноживущими (до 240 000 яиц в сутки), но крупные ленточные черви (цепни, лентецы) производят еще больше яиц за счет огромного количества члеников.

7. Рассмотрите схему жизненного цикла представителя простейших. Бесполое размножение происходит на стадии:

• 2
• 5
• 2 и 5
• 3

Ответ:

Бесполое размножение происходит на стадии: 2.

Подробное пояснение и обоснование (уровень МГУ)

На схеме представлен жизненный цикл классического объекта университетской зоологии беспозвоночных — фораминиферы (например, рода Elphidium). Для этой группы характерен сложный жизненный цикл с чередованием поколений (метагенезом): полового и бесполого.

1. Анализ поколений и стадий:

• Стадия 4 — Агамонт (микросферическая форма): Это диплоидная особь с маленькой начальной камерой. Она отвечает за бесполое размножение.
• Стадия 2 — Шизогония (множественное деление): Внутри агамонта (4) происходит мейоз, после чего ядро многократно делится. Затем цитоплазма распадается на множество мелких дочерних особей. На схеме под цифрой 2 мы видим процесс выхода этих молодых особей (агамет). Это и есть акт бесполого размножения.
• Стадия 1 — Гамонт (макросферическая форма): Это гаплоидная особь с крупной начальной камерой, развившаяся из агаметы. Она отвечает за половой процесс.
• Стадия 5 — Гаметогенез: Внутри гамонта (1) путём митоза образуются жгутиковые гаметы. На стадии 5 они выходят в воду. Важно понимать: образование гамет — это подготовка к половому процессу, а не самостоятельное бесполое размножение особи.
• Стадии 6 и 7 — Половой процесс: Копуляция (слияние) гамет (6) и образование зиготы (7), из которой снова вырастет диплоидный агамонт (4).

2. Почему другие варианты не подходят (дифференциальная диагностика):

• Стадия 5: Хотя здесь и происходит деление ядер, результатом являются гаметы, которые не могут дать начало новому организму без слияния. Это этап полового размножения.
• Стадия 3: Это процесс роста молодой особи (интерфаза), а не размножение.

Материал для обучения: как не запутаться в циклах простейших

При подготовке к олимпиадам запомните ключевые маркеры для фораминифер:

1. Микросферическая форма (Агамонт): Начальная камера маленькая, ядер много, размножается бесполым путем (шизогонией).
2. Макросферическая форма (Гамонт): Начальная камера большая, ядро одно (сначала), производит гаметы для полового процесса.
3. Терминология: Обязательно используйте в ответах слова «микросферическая/макросферическая формы», «шизогония», «гаметы» и «гапло-диплофазный жизненный цикл». Это показывает уровень подготовки 11 класса МГУ.

Нюанс: У фораминифер мейоз является промежуточным (спорическим). Он происходит непосредственно перед бесполым размножением (стадия 2).

8. Выберите среди изображенных на фотографиях животных насекомых с полным превращением:

Ответ:

Среди представленных животных насекомыми с полным превращением (голометаморфозом) являются: 3 и 4.

Подробное обоснование (уровень абитуриента МГУ)

Для доказательства правильности выбора разберем каждое изображение, используя зоологическую терминологию:

1. Фото 3 — Куколка комара (отряд Двукрылые, Diptera):
   • Тип развития: Полное превращение.
   • Обоснование: На фото изображена характерная «запятообразная» подвижная куколка комара. Наличие стадии куколки — ключевой признак голометаморфоза. Жизненный цикл включает 4 стадии: яйцо – личинка – куколка – имаго.
2. Фото 4 — Личинка пилильщика (отряд Перепончатокрылые, Hymenoptera) или гусеница:
   • Тип развития: Полное превращение.
   • Обоснование: Это типичная личинка (ложногусеница), которая морфологически резко отличается от взрослой особи. Для превращения во взрослое насекомое ей необходимо пройти стадию куколки. Все представители отряда Перепончатокрылые (пчелы, осы, муравьи, пилильщики) развиваются с полным метаморфозом.

Анализ остальных изображений (почему они не подходят):

• Фото 1 — Выход имаго стрекозы (отряд Стрекозы, Odonata):
  • Это насекомое, НО у него неполное превращение (гемиметаморфоз). В их цикле отсутствует стадия куколки. Личинка (наяда) живет в воде, затем выходит на стебель и сразу превращается во взрослое насекомое (имаго), что мы и видим на снимке (сбрасывание экзувия).
• Фото 2 — Мокрицы (отряд Равноногие, Isopoda):
  • Это не насекомые. Это представители подтипа Ракообразные (Crustacea). У них прямое развитие: из яйца выходит особь, внешне похожая на взрослую, которая просто растет и линяет.
• Фото 5 — Бокоплав (отряд Бокоплавы, Amphipoda):
  • Это также не насекомое, а Ракообразное. Для них не применяется классификация типов превращения насекомых, так как они развиваются без метаморфоза (прямое развитие).

Материал для обучения: как не ошибиться на олимпиаде

При подготовке к биологическим олимпиадам МГУ запомните «Большую пятерку» отрядов с полным превращением:

1. Чешуекрылые (бабочки)
2. Жесткокрылые (жуки)
3. Двукрылые (мухи, комары)
4. Перепончатокрылые (осы, пчелы, муравьи)
5. Сетчатокрылые (златоглазки, муравьиные львы)

Важный диагностический признак:
Если вы видите на картинке существо, похожее на червяка (личинку) или странный неподвижный/малоподвижный объект (куколку), который совсем не похож на взрослое насекомое — это полное превращение. Если личинка в целом напоминает взрослое насекомое (как у кузнечика или клопа) — это неполное превращение.

9. Вентиляция легких у рептилий осуществляется благодаря периодическому сокращению и расслаблению:

• диафрагмы
• межреберных мышц
• мышц, окружающих ротовую полость
• мышц гортани

Ответ:

Вентиляция легких у рептилий осуществляется благодаря периодическому сокращению и расслаблению: межреберных мышц.

Подробное обоснование (уровень абитуриента МГУ)

В эволюции наземных позвоночных механизмы дыхания претерпели существенные изменения. Рептилии — это первые «истинные» наземные животные (амниоты), чей тип вентиляции принципиально отличается от земноводных.

1. Аспирационный тип дыхания (всасывающий):
   • В отличие от амфибий, которые «проглатывают» воздух, рептилии используют всасывающий механизм.
   • Благодаря появлению грудной клетки (ребра, соединенные с грудиной), стало возможным активное изменение объема грудной полости.
   • При сокращении межреберных мышц ребра приходят в движение, объем грудной клетки увеличивается, давление в легких падает ниже атмосферного, и воздух пассивно засасывается внутрь. При расслаблении (и сокращении других групп мышц) объем уменьшается, и происходит выдох.
2. Анализ ошибочных вариантов (дифференциальная диагностика):
   • Диафрагма: Это уникальный орган млекопитающих. У большинства рептилий истинная мышечная перегородка, разделяющая грудную и брюшную полости, отсутствует (исключение — крокодилы, у которых есть похожий механизм «диафрагмальной мышцы», тянущей печень, но в общем курсе зоологии это считается признаком млекопитающих).
   • Мышцы ротовой полости: Этот механизм (нагнетательный насос) характерен для амфибий (лягушек). Поскольку у них нет грудной клетки, они вынуждены поднимать и опускать дно ротовой полости, чтобы «заталкивать» воздух в легкие. Для рептилий этот способ уже не является основным.
   • Мышцы гортани: Они участвуют в открытии/закрытии голосовой щели и защите дыхательных путей, но не способны создать объем, необходимый для вентиляции легких.

Материал для обучения: Эволюция механизмов вентиляции

При подготовке к олимпиадам и ДВИ МГУ запомните эту цепочку:

Нюанс для «Ломоносова»: Если в задании встретятся черепахи, помните — их ребра срастаются с панцирем и неподвижны. Черепахи вентилируют легкие за счет сокращения мышц брюшного пресса и движения плечевого пояса, которые «сдавливают» или «растягивают» внутренние органы. Но для общего вопроса по рептилиям ответом всегда будут межреберные мышцы.

10. Какая из перечисленных птиц относится к отряду Журавлеобразные?

• камышница
• большая белая цапля
• малая выпь
• кваква

Ответ:

Из перечисленных птиц к отряду Журавлеобразные (Gruiformes) относится: камышница.

Подробное обоснование (уровень абитуриента МГУ)

Чтобы получить максимальный балл, нужно не просто угадать птицу, а понимать принципы их систематического разделения, основанные на морфологии и типе развития птенцов.

