Версия для копирования в MS Word
PDF-версии: горизонтальная · вертикальная · крупный шрифт · с большим полем
РЕШУ ОЛИМП — биология
Задания
i

Со­вре­мен­ная си­сте­ма­ти­ка эу­ка­ри­о­ти­че­ских ор­га­низ­мов силь­но от­ли­ча­ет­ся от си­сте­ма­ти­ки, при­ве­ден­ной в школь­ных учеб­ни­ках. Это, в первую оче­редь, свя­за­но с тем, что со­вре­мен­ная клас­си­фи­ка­ция ор­га­низ­мов ос­но­вы­ва­ет­ся не на по­верх­ност­ных при­зна­ках, на­по­до­бие внеш­не­го стро­е­ния ор­га­низ­мов или их эко­ло­гии, а на эво­лю­ции и род­ствен­ных свя­зях между ними. Для отоб­ра­же­ния род­ства между ор­га­низ­ма­ми стро­ят на­гляд­ные схемы  — кла­до­грам­мы и фи­ло­ге­не­ти­че­ские де­ре­вья. На уко­ре­нен­ной кла­до­грам­ме раз­ли­ча­ют ко­рень, узлы (точки ветв­ле­ния), ветви и на­зва­ния самих групп (смот­ри по­яс­ня­ю­щий ри­су­нок на при­ме­ре кла­до­грам­мы чет­ве­ро­но­гих по­зво­ноч­ных жи­вот­ных). Узлы под­ра­зу­ме­ва­ют собой общие пред­ки для групп тех вет­вей, ко­то­рые от­хо­дят от дан­ной точки ветв­ле­ния. Кла­до­грам­мы стро­ят, ис­хо­дя из прин­ци­па ди­хо­то­мии ветв­ле­ния, когда от од­но­го узла от­хо­дит ровно две ветви. Груп­пы двух вет­вей, от­хо­дя­щие от од­но­го узла, на­зы­ва­ют­ся сест­рин­ски­ми. Если груп­па на кла­до­грам­ме от­вет­ви­лась рань­ше всех, то ее на­зы­ва­ют ба­заль­ной по от­но­ше­нию к осталь­ным груп­пам на рас­смат­ри­ва­е­мой кла­до­грам­ме. Кла­до­грам­мы, длина вет­вей ко­то­рых чем-то нор­ми­ро­ва­на (на­при­мер, вре­мен­ной шка­лой), име­ну­ют фи­ло­ге­не­ти­че­ским де­ре­вом (дре­вом).

Во­прос 1.  Опре­де­ле­ние групп ор­га­низ­мов В на­уч­ном мире при­ня­та мно­го­цар­ствен­ная си­сте­ма, ко­то­рая вклю­ча­ет мно­же­ство раз­лич­ных групп эу­ка­ри­от. В дан­ной си­сте­ме даже самые из­вест­ные «школь­ные» ор­га­низ­мы, такие как ин­фу­зо­рии, эв­гле­ны, три­па­но­со­мы и т. д., ранее со­став­ля­ю­щие одно под­цар­ство «Од­но­кле­точ­ные жи­вот­ные», ока­за­лись не­род­ствен­ны­ми и были «рас­ки­ну­ты» друг от друга по раз­ным груп­пам. Вам не­об­хо­ди­мо опре­де­лить со­вре­мен­ную при­над­леж­ность ор­га­низ­мов на (микро)фо­то­гра­фи­ях (А–М) к кон­крет­ным эу­ка­ри­о­ти­че­ским груп­пам. Для опре­де­ле­ния вам даны так на­зы­ва­е­мые дuхо­то­ми­че­ские ключи. Каж­дый ди­хо­то­ми­че­ский ключ со­сто­ит из по­сле­до­ва­тель­ных сту­пе­ней, обо­зна­ча­е­мых по­ряд­ко­вы­ми но­ме­ра­ми с левой сто­ро­ны. Каж­дая сту­пень, в свою оче­редь, де­лит­ся на две части: тезу и ан­ти­те­зу. Теза обо­зна­ча­ет­ся по­ряд­ко­вым но­ме­ром, а ан­ти­те­за  — плю­сом. В ан­ти­те­зе и тезе при­во­дят­ся ха­рак­тер­ные при­зна­ки, про­ти­во­по­лож­ные при­ве­ден­ным в тезе. Когда спра­ва, в конце тезы или ан­ти­те­зы, стоит цифра, это зна­чит, что опре­де­ле­ние груп­пы нужно вести даль­ше, те­перь на­чи­ная уже со сту­пе­ни, обо­зна­чен­ной дан­ной циф­рой. Нужно по­сле­до­ва­тель­но пе­ре­хо­дить со сту­пе­ни на сту­пень до тех пор, пока в конце тезы или ан­ти­те­зы не ока­жет­ся на­зы­ва­ние груп­пы. (Важ­ное уточ­не­ние: при­ве­ден­ный здесь ди­хо­то­ми­че­ский ключ ра­бо­та­ет толь­ко для ука­зан­ных в за­да­нии ор­га­низ­мов).

А. Paramecium caudatum

Б. Acantharea

В. Pinus sibirica

Г. Volvox sp.

Д. Hydrochoerus hydrochaeris

Е. Saccharina latissima

Ж. Euglena viridis

З. Amoeba proteus

И. Giardia sp.

К. Homo sapiens

Л. Prunus cerasus

М. Cantharellus cibarius

1.  (теза) Спо­соб­ны к фо­то­син­те­зу (2) + (ан­ти­те­за) Ис­клю­чи­тель­но ге­те­ро­троф­ные (4).

