ТЮБ. Збережена нумерація XVІІІ всеукраїнського турніру юних біологів Швидка еволюція
 Скачать 35.5 Kb.
|
|
Завдання XІV міського турніру юних біологів (2019 рік) Збережена нумерація XVІІІ Всеукраїнського турніру юних біологів 2. Швидка еволюція Відомо, що різні систематичні групи можуть еволюціонувати з різною швидкістю. Проаналізувавши всі переваги та недоліки швидкої еволюції, зазначте, чи можна вважати швидку еволюцію позитивним явищем? 3. Градуйовані потенціали Які принципові відмінності у фізіології тварин могли виникнути, якби потенціал дії запускався не за принципом «все або нічого», а градуйовано? 4. Дежавю Науковці досі не можуть пояснити як працює ефект дежавю. У чому ж секрет цього ефекту та який механізм його виникнення? 6. Модель Багато міфічних та казкових істот мають реальних прототипів серед живих організмів. Складіть ТОП-5 пар (за подібністю): «міфічна істота – прототип» та обґрунтуйте свій вибір. 8. Таємниця свідомості Мозок складається з мільйонів нервових клітин. У той же час у мозку немає єдиного контрольного центру, який би затверджував остаточну поведінку. Яким чином дія усіх нейронів скоординована аби узгоджено керувати одним тілом? 9. Мікробіом Нині доволі поширені дослідження ролі мікробіому у травленні, імунітеті та інших процесах в організмі людини та тварин. А наскільки важливу роль мікробіом відіграє в житті рослин та грибів? 10. Злочин і кара Цитотоксичні Т-лімфоцити вбивають клітини, які несуть антиген, за допомогою виділення перфоринів та гранзимів. Крім того, Т-кілери здатні використовувати таку зброю і проти інших Т-кілерів, однак самі ці кілери залишаються непошкодженими. Як цитотоксичним Т-лімфоцитам вдається «уникати» самознищення власною ж зброєю, коли вони вбивають різні клітини-мішені? 11. Біологічна числомагія У перших тварин надкласу Чотириногі (Tetrapoda) кінцівка була семипалою. Проте відносно швидко кількість пальців скоротилась до п’яти. Попри те, що зберігається еволюційна можливість повернення до шести- або семипалої кінцівки, переважна більшість видів віддає перевагу п’ятипалій. Представники різних екологічних ніш: кити, люди, кажани, черепахи та багато інших мають по п’ять пальців. Чим зумовлено те, що число 5 є найбільш оптимальним для кількості пальців? 12. Невловимий месник «Найкращий» паразит тварин – той, хто найдовше зможе експлуатувати хазяїна, вправно «маскуючись» від його імунної системи, можливості якої не безмежні. Проаналізуйте стратегії експлуатації хазяїна й способи уникнення імунної відповіді паразитами та запропонуйте, на вашу думку, найоптимальнішого паразита серед існуючих й способи боротьби з таким «невловимим месником». 13. Сила світла Сонячне випромінювання (ФАР) – головне джерело енергії для функціонування біосфери, зокрема фотопродуцентів. Проте наразі відомо, що у хемогетеротрофних прокаріот, зокрема й факультативних та облігатних патогенів тварин і людини, певні частини спектру світла регулюють метаболізм, рухливість, утворення біоплівок, вірулентність, антибіотикорезистентність та ін. Чому світло відіграє таку важливу роль у життєдіяльності нефототрофних бактерій, які у життєвому циклі взагалі можуть «не бачити світла» і як можна використати цю властивість патогенних бактерій? 14. Прищепи Запропонуйте способи створення химерних організмів (з різних видів) без використання генетичних маніпуляцій і зазначте, що можна було б досліджувати у цих організмів для вирішення теоретичних та прикладних проблем біології? 15. Мікробіом мозку чи проблеми методології? Нещодавно у журналі Science було опубліковано повідомлення про результати досліджень мікробіому головного мозку людини вченими з Алабамського університету. Уявіть, що вам потрібно перевірити чи є така знахідка артефактом (внаслідок контамінації зразків головного мозку мікроорганізмами ззовні або системної похибки дослідження). Запропонуйте схему експерименту та обґрунтуйте доцільність застосування методів, які б ви використали. 18. Сміх Яка адаптивна роль сміху? 19. Випробування ліків in silico Нині значна частина ліків тестується in silico лише на рівні взаємодії із білком мішенню. Тестування на біологічних системах вищого рівня (клітини, органи, тварини, люди) – це тестування, які проводяться в лабораторіях, потребують багато часу та матеріальних ресурсів. Проаналізуйте сучасні досягнення біоінформатики та молекулярної біології і запропонуйте проект по створенню першої системи доклінічних випробувань in silico. Зазначте, за яких умов віртуальні тест-моделі стануть більш поширениминіж лабораторні? 20. Непопулярність Ламарка Сьогодні існує достатньо багато псевдоламарківських систем еволюції, коли в геномі фіксуються набуті зміни. Проте ламарківська система, що дозволяє регулювати не лише вірогідність виникнення зміни в певному місці генома, але й напевне «знати» її якісний характер - відома лише одна, і це CRISPR-Cas. Постає питання, якщо механізм еволюції за Ламарком такий точний, предбачуваний та зручний - чому ж існує лише один відомий механізм такої еволюції, який у прирoді використовується із вельми обмеженою метою? Запропонуйте універсальний молекулярний механізм направленої еволюції. Автори ідей завдань: Вадим Соколенко, Андрій Самойлов, Дарина Завадська, Геннадій Артеменко, Тетяна Гусак, Тетяна Балагутрак, Олександр Хильчук, Лада Ісакова, Анна Смоляр, Богдана Гур’єва. https://www.youtube.com/watch?v=p2BtOmyeeug&feature=share&fbclid=IwAR18DWuzFeI4PalzF18y_WFuMi6ESuue_ojhdd9pPaHSK0sb3G6bFoKbRu8 |