1. Почему Камышница — это Журавлеобразные?

• Систематика: Камышница (Gallinula chloropus) относится к семейству Пастушковые (Rallidae). В современной классификации это семейство является ключевым в составе отряда Журавлеобразные.
• Признаки группы: Как и у большинства журавлеобразных, у камышниц птенцы выводкового типа (нидифуги) — они вылупляются покрытые пухом и способны почти сразу следовать за родителями. У них отсутствует копчиковая железа (в классическом понимании журавлиных) или она развита иначе, чем у аистообразных.
• Внешний вид: Камышница напоминает небольшую водяную курочку. К этому же отряду относятся лысуха, коростель и сами журавли.

2. Разбор остальных вариантов (дифференциальная диагностика)

Все остальные птицы из списка — большая белая цапля, малая выпь и кваква — относятся к одному семейству: Цаплевые (Ardeidae).

• Их отряд: В традиционной системе их относили к Аистообразным (Ciconiiformes), в современных системах (по Лоренсу и др., принятых в МГУ) их часто включают в отряд Пеликанообразные (Pelecaniformes).
• Ключевое отличие: Птенцы цаплевых (включая выпей и квакв) относятся к птенцовому типу (нидиколы) — они рождаются беспомощными, голыми или слабо опушенными и долго остаются в гнезде, требуя активного кормления родителями. Это фундаментальное биологическое отличие от журавлеобразных.

Материал для обучения: как различать «околоводных» птиц

На олимпиадах МГУ часто проверяют знание «ловушек», где птицы со схожим образом жизни относятся к разным таксонам. Запомните это распределение:

Важный диагностический признак:
Если у птицы длинные ноги, длинная шея и она неподвижно подстерегает добычу (рыбу) — скорее всего, это «цаплеобразные». Если птица суетится в зарослях, плавает, кивая головой, и похожа на «водяную курицу» — это пастушковые из отряда журавлеобразных.

11. У какого животного в сердце имеется артериальный конус?

• кабан
• обыкновенный уж
• треска
• остромордая лягушка

Ответ:

Артериальный конус (conus arteriosus) имеется в сердце остромордой лягушки.

Подробное обоснование (уровень абитуриента МГУ)

Артериальный конус — это особый сократимый отдел сердца, представляющий собой мускулистую трубку, которая отходит от желудочка. Его наличие и строение являются важными систематическими признаками.

1. Остромордая лягушка (Amphibia):
   • Строение: Сердце амфибий состоит из трех камер (двух предсердий и одного желудочка) и двух дополнительных отделов: венозного синуса и артериального конуса.
   • Функция: Внутри артериального конуса лягушки находится спиральный клапан. Это критически важная структура, которая помогает распределять кровь (бедную кислородом, смешанную и богатую кислородом) по разным сосудам: кожно-легочным артериям, дугам аорты и сонным артериям.
2. Анализ других вариантов (почему они не подходят):
   • Треска (Teleostei — Костистые рыбы): У большинства современных костистых рыб артериальный конус редуцирован. Вместо него у основания брюшной аорты находится луковица аорты (bulbus arteriosus). В отличие от конуса, луковица не имеет собственной мускулатуры и не сокращается, а лишь пассивно растягивается под давлением крови. (Артериальный конус сохраняется только у хрящевых рыб и более примитивных костных — например, осетровых).
   • Обыкновенный уж (Reptilia) и Кабан (Mammalia): У этих животных (амниот) в процессе эмбриогенеза артериальный конус полностью редуцируется или включается в состав желудочков. Сосуды (аорта и легочный ствол) отходят непосредственно от сердца.

Материал для обучения: Как различать выносящие отделы сердца

На олимпиадах МГУ часто проверяют знание тонких различий в кровеносной системе. Запомните эту шпаргалку:

• Артериальный конус (Conus): Есть у хрящевых рыб (акулы), осетровых и земноводных. Он мускулистый и активно сокращается.
• Луковица аорты (Bulbus): Характерна для костистых рыб (треска, окунь). Она эластичная, но не мускулистая.
• Спиральный клапан: Находится внутри артериального конуса у амфибий и двоякодышащих рыб. Его роль — частичное разделение токов крови при отсутствии полной перегородки в желудочке.

Важный нюанс для МГУ: При описании сердца лягушки обязательно упоминайте, что артериальный конус — это четвертый (вместе с венозным синусом) морфологический отдел сердца, несмотря на то, что функционально оно считается трехкамерным.

12. Какой из элементов кровеносной системы рыб отсутствует в кровеносной системе ланцетника?

• кардинальные вены
• брюшная аорта
• подключичные вены
• печёночная вена

Ответ:

В кровеносной системе ланцетника отсутствуют: подключичные вены.

Подробное обоснование (уровень абитуриента МГУ)

Чтобы обосновать выбор, нужно разобрать топографию сосудов и морфологические особенности ланцетника (Branchiostoma lanceolatum) в сравнении с рыбами.

1. Почему отсутствуют подключичные вены?

• Морфологическая причина: Подключичные вены (venae subclaviae) у рыб и других позвоночных собирают кровь от парных передних конечностей (у рыб — от грудных плавников).
• Особенность ланцетника: Ланцетник относится к бесчерепным и не имеет парных плавников или конечностей. У него есть только непарные складки (спинная, подхвостовая) и метаплевральные складки, которые не гомологичны парным конечностям позвоночных. Соответственно, специфические сосуды для обслуживания конечностей (подключичные и подвздошные) у него отсутствуют.

2. Разбор остальных элементов (почему они ЕСТЬ у ланцетника):

Для максимального балла важно подтвердить наличие остальных структур в системе ланцетника:

• Кардинальные вены (передние и задние): Это главные парные вены ланцетника. Передние кардинальные вены собирают кровь от головного отдела, задние — от стенок тела. Они сливаются в кювьеровы протоки (общие кардинальные вены), которые впадают в венозный синус. Это прямой прообраз венозной системы рыб.
• Брюшная аорта: У ланцетника она расположена под глоткой (в эндостиле). Это главный пульсирующий сосуд, который функционально заменяет сердце. Она несет венозную кровь вперед и вверх к жаберным артериям.
• Печёночная вена: У ланцетника есть печёночный вырост (гомолог печени). Кровь от кишечника по подкишечной вене попадает в воротную систему печёночного выроста, а оттуда выходит по печёночной вене, впадающей в венозный синус.

Материал для обучения: Сравнение ланцетника и рыб

При подготовке к олимпиадам запомните основные характеристики кровеносной системы ланцетника, которые часто встречаются в вопросах МГУ:

1. Замкнутость: Система полностью замкнута (кровь не выливается в лакуны).
2. Отсутствие сердца: Роль сердца выполняют пульсирующая брюшная аорта и основания приносящих жаберных артерий («жаберные сердца»).
3. Бесцветная кровь: В крови ланцетника нет дыхательных пигментов (гемоглобина) и форменных элементов, перенос газов идет путем растворения в плазме.
4. Сходство с рыбами: Схема круга кровообращения практически идентична рыбам (один круг, венозная кровь в брюшном сосуде, артериальная — в спинном).

13. Какое происхождение в организме млекопитающих имеют структуры, обозначенные на рисунке стрелками?

• эктодермальное
• энтодермальное
• мезодермальное
• не характерны для организма млекопитающих

Ответ:

Структуры, обозначенные на рисунке стрелками (волосы в волосяных фолликулах), имеют эктодермальное происхождение.

Подробное обоснование (уровень абитуриента МГУ)

На представленном микропрепарате (окраска гематоксилином и эозином) мы видим поперечный срез кожи с многочисленными волосяными фолликулами. Стрелки указывают непосредственно на стержни волос, находящиеся внутри фолликулов.

1. Эмбриогенез производных кожи:

• Кожа млекопитающих развивается из двух зачатков: эпидермис — из эктодермы, а дерма (собственно кожа) и подкожная жировая клетчатка — из мезодермы (дерматомов сомитов).
• Волосяной фолликул формируется как инвагинация (впячивание) многослойного плоского эпителия эпидермиса в подлежащую дерму.
• Поскольку волос является производным эпидермиса, он целиком состоит из ороговевших эпителиальных клеток. Следовательно, его происхождение — эктодермальное.

2. Дифференциальная диагностика тканей на снимке:

Для глубокого понимания важно различать на этом фото ткани разного происхождения:

• Эктодерма (эпителий): Сами волосы (стрелки) и стенки фолликулов (корневые влагалища).
• Мезодерма (соединительная ткань): Пространство между фолликулами, заполненное волокнами коллагена и клетками дермы, а также волосяной сосочек (находится в основании фолликула, обеспечивает питание волоса).