2.  Пла­сти­ды дву­мем­бран­ные, хло­ро­фил­лы а и b (груп­па Ар­хе­пла­сти­ды, Archaeplastida) + Пла­сти­ды трех- или че­ты­рех-мем­бран­ные, хло­ро­фил­лы a и b, либо а и c (3).

3.  За­пас­ной по­ли­са­ха­рид  — па­ра­ми­лон (груп­па Дис­ко­бы, Discoba) + За­пас­ной по­ли­са­ха­рид  — ла­ми­на­рин (груп­па Стра­ме­но­пи­лы, Stramenopiles).

4.  Об­ли­гат­ные или фа­куль­та­тив­ные анаэ­ро­бы (груп­па Ме­та­мо­на­ды, Metamonada) + Об­ли­гат­ные аэро­бы (5).

5.  Не­по­движ­ные, либо ма­ло­по­движ­ные (6) + Ак­тив­но пе­ре­дви­га­ют­ся (7).

6.  Мно­го­кле­точ­ные с кле­точ­ны­ми обо­лоч­ка­ми из хи­ти­на (груп­па Оба­зои, Obazoa) + Од­но­кле­точ­ные. Имеют строн­ци­е­вый вне­кле­точ­ный ске­лет (груп­па Ри­за­рии, Rhizaria)

7.  Мик­ро­ско­пи­че­ских раз­ме­ров (8) + Мак­ро­ско­пи­че­ских раз­ме­ров (груп­па Оба­зои, Obazoa).

8.  Клет­ка спо­соб­на по­гло­щать пи­ще­вые ча­сти­цы по всей своей пло­ща­ди (груп­па Аме­бо­зои, Amoebozoa) + Клет­ка спо­соб­на по­гло­щать пи­ще­вые ча­сти­цы толь­ко в стро­го от­ве­ден­ном для этого месте (груп­па Аль­вео­ля­ты, Alveolata).

Во­прос 2.  В со­вре­мен­ной мно­го­цар­ствен­ной си­сте­ме, эу­ка­ри­о­ты гло­баль­но раз­де­ле­ны на три груп­пы: Амор­феи+ (Amorphea+), Диа­фо­ре­ти­ки (Diaphoretickes) и Дис­ко­бы (Discoba). Пер­вые две из них  — на­столь­ко боль­шие по раз­но­об­ра­зию и ко­ли­че­ству видов, что ино­гда име­ну­ют­ся ме­га­груп­па­ми. Они, в свою оче­редь, вклю­ча­ют ряд су­пер­групп. С не­ко­то­ры­ми из них вы по­зна­ко­ми­лись в преды­ду­щем во­про­се. Те­перь вам не­об­хо­ди­мо на­ри­со­вать еди­ную кла­до­грам­му для ор­га­низ­мов, ука­зан­ных ранее (A-M). По­лу­чен­ная схема долж­на быть эво­лю­ци­он­но прав­до­по­доб­ной и долж­на наи­бо­лее точно от­ра­жать род­ствен­ные связи между пред­став­лен­ны­ми ор­га­низ­ма­ми. Для по­стро­е­ния ис­поль­зуй­те сле­ду­ю­щую спра­воч­ную ин­фор­ма­цию:

—  Стра­ме­но­пи­лы, Аль­вео­ля­ты и Ри­за­рии со­став­ля­ют су­пер­груп­пу SAR, в ко­то­рой пер­вые две груп­пы яв­ля­ют­ся сест­рин­ски­ми, а тре­тья  — Ри­за­рии  — ба­заль­ной;

—  Ар­хе­пла­сти­ды и SAR  — сест­рин­ские груп­пы, со­став­ля­ю­щие ме­га­груп­пу Диа­фо­ре­ти­ки;

—  Ме­га­груп­па Амор­феи+ вклю­ча­ет су­пер­груп­пы Ме­та­мо­на­ды, Оба­зои и Аме­бо­зои, при­чем Аме­бо­зои ближе по род­ству к Оба­зо­ям, чем к Ме­та­мо­на­дам;

—  Амор­феи+ и Диа­фо­ре­ти­ки не яв­ля­ют­ся сест­рин­ски­ми груп­па­ми, а Дис­ко­бы ближе по род­ству к по­след­ним.

Во­прос 3.  Если ока­зы­ва­ет­ся, что груп­па со­дер­жит ор­га­низ­мы, ко­то­рые не­род­ствен­ны друг другу, то ее обыч­но сразу же пе­ре­име­но­вы­ва­ют, затем рас­фор­ми­ро­вы­ва­ют, а ор­га­низ­мы рас­пре­де­ля­ют по «нор­маль­ным» (в фи­ло­ге­не­ти­че­ском плане) груп­пам уже на ос­но­ва­нии их эво­лю­ци­он­но­го про­ис­хож­де­ния. Сбор­ные груп­пы за­ча­стую очень бедны по ин­фор­ма­ци­он­но­му со­дер­жа­нию, по­сколь­ку со­дер­жат ор­га­низ­мы на ос­но­ва­нии ка­ко­го-то од­но­го (реже  — не­сколь­ких) при­зна­ков. При­ве­ди­те два любых при­ме­ра сбор­ных групп. По­яс­ни­те, по ка­ко­му при­зна­ку не­род­ствен­ные ор­га­низ­мы были в эту груп­пу из­на­чаль­но вклю­че­ны.