Что пред­по­чи­та­ет есть му­ра­вей?

Чёрные са­до­вые му­равьи, ока­зы­ва­ет­ся, очень удоб­ный объ­ект для изу­че­ния вли­я­ния фак­то­ра пи­та­ния на про­дол­жи­тель­ность жизни. В есте­ствен­ных усло­ви­ях они пи­та­ют­ся падью — слад­ким соком рас­те­ний, а также мёрт­вы­ми на­се­ко­мы­ми. Но чего и сколь­ко съе­да­ет от­дель­ный му­ра­вей, по­нять труд­но, по­то­му что рас­пре­де­ле­ние до­бы­чи, при­несённой му­ра­вья­ми-фу­ра­жи­ра­ми, про­ис­хо­дит в нед­рах гнез­да. До экс­пе­ри­мен­та было из­вест­но, что бел­ко­вая часть пищи идёт в ос­нов­ном на про­корм­ле­ние ли­чи­нок, а взрос­лые особи пред­по­чи­та­ют рас­ти­тель­ную пищу. Ис­сле­до­вать про­бле­му пи­та­ния ока­за­лось слож­но, так как му­ра­вьи­ные ко­ло­нии не­од­но­род­ны по со­ста­ву, по­это­му был по­став­лен экс­пе­ри­мент.

Пред­ва­ри­тель­но учёные сфор­ми­ро­ва­ли более 100 экс­пе­ри­мен­таль­ных групп по 200 ра­бо­чих му­равьёв-фу­ра­жи­ров в каж­дой. На­се­ко­мых от­би­ра­ли вне гнез­да, когда они со­би­ра­ли корм. В этих од­но­род­ных груп­пах не было ни ко­ро­ле­вы, ни ли­чи­нок. Каж­дую груп­пу по­ме­сти­ли в «гнез­до» — пла­сти­ко­вую чашку диа­мет­ром 10 см, дно ко­то­рой вы­сти­ла­ли влаж­ной ватой. Гнез­до ста­ви­ли на круг­лую под­став­ку диа­мет­ром 12 см с очень скольз­ки­ми стен­ка­ми, ко­то­рые не поз­во­ля­ли на­се­ко­мым сбе­жать. В этой же зоне му­равьёв и кор­ми­ли из един­ствен­ной кор­муш­ки — так проще было учи­ты­вать по­треблённый за сутки корм, число му­равьёв у кор­муш­ки и число кор­мя­щих­ся на­се­ко­мых. Сна­ча­ла им да­ва­ли 15%%-ный рас­твор пче­ли­но­го мёда и муч­ных чер­вей (ли­чи­нок муч­но­го хруща), а спу­стя не­де­лю, когда на­се­ко­мые по­об­вык­лись на новом месте, на­ча­ли экс­пе­ри­мент.

На пер­вом этапе экс­пе­ри­мен­та учёные ре­ши­ли про­ве­рить, как на про­дол­жи­тель­ность жизни му­равьёв вли­я­ет со­от­но­ше­ние бел­ков и уг­ле­во­дов. Для на­се­ко­мых при­го­то­ви­ли ис­кус­ствен­ные корма, в ко­то­рых общая кон­цен­тра­ция пи­та­тель­ных ве­ществ была по­сто­ян­ной, не­из­мен­ным оста­ва­лось и со­дер­жа­ние ви­та­ми­нов, ми­не­ра­лов и жиров, а от­но­ше­ние бел­ков и уг­ле­во­дов со­став­ля­ло 5:1, 3:1, 1:3 и 1:5. Каж­дый из этих четырёх ра­ци­о­нов опро­бо­ва­ли 32 экс­пе­ри­мен­таль­ные груп­пы. Еже­днев­но ис­сле­до­ва­те­ли уби­ра­ли из гнез­да мёртвых му­ра­вьев; экс­пе­ри­мент длил­ся до тех пор, пока не умер­ли все на­се­ко­мые. В ре­зуль­та­те было уста­нов­ле­но что груп­пы, на­хо­дя­щи­е­ся пре­иму­ще­ствен­но на уг­ле­вод­ной диете, про­дер­жа­лись около 400 дней, а с мак­си­маль­ным пре­об­ла­да­ни­ем бел­ков едва до­тя­ги­ва­ли до 50 дней. Таким об­ра­зом, учёным уда­лось уста­но­вить наи­бо­лее оп­ти­маль­ное со­от­но­ше­ние уг­ле­вод­ной и бел­ко­вой пищи в пи­та­нии му­равьёв-фу­ра­жи­ров.

C 1 № 351. Ис­поль­зуя со­дер­жа­ние тек­ста «Куз­не­чик пев­чий» и зна­ния школь­но­го курса био­ло­гии, от­веть­те на во­про­сы.

1) На какой ста­дии раз­ви­тия куз­не­чи­ка по­яв­ля­ют­ся кры­лья?

2) Кто из куз­не­чи­ков издаёт «стре­ко­та­нье» и какие «ин­стру­мен­ты» они для этого ис­поль­зу­ют?

3) К ка­ко­му от­ря­ду от­но­сит­ся куз­не­чик и сколь­ко у него пар ко­неч­но­стей?

КУЗ­НЕ­ЧИК ПЕВ­ЧИЙ

Куз­не­чик пев­чий – наи­бо­лее ти­пич­ный пред­ста­ви­тель се­мей­ства Длин­но­усые, от­ря­да Пря­мо­кры­лые. У этих на­се­ко­мых удлинённое тело, ха­рак­тер­ные пря­мые кры­лья и силь­ные, длин­нее осталь­ных, зад­ние ноги. Бла­го­да­ря таким ногам они пре­крас­но пры­га­ют.