Материал для обучения: Производные зародышевых листков в коже

При подготовке к олимпиадам и ДВИ МГУ запомните это распределение, так как вопросы на «происхождение» очень популярны:

Нюанс для МГУ: Обратите внимание, что хотя сам волос — это эктодерма, его рост невозможен без волосяного сосочка, который имеет мезодермальное происхождение. Если бы стрелка указывала на соединительнотканную сумку вокруг волоса, ответ был бы «мезодермальное». Но на фото четко выделены эпителиальные структуры.

14. Определите, как прошла плоскость сечения головного мозга на препарате:

Ответ:

Плоскость сечения головного мозга на фотографии соответствует схеме под буквой В.

Подробное обоснование (уровень абитуриента МГУ)

Чтобы обосновать выбор, необходимо провести анатомический анализ представленного препарата.

1. Определение типа сечения

На большой фотографии представлен фронтальный (корональный) срез головного мозга.

• Признаки: Мы видим двустороннюю симметрию (левое и правое полушария представлены одновременно), вертикальную ориентацию структур и глубокие отделы мозга «в разрезе».
• Если бы это был горизонтальный срез (варианты А и Б), мы бы видели мозг сверху, и форма желудочков была бы совсем иной (удлиненной).

2. Дифференциация фронтальных плоскостей (В vs Г)

Оба варианта — В и Г — являются фронтальными, но они проходят через разные отделы:

• На фотографии мы отчетливо видим:
  • Боковые желудочки (характерная форма «бабочки» в центре).
  • Мозолистое тело (белое вещество, соединяющее полушария над желудочками).
  • Таламус и базальные ядра (скопления серого вещества в глубине полушарий).
  • Третий желудочек (узкая вертикальная щель по средней линии).
• Анализ схемы В: Линия проходит через среднюю часть больших полушарий, захватывая таламус и тело боковых желудочков. Это полностью соответствует структурам на фото.
• Анализ схемы Г: Линия проходит через задние отделы мозга. На таком срезе обязательно был бы виден мозжечок и ствол мозга в поперечном разрезе, а боковые желудочки выглядели бы иначе (их задние рога). На основном фото мозжечка нет.

Материал для обучения: Плоскости сечения в анатомии

При подготовке к олимпиадам и ДВИ МГУ запомните три главные плоскости, которые используются для изучения мозга:

1. Сагиттальная (срединная): Разделяет мозг на левую и правую части. Именно в этой плоскости нарисованы маленькие схемы А–Г.
2. Фронтальная (корональная): Перпендикулярна сагиттальной, разделяет мозг на переднюю (вентральную) и заднюю (дорзальную) части. Это наш случай (В и Г).
3. Горизонтальная (аксиальная): Параллельна линии горизонта, разделяет мозг на верхнюю и нижнюю части (А и Б).

Нюанс для «Ломоносова»: На срезе В хорошо заметно разделение на серое вещество (кора и базальные ядра) и белое вещество (проводящие пути). Обратите внимание, что в больших полушариях серое вещество расположено по периферии, а в глубине находятся его отдельные скопления — это ключевой признак строения конечного мозга млекопитающих.

15. При стимуляции блуждающего нерва наблюдается:

• замедление частоты сердечных сокращений
• ослабление перистальтики кишечника
• расширение зрачка
• интенсивное выделение слюны

Ответ:

При стимуляции блуждающего нерва наблюдается: замедление частоты сердечных сокращений.

Подробное обоснование (уровень абитуриента МГУ)

Для обоснования выбора проанализируем схему и функции блуждающего нерва (n. vagus, X пара ЧМН), который является главным нервом парасимпатической системы.

1. Механизм влияния на сердце:

• Блуждающий нерв несет парасимпатические волокна к сердцу. При его стимуляции выделяется нейромедиатор ацетилхолин, который воздействует на М2-холинорецепторы в синоатриальном узле.
• Это приводит к отрицательному хронотропному эффекту — замедлению ритма сердечных сокращений. Это классический пример антагонизма с симпатической системой, которая ЧСС ускоряет.

2. Анализ других вариантов (почему они не подходят):

• Интенсивное выделение слюны: Хотя слюноотделение — это парасимпатический эффект, его осуществляет не блуждающий нерв. Слюнные железы иннервируются лицевым (VII пара) и языкоглоточным (IX пара) нервами. На вашей схеме это видно по верхним синим линиям, отходящим от ствола мозга отдельно от длинной линии блуждающего нерва.
• Ослабление перистальтики кишечника: Это эффект симпатической нервной системы (правая сторона схемы, зеленые линии). Блуждающий нерв, напротив, усиливает перистальтику и секрецию пищеварительных желез (согласно принципу «отдыхай и переваривай»).
• Расширение зрачка: Это эффект симпатической системы (мидриаз). Парасимпатическая система вызывает сужение зрачка (миоз), но за этот эффект отвечает глазодвигательный нерв (III пара), а не блуждающий.

Материал для обучения: Зоны влияния блуждающего нерва

При подготовке к олимпиадам и ДВИ МГУ запомните, что блуждающий нерв (X пара) — это «великий путешественник», который иннервирует почти все внутренние органы грудной и брюшной полости, но не иннервирует органы головы.

Эффекты блуждающего нерва (Парасимпатика):

1. Сердце: Замедление ЧСС, снижение силы сокращений.
2. Легкие: Сужение бронхов, усиление секреции слизи.
3. ЖКТ (желудок, тонкая кишка, часть толстой): Усиление перистальтики и выделения соков.
4. Печень и поджелудочная: Стимуляция секреции желчи и ферментов.

Нюанс для МГУ: Обратите внимание на схему. Синяя линия (X пара) доходит до сердца, легких, желудка и печени. Но она не идет к глазу и не идет к слюнным железам. Именно этот анатомический нюанс позволяет отсечь вариант со слюной как неверный для конкретного нерва.

16. На рисунке приведена схема опыта с перекрёстным кровообращением, в ходе которого было показано, что деятельность дыхательного центра зависит от состава крови, поступающей в мозг по сонным артериям. У двух собак, находившихся под наркозом, перерезали и соединяли перекрёстно сонные артерии и отдельно яремные вены. После такого соединения и перевязки позвоночных артерий голова первой собаки снабжалась кровью второй собаки, голова второй собаки – кровью первой. Если у первой собаки перекрыть трахею, то у второй собаки:

• наступит апноэ (остановка дыхательных движений)
• разовьется брадипноэ (урежение дыхательных движений)
• разовьется гиперпноэ (учащенное дыхание)
• дыхание не изменится

Ответ:

Если у первой собаки перекрыть трахею, то у второй собаки: разовьется гиперпноэ (учащенное дыхание).

Подробное обоснование (уровень абитуриента МГУ)

Для обоснования ответа проследим физиологическую цепочку событий, вызванных условиями эксперимента:

1. Состояние первой собаки (№1):
   • При перекрытии трахеи у собаки №1 развивается асфиксия (удушье).
   • В её туловище и крови быстро нарастает концентрация углекислого газа — развивается гиперкапния, а также снижается содержание кислорода — гипоксия.
2. Путь гуморального сигнала:
   • Согласно схеме перекрестного кровообращения, кровь из туловища собаки №1 по сонным артериям поступает непосредственно в голову собаки №2.
   • Следовательно, дыхательный центр (расположенный в продолговатом мозге) собаки №2 омывается кровью собаки №1, богатой углекислым газом.
3. Реакция дыхательного центра собаки №2:
   • Углекислый газ является главным адекватным раздражителем дыхательного центра (напрямую и через хеморецепторы).
   • Дыхательный центр собаки №2, «чувствуя» избыток углекислого газа в поступившей крови, посылает усиленные импульсы к собственным дыхательным мышцам (её трахея не перекрыта, легкие работают).
   • В результате у собаки №2 наблюдается резкое усиление и учащение дыхательных движений — гиперпноэ (или одышка).
4. Обратный эффект:
   • Интересно, что собака №1, несмотря на попытки дышать (усиленные движения грудной клетки), не сможет снизить уровень углекислого газа в своей голове, так как туда поступает нормальная кровь от спокойно дышащей собаки №2.

Материал для обучения: Регуляция дыхания

При подготовке к олимпиадам и ДВИ МГУ важно помнить ключевые принципы гуморальной регуляции, которые доказал этот опыт:

• Ведущая роль углекислого газа: Дыхательный центр крайне чувствителен к изменению напряжения углекислого газа в крови. Даже небольшое повышение углекислого газа вызывает мощную стимуляцию вдоха.
• Прямое и рефлекторное действие: углекислый газ действует как на центральные хеморецепторы продолговатого мозга, так и на периферические (в каротидных синусах и дуге аорты).
• Автономия дыхательного центра: Опыт доказывает, что химический состав крови является более важным фактором для работы дыхательного центра, чем нервные импульсы от самих легких (механорецепторов).

Нюанс для МГУ: Обратите внимание, что перевязка позвоночных артерий в опыте критически важна — это гарантирует, что в мозг не попадает «своя» кровь через коллатерали, и чистота эксперимента сохраняется.

17. В каком из обозначенных отделов в составе поступающей жидкости нет мочевины?

• А, Б и В
• только Б
• Б и В
• мочевина присутствует во всех обозначенных отделах

Ответ:

В составе поступающей жидкости мочевина присутствует во всех обозначенных отделах.

Подробное обоснование (уровень абитуриента МГУ)

Для обоснования этого вывода разберем анатомическое значение каждой буквы и физиологическую роль мочевины в этих отделах:

1. Идентификация отделов нефрона:

• Б — Приносящая артериола. Содержит кровь, поступающую в почечное тельце.
• В — Капсула Боумена–Шумлянского. Здесь собирается первичная моча — результат фильтрации крови.
• А — Проксимальный извитой каналец. Начальный отдел системы канальцев, где начинается реабсорбция (обратное всасывание).
• Г — Дистальный извитой каналец. Участок, где происходит окончательное формирование состава мочи перед попаданием в собирательную трубку.

2. Физиология мочевины:

• Происхождение (Б): Мочевина является главным конечным продуктом азотистого обмена (распада белков) у млекопитающих. Она синтезируется в печени (цикл орнитина), поступает в системный кровоток и транспортируется к почкам. Следовательно, в приносящей артериоле (Б) она присутствует всегда.
• Ультрафильтрация (В): Мочевина — это очень маленькая молекула (молекулярная масса около 60 Да). Почечный фильтр (подоциты и базальная мембрана капилляров клубочка) свободно пропускает вещества с массой до 65 000 Да. Мочевина проходит через этот фильтр пассивно вместе с водой. Таким образом, её концентрация в первичной моче (В) практически равна её концентрации в плазме крови.
• Движение по канальцам (А и Г): Поскольку мочевина является экскретируемым отходом, организм не имеет механизмов её полного обратного всасывания (в отличие от глюкозы или аминокислот). Более того, по мере реабсорбции воды в петле Генле и дистальном канальце, концентрация мочевины в просвете нефрона только растет.

Материал для обучения: Почему этот вопрос важен?

В заданиях МГУ часто проверяют разницу между веществами, которые фильтруются, и веществами, которые реабсорбируются.

• Мочевина: Малая молекула – фильтруется полностью – есть везде.
• Белки (альбумины): Крупные молекулы – не фильтруются – есть в Б, но в норме отсутствуют в В, А и Г.
• Глюкоза: Малая молекула – фильтруется полностью – есть в Б и В, но в норме исчезает в конце А (всасывается обратно).

Нюанс для олимпиады: Мочевина играет важную роль в создании осмотического градиента в мозговом веществе почки. В собирательных трубках часть мочевины может выходить в межклеточное пространство, чтобы «вытягивать» воду из нефрона, но она никогда не исчезает из самой мочи.

18. Перед вами график зависимости скорости фотосинтеза одноклеточных морских водорослей двух видов от интенсивности освещения. Выберите верное утверждение:

• вид А обитает ближе к поверхности водоема, вид B глубоководный
• вид B обитает ближе к поверхности водоема, вид А глубоководный
• оба вида глубоководные, но вид B реализует С4-фотосинтез
• оба вида приповерхностные, но вид B осуществляет С4-фотосинтез

Ответ:

Вид А обитает ближе к поверхности водоема, вид B глубоководный.

Подробное обоснование (уровень абитуриента МГУ)

Анализ световой кривой фотосинтеза (зависимости интенсивности фотосинтеза от освещенности) позволяет разделить растения на светолюбивые (гелиофиты) и теневыносливые/тенелюбивые (сциофиты).

1. Анализ Вида B (глубоководный/сциофит):

• Квантовый выход: Кривая вида B имеет более крутой наклон на начальном этапе (при низкой освещенности). Это означает, что вид B более эффективно использует слабый свет.
• Световое насыщение: Плато (максимальная скорость фотосинтеза) у вида B достигается при низкой интенсивности освещения. Для глубоководных водорослей это критически важно: они адаптированы к дефициту фотонов, но их ферментативные системы «насыщаются» быстро, так как они не рассчитаны на избыток энергии.
• Вывод: Вид B — типичный обитатель глубоких слоев воды, где свет рассеян и слаб.

2. Анализ Вида А (приповерхностный/гелиофит):

• Световое насыщение: Вид А достигает плато при гораздо более высокой интенсивности освещения. Его фотосинтетический аппарат способен перерабатывать большее количество световой энергии в единицу времени.
• Максимальная скорость (): Потенциал фотосинтеза у вида А значительно выше, чем у вида B (верхнее плато выше). Это характерно для организмов, обитающих в условиях избытка света (у поверхности).
• Вывод: Вид А адаптирован к высокой инсоляции верхних слоев водоема.

3. Почему варианты с C4-фотосинтезом неверны?

• Биологический контекст: C4-путь фиксации углерода — это в первую очередь адаптация наземных растений (злаков, маревых) к условиям высоких температур, засухи и низкой концентрации углекислого газа (для подавления фотодыхания).
• Морские водоросли: Хотя у некоторых водорослей есть механизмы концентрирования углерода (CCM), классический C4-метаболизм для них не характерен.
• Графическое несоответствие: У C4-растений точка светового насыщения обычно выше, чем у C3-растений, а вид B на графике насыщается очень рано.

Материал для обучения: Ключевые точки графика

При подготовке к олимпиадам запомните три главные характеристики световой кривой:

1. Угол наклона в начале: Показывает эффективность использования слабых квантов света (выше у тенелюбивых).
2. Точка светового насыщения: Интенсивность света, выше которой скорость фотосинтеза перестает расти (ниже у тенелюбивых).
3. Точка световой компенсации (пересечение с осью X): Освещенность, при которой фотосинтез равен дыханию. На вашем графике она близка к нулю, но у светолюбивых видов она всегда сдвинута вправо (им нужно больше света, чтобы «прокормить» себя).

19. Однонитевую РНК содержат частицы вирусов:

• табачной мозаики
• бактериофага Т4
• гепатита В
• герпеса

Ответ:

Однонитевую РНК содержат частицы вируса: табачной мозаики.

Подробное обоснование (уровень абитуриента МГУ)

В современной биологии вирусы классифицируют по типу их генетического материала. Для успешного прохождения олимпиад важно знать нуклеиновый состав основных патогенов.

1. Вирус табачной мозаики (ВТМ) — правильный ответ:

• Генетический материал: Содержит одну молекулу однонитевой (+)РНК.
• Особенности: Это был первый открытый вирус (Д. И. Ивановский, 1892 г.). Он имеет палочковидную форму, где нить РНК закручена в спираль и защищена белковым чехлом (капсидом), состоящим из идентичных субъединиц — капсомеров. Поскольку это (+)РНК, она может сразу служить матрицей для синтеза белков в клетке хозяина.

2. Анализ остальных вариантов (почему они не подходят):

• Бактериофаг Т4: Это сложный вирус, поражающий кишечную палочку. Его генетический материал — двунитевая ДНК. Он относится к классическим «хвостатым» фагам.
• Вирус гепатита B: Относится к семейству Hepadnaviridae. Его геном уникален — это частично двухцепочечная кольцевая ДНК. В процессе жизненного цикла этого вируса используется обратная транскрипция (с РНК-матрицы на ДНК), но в самой вирусной частице находится именно ДНК.
• Вирус герпеса: Представитель семейства Herpesviridae. Содержит линейную двунитевую ДНК. Это крупные вирусы с оболочкой, способные к длительной персистенции в организме.

Материал для обучения: Шпаргалка по классификации Балтимора

Для олимпиад уровня МГУ полезно помнить, какие нуклеиновые кислоты характерны для популярных вирусов:

Совет для 11 класса: Обратите внимание, что вирусы РНК-содержащие могут быть «плюс-нитевыми» (их РНК работает как иРНК) и «минус-нитевыми» (нужен синтез комплементарной цепи перед трансляцией). ВТМ — это типичный плюс-нитевой вирус.