У куз­не­чи­ка раз­ви­тие про­ис­хо­дит с не­пол­ным пре­вра­ще­ни­ем, и на­се­ко­мое по­сте­пен­но с рядом линек при­бли­жа­ет­ся к взрос­лой форме, за­чат­ки кры­льев уве­ли­чи­ва­ют­ся, и при по­след­ней линь­ке куз­не­чик ста­но­вит­ся кры­ла­тым. Стре­ко­та­нье куз­не­чи­ков мы на­чи­на­ем слы­шать лишь в июле, когда они ста­но­вят­ся взрос­лы­ми, так как зву­ко­вой ап­па­рат по­ме­ща­ет­ся у них на кры­льях.

Чаще всего за­ме­тить куз­не­чи­ка очень слож­но, по­сколь­ку окрас­ка тела обес­пе­чи­ва­ет ему надёжную мас­ки­ров­ку. Они ловко мас­ки­ру­ют­ся: зелёный – в зелёной траве; бурый – ближе к обо­чи­нам дорог. По­мочь делу может от­ча­сти спо­соб­ность куз­не­чи­ка про­из­во­дить из­вест­ное стре­ко­та­нье. При­слу­ши­ва­ясь к нему и по­не­мно­гу осто­рож­но по­дви­га­ясь к ис­точ­ни­ку зву­ков, можно об­на­ру­жить си­дя­ще­го где-ни­будь самца куз­не­чи­ка.

Обыч­но «песни» куз­не­чи­ков лучше всего слыш­ны тихим тёплым ве­че­ром. Для стре­ко­та­ния боль­шин­ство сам­цов-куз­не­чи­ков трут­ся но­га­ми о самые тол­стые про­жил­ки на своих над­кры­льях, по­доб­но тому, как скри­пач водит смыч­ком по стру­нам скрип­ки. На груди куз­не­чи­ка свер­ху по­ме­ща­ют­ся 2 пары кры­льев. Их над­кры­лья яв­ля­ют­ся до­воль­но плот­ны­ми, снаб­же­ны мно­же­ством жилок, по­ра­зи­тель­но на­по­ми­на­ю­щих жил­ко­ва­ние ли­стьев.

Каж­дый вид куз­не­чи­ков издаёт свой, толь­ко ему при­су­щий звук. Мно­гие учёные могут даже опре­де­лить, к ка­ко­му виду при­над­ле­жит куз­не­чик, про­сто вслу­ши­ва­ясь в его стре­кот. Чем быст­рее самец-куз­не­чик по­ти­ра­ет но­га­ми о кры­лья, тем выше из­да­ва­е­мый звук. Куз­не­чик, мед­лен­но ра­бо­та­ю­щий но­га­ми, про­из­во­дит лишь низ­кое гу­де­ние. У сам­цов-куз­не­чи­ков есть не­сколь­ко по­во­дов для «песен»; ве­ро­ят­но, самый важ­ный из них – это при­вле­че­ние вни­ма­ния самок. Учёные даже ста­ви­ли опыт, про­иг­ры­вая за­пись «песни» самца-куз­не­чи­ка сам­кам, ко­то­рые при этом не­мед­лен­но при­хо­ди­ли в вол­не­ние.

Кроме ча­стей тела, про­из­во­дя­щих звуки, у куз­не­чи­ков име­ют­ся об­ра­зо­ва­ния, вос­при­ни­ма­ю­щие звуки, – ор­га­ны слуха. Они рас­по­ло­же­ны на го­ле­нях пе­ред­них ног в виде двух про­доль­ных щелей, по­ме­ща­ю­щих­ся с боков верх­ней части го­ле­ней, не­да­ле­ко от со­чле­не­ния их с бед­ра­ми.

C 2 № 1443. Од­на­ж­ды один очень до­тош­ный учёный решил пе­ре­про­ве­рить экс­пе­ри­мент

Эр­ви­на Чар­гаф­фа. Он вы­де­лил нук­ле­и­но­вую кис­ло­ту из це­ло­го ряда ор­га­низ­мов раз­ных групп и опре­де­лил со­дер­жа­ние аде­ни­на, гу­а­ни­на, ти­ми­на и ци­то­зи­на в их ге­не­ти­че­ском ма­те­ри­а­ле. Ре­зуль­та­ты он занёс в таб­ли­цу.

Изу­чи­те таб­ли­цу и от­веть­те на во­про­сы.

1. Пра­ви­ло Чар­гаф­фа гла­сит, что ко­ли­че­ство остат­ков аде­ни­на равно ко­ли­че­ству остат­ков ти­ми­на в ДНК, а ко­ли­че­ство ци­то­зи­на — ко­ли­че­ству гу­а­ни­на. Под­твер­дил ли наш до­тош­ный учёный это пра­ви­ло?

2. Ка­ко­во со­дер­жа­ние гу­а­ни­на у дрож­жей и у воз­бу­ди­те­ля ту­бер­кулёза (ука­жи­те еди­ни­цы из­ме­ре­ния)?

Пред­ло­жи­те объ­яс­не­ние, по­че­му у ви­ру­са по­лио­ми­е­ли­та учёный не об­на­ру­жил ти­ми­на

C 4 № 416. Поль­зу­ясь таб­ли­цей «Важ­ней­шие по­ка­за­те­ли серд­ца и про­дол­жи­тель­ность жизни» и зна­ни­я­ми из об­ла­сти био­ло­гии и от­веть­те на сле­ду­ю­щие во­про­сы.