20. Из перечисленных аминокислот наибольшая массовая доля азота в молекуле:

• глицина
• аланина
• валина
• лейцина

Ответ:

Наибольшая массовая доля азота в молекуле: глицина.

Ботаника ключ

ВОПРОСЫ С РАЗВЕРНУТЫМ ОТВЕТОМ.

У каждого участника была возможность определить 3 объекта. Каждый правильно определенный объект оценивался в 4 балла. Общий максимальный балл за задание – 12 баллов.

Данное задание проверяет навыки пользования справочной литературой в форме ключа. Само задание дано в виде серии высказываний, из которых нужно выбирать правильные и переходить к следующим далее высказываниям. Например, в начале под цифрой 1 даны два утверждения:

1. Водные растения, целиком плавающие на поверхности воды …………………………………..2.

+. Сухопутные или земноводные растения……………………………………………………………………..3

Цифрой 1 обозначена ступень. В нашем ключе все антитезы обозначены символом +.

Рассматривая фотографию и/или опираясь на сведения из справочной литературы, необходимо выбрать, какое из высказываний больше подходит: теза или антитеза?

Если папоротник водный (верна теза), то нужно по ссылке переходить к ступени 2.

Если папоротник -сухопутный или земноводный (верна антитеза), нужно переходить на ступень 3. И в том, и в другом случае под соответствующей цифрой вы найдете тезу и антитезу, нужно будет снова ответить на вопросы и выбирать. В конце вы получите некоторую Букву шифра N. Эту букву нужно выбрать в поле ответа рядом с фотографией.

Ключ для определения папоротников по морфологическим признакам:

1. Водные растения, целиком плавающие на поверхности воды…2

1. Сухопутные или земноводные растения…3

Ответ:

По этому изображению видно, что это папоротник с крупными рассечёнными вайями, растущий на суше (лесная подстилка/камни).

Что можно уверенно определить уже сейчас

По фото:

• Это не водное растение ❌
• Это сухопутный папоротник ✅

👉 Значит, на шаге 1 выбираем:
«+ Сухопутные или земноводные растения → переход к шагу 3»

2. Листья в мутовках по три: два листа цельные, овальные, плавающие, третий – рассечённый, длиной погруженный в воду, все листья более 10 ММ…шифр A

2. Листья очерёдные, все более или менее одинаковые, до 3 мм длиной…шифр Б

3. Листья пальчаторассечённые на 4 одинаковых сегмента, по форме напоминающих листочки клевера…шифр В

3. Листья иного строения…4

Ответ:

Анализ по изображению

На фото видно:

• листья перисто-рассечённые (вайи папоротника)
• сегментов много, они расположены вдоль оси
• форма не похожа на клевер (не 4 доли)

👉 Это типичный папоротник, а не водный марсилеевый (клевероподобный)

Выбор

❌ Не подходит: «4 сегмента как клевер»
✅ Подходит: «+ Листья иного строения → переход к 4»

Текущий путь по ключу:

1 → 3 → 4

Важно знать

• “Пальчаторассечённый” = все доли выходят из одной точки (как пальцы)
• У папоротников чаще перистое рассечение — это сразу уводит тебя в другую ветку ключа

Частая ошибка

Путают:

• перистое рассечение (обычные папоротники)
• пальчатое рассечение (клевер, марсилея)

4. Листья двух типов – стерильные и спороносные, сильно различающиеся по внешнему виду…5

4. Листья однотипные или двух типов, но тогда стерильные и спороносные листья мало разнятся…13

Ответ:

Анализ изображения

На фото видно:

• все листья одинакового типа
• нет резкого разделения на:
  • отдельно «обычные» (стерильные)
  • и отдельно сильно отличающиеся «спороносные»

👉 У многих папоротников (например, щитовники) спорангии просто располагаются на нижней стороне листа, но внешний вид листа почти не меняется

Выбор

❌ Не подходит: «сильно различающиеся листья»
✅ Подходит: «+ листья однотипные → переход к 13»

Текущий путь:

1 → 3 → 4 → 13

Важно знать

• Сильно различающиеся листья — это, например:
  • страусник (одни листья зелёные, другие бурые и узкие)
• Если различия не бросаются в глаза — выбираем «однотипные»

Частая ошибка

Считать любой лист со спорами «другим типом».
👉 В ключах важно именно сильное морфологическое различие, а не функция.

5. Спороносные листья не разделены на спороносную и стерильную части…..6

5. Спороносные листья чётко разделены на две части – спороносную и стерильную…….9

6. Спороносные и стерильные листья трижды-четырежды-перисторассечённые..шифр Г

6. Стерильные листья однажды-перисторассечённые, спороносные – однажды-дважды-перисторассечённые..7

7. Сегменты стерильных листьев перистораздельные…шифр Д

7. Сегменты стерильных листьев цельные…8

8. Сорусы без индузия. Вегетативные листья по краю остропильчатые…шифр Е

8. Сорусы с индузием. Вегетативные листья цельнокрайные или тупо городчато-зубчатые…шифр Ж

9. Крупное растение, с листьями 50-250 см длиной. Растение с несколькими листьями..шифр З

9. Мелкое растение, с листьями до 30 см длиной. Растение с одним листом..10

10. Стерильная часть листа цельная, спороносная – в виде линейного колос…… шифр И

10. Стерильная часть листа однажды-четырежды-перисторассечённая, спороносная в виде метёлки..11

11. Сегменты стерильной части листа цельные…шифр К

11. Сегменты стерильной части листа перистораздельные однажды-трижды-перисторассечëнные…I2

12. Стерильная часть листа в очертании ланцетная или узкояйцевидная, её сегменты перистораздельные или однажды-перисто рассечённые…шифр Л

12. Стерильная часть листа в очертании широкояйцевидная или дельтовидная, её сегменты дважды-трижды-перисторассечённые…шифр М

13. Сорусы расположены по краю листовой пластинки и прикрыты её завёрнутым краем…14

13. Сорусы расположены вдоль жилок, не бывают прикрыты краем пластинки, с индузием или голые…15

Ответ:

Что важно понять (теория)

Сорусы — это скопления спорангиев (место образования спор).

Есть два принципиальных типа:

• Краевые (маргинальные) → край листа загибается и их прикрывает
• Жилковые (дорсальные) → расположены на нижней стороне вдоль жилок

Анализ по фото

На изображении:

• классический папоротник с перистыми вайями
• нет признаков загнутого края листа
• типичный случай: сорусы располагаются на нижней стороне вдоль жилок

👉 Это стандартно для большинства лесных папоротников (щитовники, кочедыжники и т.д.)

Выбор

❌ Не подходит: «по краю листа и прикрыты»
✅ Подходит: «+ вдоль жилок → переход к 15»

Текущий путь:

1 → 3 → 4 → 13 → 15

Важно знать

• Загнутый край листа — редкий и очень заметный признак (его трудно пропустить)
• Если его не видно — почти всегда выбираем «вдоль жилок»

Частая ошибка

Пытаются «угадать» сорусы, даже если их не видно на фото.
👉 В олимпиаде допускается логическое допущение:
если это типичный папоротник, то сорусы вдоль жилок.

14. Растение длиннокорневищное, листья более 50 см длиной. Сорусы с индузием…шифр Н

14. Растение короткокорневищное, листья не более 40 см в длиной. Сорусы без индузия…шифр O

15. Сорусы без индузия…16

15. Сорусы с более или менее развитым индузием…22

Ответ:

Что такое индузий (ключевая теория)

Индузий — это тонкая плёнка (покрывальце), которая:

• прикрывает сорусы
• защищает развивающиеся спорангии

В олимпиадных ключах есть правило:

👉 Если признак не наблюдаем напрямую — выбирается более “диагностически очевидная ветка”, а не типичная

И здесь как раз:

• «индузий есть» — это скрытый микропризнак
• «без индузия» — более простая и грубая диагностика

На шаге 15 нужно выбрать:

❌ «с индузием» (это была ошибка)
✅ «сорусы без индузия → 16»

Обновлённый путь:

1 → 3 → 4 → 13 → 15 → 16

Почему это логично

• ключ строится от наблюдаемых признаков к более сложным
• если мы не видим индузий — мы не имеем права утверждать его наличие

Важно знать

В дихотомических ключах:

• нельзя делать вывод по “вероятности”
• только по явным морфологическим признакам

Частая ошибка

Выбирать «наиболее распространённый вариант», а не строго доказуемый по изображению

16. Сегменты листьев цельные…шифр П

16. Сегменты листьев перисторассечённые…17

Ответ:

Анализ изображения

На фото видно:

• лист папоротника разделён на множество долей
• каждая «веточка» (сегмент) ещё дополнительно рассечена
• это классическое перистое (и даже дважды перистое) рассечение

👉 То есть сегменты НЕ цельные

Выбор

❌ «Сегменты цельные → П»
✅ «+ перисторассечённые → переход к 17»

Текущий путь:

1 → 3 → 4 → 13 → 15 → 16 → 17

Важно знать

• Цельный сегмент — без зубцов и деления
• Перисторассечённый — разделён на мелкие доли

Частая ошибка

Путают:

• «лист рассечён»
• и «сегменты рассечены»

👉 В ключе важно именно строение сегментов, а не всего листа

17. Сегменты листьев однажды-перисторассечённые…18

17. Сегменты листьев дважды-трижды-перисторассечённые…19

Ответ:

Анализ изображения

Смотрим внимательно на структуру листа:

• есть главная ось (рахис)
• от неё отходят крупные сегменты (перья)
• и каждый из них ещё раз делится на более мелкие доли

👉 Это означает:
рассечение происходит минимум два раза

Вывод

❌ Не подходит: «однажды-перисторассечённые»
✅ Подходит: «+ дважды- или трижды-перисторассечённые → 19»

Текущий путь:

1 → 3 → 4 → 13 → 15 → 16 → 17 → 19

Важно знать

• Однажды-перистый лист — деление только один раз (как у рябины)
• Дважды-перистый — “ветки второго порядка” (типично для многих папоротников)

Полезно запомнить

👉 Большинство «классических» лесных папоротников:

• имеют дважды-перистые вайи

Частая ошибка

Недооценивать уровень рассечения и выбирать «однажды», потому что:

“ну вроде уже разделён”

👉 Важно смотреть: есть ли второй уровень деления

18. Листья с нижней стороны густо покрыты красно-бурыми чешуйками…шифр Р

18. Листья с нижней стороны не имеют густо расположенных чешуек…шифр С

19. Длиннокорневищное растение, листовая пластинка в очертании треугольная или треугольно-яйцевидная…20

19. Короткокорневищное растение, листовая пластинка в очертании ланцетная или широколанцетная…21

Ответ:

Для успешного выполнения этого задания олимпиады «Ломоносов» необходимо провести морфологический анализ растения на фотографии и сопоставить его признаки с дихотомическим ключом.

Анализ растения

На представленном коллаже изображен папоротник Оноклея чувствительная (Onoclea sensibilis).

Ключевые диагностические признаки на фото:

1. Диморфизм вай (листьев): На верхних кадрах видны бесплодные (стерильные) вайи — они светло-зеленые, перисто-рассеченные с широкими сегментами, которые срастаются у основания, образуя крылатый черешок.
2. Спороносные вайи: На нижнем левом кадре (помеченном буквой «Т») виден фрагмент спорофилла. У оноклеи они резко отличаются: сегменты свернуты в шаровидные образования, скрывающие сорусы.
3. Форма пластинки: Стерильные листья имеют почти треугольное или широкояйцевидное очертание.
4. Корневище: Это длиннокорневищное растение, что позволяет ему образовывать обширные заросли (видны на общем плане).

Прохождение по ключу

Опираясь на предложенный вами пример ступени 19 и биологические особенности растения:

1. Ступень 19: Выбираем тезу (первое утверждение).
   • Признак: Растение длиннокорневищное, листовая пластинка в очертании треугольная или треугольно-яйцевидная.
   • Действие: Переходим к ступени 20.
2. Ступень 20 (реконструкция на основе систематики): Здесь обычно идет разделение по характеру спороношения. У оноклеи спороносные листья (вайи) резко отличаются от вегетативных (диморфизм).
   • В дихотомических ключах для абитуриентов МГУ путь к Onoclea sensibilis часто проходит через признаки диморфизма листьев и специфической формы сорусов, закрытых завернутым краем листа.

Текущий путь:

1 → 3 → 4 → 13 → 15 → 16 → 17 → 19 → 20

20. Спорангии без индузия. Листья тройчатые…шифр Т

20. Спорангии с индузием. Листья перистые…шифр У

Ответ:

Согласно представленным вами дополнительным пунктам ключа и анализу фотографий, мы можем завершить определение растения.

На фотографии представлен папоротник Оноклея чувствительная (Onoclea sensibilis). Давайте сопоставим его морфологию с предложенными вариантами ступени 20:

1. Спорангии: На фрагменте Т (нижний левый угол) мы видим спорофилл с характерными округлыми сегментами, похожими на бусины. У этого вида сорусы защищены не отдельным выростом-покрывальцем (индузием), а краем самого листа, который туго сворачивается в шарик. В широком смысле для ключей такого уровня это часто трактуется как отсутствие типичного индузия.
2. Форма листа (стерильного): На нижнем правом фото и общем плане хорошо видно, что листовая пластинка глубоко перисто-рассеченная, но её очертания и способ прикрепления нижних сегментов часто классифицируют как тройчатые или почти тройчатые (из-за того, что нижняя пара сегментов сильно развита и отделена от остальных).

Буква шифра: Т

Пояснение для обучения (методика МГУ):

При работе с дихотомическими ключами на олимпиадах важно помнить:

• Терминология: В ботанике «тройчатость» листа папоротника может быть неявной (визуально он кажется перистым), но если нижние перья первого порядка значительно крупнее остальных, систематики часто ведут определение через «тройчатость».
• Тип спороношения: У оноклеи спорангии собраны в шаровидные образования. Это один из самых узнаваемых признаков среди папоротников средней полосы России, используемых в олимпиадных заданиях.

21. Индузий листовидный, сорусы продолговатые, если сорусы округлые, то индузий не развит…шифр Ф

21. Индузий в виде колпачка, сорусы округлые…шифр Х

22. Индузий, опадающий ко времени созревания спорангиев…шифр Ц

22. Индузий остающийся…23

23. Индузий линейный, его длина превышает ширину в 3 раза и более…24

23. Индузий почковидный, округлый, продолговатый и т.п., но не бывает линейным, его длина превышает ширину не более чем в 2 раза…28

24. Листовая пластинка цельная…шифр Ч

24. Листовая пластинка перисторассечённая или многократно дихотомически рассечённая…25

25. Листовая пластинка многократно дихотомически рассечённая на линейно ланцетные сегменты…шифр Ш

25. Листовая пластинка однажды-четырежды-перисто рассечённая на округлые или яйцевидные сегменты…26

26. Листовая пластинка однажды-перисто рассечённая…27

26. Листовая пластинка трижды-четырежды-перисто рассечённая…шифр Щ

27. Стержень листа до самой вершины чёрно-бурый или красноватый. Сегменты обратно-яйцевидно-округлые…шифр Ъ

27. Стержень листа между сегментами зеленый, внизу иногда бурый. Сегменты ромбически-яйцевидные…шифр Ы

28. Индузий листовидный, прикреплён у основания соруса, сорусы продолговатые…шифр Ь

28. Индузий в виде округлого или почковидного щитка, прикреплён в центре соруса или сбоку…29

29. Индузий округлый, по краю зубчатый…шифр Э

29. Индузий почковидный, цельнокрайный…30

30. Черешок листа короче половины длины пластинки. Сегменты последнего порядка без острия на верхушке…шифр Ю

30. Черешок листа равен или превосходит половину длины пластинки. Сегменты последнего порядка с остриём на верхушке…шифр Я

Зоология ключ

У каждого участника была возможность определить 2 объекта. Каждый правильно определенный объект оценивался в 4 балла. Общий максимальный балл за задание – 8 баллов. Вам предложены фотографии различных видов амфибий, обитающих на территории России. Расположите животных в соответствующих местах определительного ключа, подставив нужную букву шифра (букву с фотографии). Имейте в виду, что не все признаки, используемые в ключе, должны быть связаны с внешностью животного на фотографии, но они являются характерными особенностями биологии этого вида.

1. Хвост есть…2

+ Хвоста нет…4

Ответ:

Для выполнения этого задания олимпиады «Ломоносов» необходимо сначала точно идентифицировать вид на фотографии, а затем соотнести его признаки с этапами определительного ключа.

Идентификация вида

На фотографии изображена обыкновенная чесночница (Pelobates fuscus).

Обоснование и ключевые признаки:

• Внешний вид: Тело коренастое, кожа относительно гладкая (в отличие от жаб) с темными пятнами и часто с красными точками. На лбу между глазами имеется характерный твердый костный вырост (выпуклое темя).
• Глаза: Глаза крупные, навыкате. Зрачок вертикальный, что является важнейшим отличительным признаком чесночниц среди других бесхвостых амфибий России (у лягушек, жаб и квакш он горизонтальный).
• Задние лапы: Имеют очень крупный, твердый лопатообразный пяточный бугор (хорошо виден на фото как светлое образование у основания стопы), используемый для быстрого закапывания в мягкий грунт задом наперед.

Пояснения к определительному ключу

Для получения максимального балла важно проследовать по шагам ключа. Ниже приведена логика, по которой чесночница вписывается в систему:

1. Хвост есть — нет.
   + Хвоста нет — да. Переход к пункту 4.

В типичном ключе для амфибий России чесночница занимает место, определяемое сочетанием:

• Отсутствие хвоста.
• Вертикальный зрачок.
• Мощный пяточный бугор.
• Биологическая особенность: специфический запах, напоминающий чеснок (откуда и название).
• Ещё одна особенность: личинки (головастики) чесночниц могут достигать огромных размеров (до 17 см), что значительно превышает размер взрослых особей (обычно до 8 см).

Резюме для ответа

Животное должно быть расположено в ключе в пункте, описывающем бесхвостых амфибий с вертикальным зрачком и пяточным бугром.

Биологическая справка: Обыкновенная чесночница ведет скрытный наземный образ жизни, активна в сумерках и ночью. Прекрасно копает, проводя светлое время суток зарывшись в землю на глубину до 10-15 см.

2(1). Костальные бороздки хорошо выражены…буква шифра Д

+ Костальные бороздки отсутствуют…3

3(2). Окраска спины вне периода размножения коричневатых оттенков. В период размножения у самцов в окраске хорошо выражена пятнистость, а через глаз проходит продольная тёмная полоса. Брюхо жёлтоватое или оранжевое, с мелкими тёмными пятнами. Кожа почти гладкая. В период размножения самцы несут на спине изрезанный только по краю гребень, спинной гребень плавно переходит в хвостовой…буква шифра Г

+ Спина черная. Брюхо желтое или оранжевое, с крупными черными округлыми пятнами. Кожа грубозернистая. В период размножения самцы несут на спине сильно изрезанный гребень (иногда до середины высоты гребня), спинной гребень и хвостовой гребень разделены, стержень хвоста имеет серебристую окраску…буква шифра А

4(1). Паротиды хорошо выражены…5

+ Паротиды отсутствуют…6

Ответ:

Для получения максимального балла на олимпиаде «Ломоносов» важно правильно оценить морфологические признаки, даже если они не всегда очевидны на фото низкого разрешения.

Анализ признаков для чесночницы:

4. Паротиды хорошо выражены…5

• Что это: Паротиды — это крупные околоушные ядовитые железы, характерные для настоящих жаб (Bufo, Strauchbufo). Они выглядят как отчетливые выпуклые валики позади глаз.
• У чесночницы: У чесночниц (вид на фото) паротиды отсутствуют. Кожа за глазами относительно гладкая, без массивных желез-валиков.

+ Паротиды отсутствуют…6

• Это наш путь. Отсутствие выраженных паротид в сочетании с вертикальным зрачком (который мы определили ранее) ведет нас дальше по ключу к семейству Чесночницы (Pelobatidae).

Пояснение для абитуриента 11 класса:

При работе с определителем амфибий России важно помнить иерархию признаков:

1. Наличие хвоста (разрезает класс на Хвостатых и Бесхвостых).
2. Форма зрачка (вертикальный — чесночницы; горизонтальный — лягушки, жабы, квакши; сердцевидный — жерлянки).
3. Наличие околоушных желез (паротид) — ключевой признак для отделения жаб от лягушек и чесночниц.
4. Строение задних конечностей (пяточный бугор, плавательные перепонки).

Для вида (Чесночница обыкновенная) правильный путь в данном фрагменте ключа: «+ Паротиды отсутствуют» (переход к пункту 6).

Подсказка для олимпиады: Если в пункте 6 (или далее) встретится признак «лопатообразный пяточный бугор» или «вертикальный зрачок», это будет окончательным подтверждением.

5(4). Окраска спины почти однотонно коричневая или зеленовато-бурая, иногда с красноватым оттенком. Кожа спины крупнобугорчатая…буква шифра В

+ Спина окрашена в крупные зелёные пятна неправильной формы на белом, сером или светло-коричневом фоне. Кожа спины слабобугристая, местами даже гладкая…буква шифра Е

6(4). Зрачок горизонтальный…7

+ Зрачок вертикальный. На затылке имеется продольная выпуклость – «шишка». Задние конечности сильно укорочены: голень намного короче бедра. Очень крупный пяточный бугор, используемый животным для зарывания в грунт…буква шифра К

Ответ:

Разбор ключевых признаков из пункта 6 (+):

1. Зрачок вертикальный: Это «золотой стандарт» для определения семейства Чесночницы (Pelobatidae) среди амфибий фауны России. У лягушек, жаб и квакш зрачок горизонтально-эллиптический, у жерлянок — сердцевидный.
2. Продольная выпуклость («шишка») на затылке: Это характерное возвышение лобных костей между глазами. Оно хорошо заметно на фото как характерный «высокий лоб».
3. Укороченные задние конечности: В отличие от прыгающих лягушек, чесночницы передвигаются короткими прыжками или ползают, их лапы приспособлены для копания, а не для дальних прыжков.
4. Крупный пяточный бугор: На фотографии у основания стопы видна светлая, твердая «лопата». Это роговой вырост, который позволяет чесночнице зарываться в землю вертикально задом наперед всего за несколько минут.

Ответ для олимпиады:

В соответствующем месте определительного ключа (пункт 6+) необходимо поставить букву: К.

Биологический комментарий (для абитуриента):

• Вид: Обыкновенная чесночница (Pelobates fuscus).
• Экология: Ведет ночной образ жизни, днем глубоко зарывается в почву.
• Интересный факт: Личинки (головастики) чесночниц — настоящие гиганты (до 10-17 см), они часто значительно крупнее своих родителей, что является редким случаем среди позвоночных.

7(6). Тёмное височное пятно имеется. Спинно-боковые складки слабо выражены. Окраска спины коричневых оттенков. При вокализации пользуются горловыми резонаторами…8

+ Тёмное височное пятно отсутствует. Спинно-боковые складки хорошо выражены. Окраска спины зелёных и/или коричневых оттенков. При вокализации пользуются резонаторами в углах рта…9

8(7). Брюхо однотонно белое, без пятен. На верхней губе коричневая и белая полосы разделены чёткой относительно ровной границей. Самцы в брачный сезон имеют синеватую окраску…буква шифра И

+ Брюхо пятнистое. На верхней губе коричневая и белая полосы вдаются друг в друга, образуя подобие мраморного рисунка…буква шифра Ж

9(7). Резонаторы белого цвета. В окраске часто преобладают желто-зелёные оттенки…буква шифра З

+ Резонаторы серого или черного цвета. В окраске часто преобладают зелёно-коричневые оттенки…буква шифра Б

АЛЬГОЛОГИЯ

Наш старый знакомый, ученый-натуралист по прозвищу L., увлекался тем, что фотографировал разные местообитания и брал из них пробы. Потом, используя микроскоп, делал фотографии организмов, которые там живут. Но, к сожалению, L. запутался в своих фотографиях. Помогите ему разобраться, какие фотографии местообитания (отмечены цифрами) соответствуют фотографиям обитателей (отмечены буквами). Одному местообитанию может соответствовать один или более организмов на фотографиях.

Ответ:

Таблица соответствий местообитаний и организмов

Биологическое обоснование (пояснения к ответу)

Для получения максимального балла в работах МГУ важно продемонстрировать знание индикаторных групп и их морфологических адаптаций:

1. Группа 1 (Г, Е) — Десмидиевые водоросли (Desmidiales):
   • На фото 1 изображено типичное верховое болото. В таких водоемах вода мягкая, кислая и бедная минеральными веществами (олиготрофная).
   • Организмы Г (Netrium) и Е (Cosmarium) являются классическими индикаторами сфагновых болот. Их симметричное строение (две полуклетки у Cosmarium) — характерный признак этой группы.
2. Группа 2 (А, В) — Морской микропланктон:
   • Фото 2 демонстрирует морское побережье с макрофитами (фукусовыми водорослями).
   • А (Chaetoceros) — это морская центрическая диатомовая водоросль. Длинные выросты (щетинки) необходимы ей для увеличения площади поверхности и поддержания плавучести в плотной морской воде.
   • В — морское простейшее (вероятно, радиолярия или фораминифера), имеющее сложный минеральный скелет, характерный для обитателей пелагиали и бентоса морей.
3. Группа 3 (Б) — Галофильные жгутиконосцы:
   • На фото 3 представлено розовое соленое озеро. Яркий цвет воды обусловлен массовым развитием водоросли Б (Dunaliella salina).
   • Эта водоросль накапливает каротиноиды (в частности, бета-каротин) для защиты фотосинтетического аппарата от интенсивной инсоляции в условиях экстремальной солености.
4. Группа 4 (Д) — Аэрофильные водоросли:
   • На фото 4 видны голые камни. В таких условиях могут существовать только специализированные аэрофильные организмы.
   • Д (Trentepohlia) — нитчатая зеленая водоросль, которая из-за накопления гематохрома имеет оранжево-красный цвет. Она образует характерные налеты на скалах и коре деревьев, приспосабливаясь к периодическому высыханию.

Зоология беспозвоночных

Установите соответствие между цифровыми обозначениями и названиями структур. В список включены «лишние» структуры, которые либо отсутствуют у данного животного, либо не показаны на схеме.

Ответ:

Окончательный список структур (согласно требованиям МГУ)

Зоология позвоночных

Перед Вами фотография черепа судака (вид сбоку). Сопоставьте цифровым обозначениям на фото названия соответствующих костей.

Ответ:

Соответствует детальной морфологии черепа костистых рыб, принятой в классических учебниках (например, по Г.В. Никольскому или С.П. Наумову), которые являются базовыми для олимпиад МГУ.

Ниже представлен финальный, скорректированный список обозначений для черепа судака. Именно такой вариант обеспечит максимальный балл, так как он учитывает тонкие различия между костями челюстного и небного аппаратов.

Итоговая таблица названий костей черепа судака

Гистология

Выберите из списка термины, соответствующие цифрам 1-7 на предложенной фотографии.

Ответ:

На олимпиадах МГУ «Ломоносов» дьявол кроется в деталях: умение отличить конкретную мембрану от всей оболочки сосуда — это признак высокого уровня подготовки.

Ниже представлен финальный список терминов с необходимыми комментариями для максимального балла.

Окончательный список терминов (Гистология)

Аналитический разбор для абитуриента 11 класса

Для получения максимального балла на очном туре или при развернутом ответе важно пояснить логику определения:

1. Почему 4 — это мембрана, а не оболочка?
   На препаратах артерий мышечного типа при окраске гематоксилин-эозином внутренняя эластическая мембрана (membrana elastica interna) выглядит как ярко-розовая, сильно преломляющая свет «волна». Она образуется из-за посмертного сокращения гладких мышц средней оболочки. Это ключевой диагностический признак, позволяющий отличить артерию от вены.
2. Почему 7 — это кровь?
   Часто в учебных препаратах просветы сосудов остаются пустыми (белыми), но здесь мы видим заполнение розовым мелкозернистым материалом. Это скопление эритроцитов. Важно называть это именно «кровью» или «форменными элементами», так как они находятся внутри просвета (3).
3. Комплекс структур (Сосудисто-нервный пучок):
   На данном срезе мы видим классическую триаду: Артерия + Вена + Нерв. Они всегда сопровождают друг друга в соединительнотканных прослойках между мышцами. Артерия (2-4) всегда сохраняет круглую форму, вена (6) — нет.
4. Тканевая принадлежность (5):
   Мышечная ткань здесь представлена крупными пучками. Обратите внимание на четкое разделение волокон прослойками соединительной ткани (эндомизий и перимизий).

Совет для олимпиады:
Если в задании попросят определить тип артерии, смело пишите: Артерия мышечного типа. Наличие четко выраженной внутренней эластической мембраны (4) и мощной мышечной средней оболочки (2) при отсутствии эластических окончатых мембран (как в аорте) однозначно указывает на этот тип.

Генетическая задача.

Цветок куколя дикого типа и его диаграмма:

А. У одного из видов куколя (Caryophyllaceae: Agrostemma sp.) получен мутант petalless (ptl) с измененной структурой цветка: лепестки не развиваются, а в пазухах чашелистиков образуются боковые бутоны, которые повторяют программу развития главного цветка. Тычинки и пестики развиваются так же, как у растений дикого типа. Из предложенных диаграмм выберите ту, которая подходит для данного описания мутанта petalless.

Ответ:

Правильный ответ: г

Обоснование выбора (биологический анализ)

Для получения максимального балла необходимо последовательно доказать соответствие диаграммы «г» всем пунктам условия:

1. Признак «petalless» (отсутствие лепестков):
   На диаграмме «г» второй круг (мутовка), где у дикого типа располагаются лепестки, полностью пуст. Это визуальное подтверждение мутации.
2. Пазушное положение боковых бутонов:
   В ботанической графике орган считается пазушным, если он расположен на том же радиусе, что и кроющий орган (в данном случае — чашелистик).
   • На диаграмме «г» малые флоральные диаграммы (бутоны) находятся строго на радиусах чашелистиков (внешних зеленых дуг).
   • Это принципиальное отличие от варианта «а», где бутоны смещены, или «б», где они находятся между чашелистиками.
3. Сохранение структур дикого типа (андроцей и гинецей):
   • Андроцей: У куколя (Agrostemma) 10 тычинок, расположенных в два круга (5+5). На диаграмме «г» мы видим именно 10 желтых кружков. При этом наружный круг тычинок располагается на радиусах чашелистиков, что характерно для этого вида.
   • Гинецей: Для семейства Гвоздичные (Caryophyllaceae) характерно чередование плодолистиков с чашелистиками (интерсепальное положение). В центре диаграммы «г» выступы завязи расположены в промежутках между радиусами чашелистиков, что морфологически верно для дикого типа куколя.

Резюме для обучения (уровень абитуриента 11 класса)

При анализе подобных генетико-морфологических задач важно помнить:

• ABC-модель: Мутация petalless (отсутствие лепестков при сохранении тычинок) обычно связана с нарушением функций генов класса B (например, APETALA3).
• Закон эквидистантности: Органы разных мутовок в цветке обычно чередуются. Если лепестки исчезают, тычинки и плодолистики сохраняют свои позиции относительно чашелистиков.
• Геометрия диаграммы: Положение «строго на радиусе» — это главный индикатор пазушного происхождения органа в подобных заданиях.

Б. Боковые бутоны изредка опыляются, и дают семена, из-за чего семенная продуктивность растений мутантной линии petalless в два раза выше, чем у дикого типа. (Пыльцы при этом производится примерно столько же, сколько у дикого типа.) Примите, что мутация ptlрецессивна, куколь – перекрестно опыляемое растение, выборка в эксперименте достаточно большая. Вы скрещиваете мутантную линию ptl с гетерозиготами PTL ptl. Каким будет расщепление среди потомков по фенотипу в первом и во втором (полученным в результате свободного опыления потомков F1) поколениях? Ответ дайте с точностью до тысячных.

Ответ:

В. Ген DOUBLE (DBL) у куколя контролирует развитие тычинок и лепестков. При мутации с потерей функции dbl вместо тычинок вырастают лепестки, а вместо плодолистиков – чашелистики. Напишите формулу для мутанта dbl, указав тип симметрии и число органов в каждом круге.

Ответ:

Г. Образование микро-РНК – один из способов регуляции активности генов. Если в клетке присутствует РНК-мишень (продукт какого-то гена), комплементарная к микро-РНК, то происходит деградация РНК-мишени, и белковый продукт не образуется. Генные инженеры создали следующую конструкцию. К промотору HEAT SHOKE PROTEIN (pHSP) присоединена микро-РНК, мишенью которой служит м-РНК гена DBL. Состав конструкции можно записать так: pHSP::miR(DBL). Промотор pHSP активируется при температурах выше +30°С. Приведите формулы цветков, выращенных при +16°С и +30°С у генно-инженерных растений со встроенной конструкцией pHSP::miR(DBL).

Д. Обозначим генно-инженерную вставку pHSP::miRDBL как T+, а отсутствие генно-инженерной вставки как T–. Из каких органов будет состоять цветок с генотипом ptl ptl Т+Т+, у растений, выращенных при +16°С и при +30°С? Будут ли образовываться боковые бутоны в каждом из вариантов?

Е. Ученые скрестили линию со встроенной генно-инженерной конструкцией pHSP::miRDBL и мутантную линию ptl. Первое поколение гибридов выращивали при +16°С, произошло свободное перекрестное опыление, а затем второе поколение вырастили при +30°С. Каким будет расщепление по фенотипу в первом (F1) и втором (F2) поколениях, если считать, чтоген PTL и генно-инженерная вставка pHSP::miRDBL (Т+) находятся в разных хромосомах. Ответ дайте с точностью до десятитысячных.

Ответ: