Докажите единство органического мира на Земле. Приведите не менее четырех доказательств.

Какие особенности строения скелета позвоночного животного, изображенного на рисунке, доказывают его наземное происхождение? Приведите доказательства. С какой группой современных позвоночных животных у него проявляется сходство во внешнем строении? Как называется эволюционный процесс, в результате которого сформировалось это сходство? Ответ обоснуйте.

Бедренный индекс рассчитывается как отношение длины большой берцовой кости к бедренной кости. С увеличением бедренного индекса увеличивается относительная длина ног человека. Известно, что значение индекса для человека повышается с увеличением среднегодовой температуры в регионе. Так, у эскимосов значение индекса находится в диапазоне от 80 до 80,25 единиц, в то же время как у египтян значение превышает 85 единиц. Какую экологическую закономерность иллюстрирует данный пример? Опишите физический механизм, который лежит в основе данной закономерности. какое значение индекса (высокое или низкое) было у ископаемых неандертальцев? Ответ поясните.

За последние десятилетия многие “южные” инфекции, переносимые насекомыми и клещами, продвинулись в северные регионы, где раньше они не встречались. Учёные предполагают, что это явление связано с изменением соотношения газов, составляющих атмосферу. Дайте объяснение наблюдаемой закономерности.Назовите один любой из двух газов, в большей степени влияющих на это изменение температуры атмосферы. Почему у людей, живущих в новых для инфекции ареалах, течение болезни происходит тяжелее, а распространение - быстрее, чем у жителей южных регионов, откуда началось распространение болезни?

В 1989 году биолог Дайан Додд разделил популяцию мух дрозофил на две группы. Одну группу кормили мальтозой, другую - пищей, богатой крахмалом. Через год, когда группы снова объединили, оказалось, что “мальтозные” мухи предпочитают спариваться с партнерами из своей группы, а “крахмальные” - из своей. Какая движущая сила (фактор) эволюции привела к наблюдаемому в эксперименте эффекту? На какую особенность поведения повлияло питание насекомых? Почему при проведении эксперимента в течение двух лет численность жизнеспособных гибридов между “мальтозными” и “крахмальными” мухами снизится по сравнению с годичным эксперментом?

Соотношение сухого веса различных частей растений используется экологами для описания жизненной стратегии растения. На графике представлен сухой вес растения-однолетника с мая по август. В каком месяце наиболее активно происходит опыление? Ответ поясните. Какую долю (%) составляют семена от общей массы растения к концу августа? Предположите, как соотносится эта доля с аналогичной величиной у древесных растений. Ответ поясните. При ответе считайте, что общая масса растения с июня по август почти не изменилась.

У вируса гриппа белок гемагглютинин участвует в прикреплении к клеточной мембране, а белок рибонуклеопротеид связывает РНК внутри вирусной частицы. При анализе разных штаммов вируса гриппа оказалось, что количество накопленных несинонимичных мутаций в гене гемагглютинина больше, чем в гене рибонуклеопротеида Как можно объяснить данную закономерность с точки зрения эволюционного процесса? При каком типе отбора в гене белка гемагглютинина ожидается больше несинонимичных мутаций: движущем или стабилизирующем? Ответ поясните.

*Несинонимичные мутации изменяют последовательность аминокислот в кодируемом полипептиде.

Группы крови определяются по системе АВ0 и кодируются тремя аллелями (I^A, I^B, i⁰). На рисунке представлена частота встречаемости аллеля I^A на разных континентах. Какой эволюционный фактор способствовал уменьшению частоты встречаемости аллеля в коренных южноамериканских популяциях? Ответ поясните. На основании распределения частот аллеля I^A в популяциях предположите, какой континент люди заселили раньше - Северную Америку или Южную Америку. Какая группа крови преобладает в южноамериканских популяциях, если частота аллеля I^B там составляет менее 2%? Ответ поясните.

Мутации постоянно возникают в геномах организмов. Было показано, что в подавляющем большинстве мутации являются либо нейтральными, либо вредными, и лишь малая доля представляет собой полезные мутации. Представим себе, что у самого приспособленного организма в популяции возникла мутация, которая снижает приспособленность. Затем у его потомков продолжают возникать вредные мутации. Данный процесс происходит во всех организмах в популяции. Постепенно такая популяция накапливает настолько много вредных мутаций, что вымирает. Какие процессы, происходящие в естественных популяциях, противодействуют такой закономерности? Ответ поясните. При ответе считайте, что популяция изолирована и ее размер не ограничен.

В современной биологии существует концепция гандикапа, согласно которой вредные для выживания признаки, например, длинный хвост у павлина, могут демонстрировать качество генома самца. Благодаря какой форме естественного отбора возможно сохранение данного признака? Почему данный признак сохраняется у павлина? Как связано наличие длинного хвоста с качеством генотипа самца?

Белок байндин (bindin) - акросомальный белок сперматозоидов морских ежей, который контактирует с рецептором на поверхности яйцеклеток и необходим для последующего высвобождения ферментов акросомы. У двух близких видов морских ежей: пурпурного (Strongylocentrotus purpuratus) и красного (Strongylocentrotus franciscanus) - данные белки различаются на несколько аминокислот. Рецепторы яйцеклеток одного вида морских ежей не могут взаимодействовать с байндином сперматозоидов другого вида. Какой тип изоляции иллюстрирует описанный пример? В чём заключается суть этого типа изоляции? Генноинженерным путём был получен морской ёж, лишенный белка байндина. Смогут ли его сперматозоиды оплодотворить яйцеклетки пурпурного или красного морского ежа? Ответ поясните.

Растение банксия (Banksia spinuloza) из семейства Протейные распространено на территории Африки, Австралии, Индии и Южной Америки, но не встречается в схожих климатических условиях на территории Евразии и Северной Америки. Объясните, почему можно наблюдать такую закономерность в расселении банксии. Какая геологическая теория лежит в её основе? Каким доказательством (методом изучения) эволюции является описанная закономерность в расселении банксии?

Амиши - религиозная группа людей, которые в настоящее время проживают в виде закрытых общин преимущественно на территории США и Канады. Культура Амишей позволяет заключать брак только с представителями своей общины. Известно, что американские популяции амишей сформировались в результате миграции примерно 5000 швейцарцев в 1800-х годах. К 2020 году численность амишей в США и Канаде превысила 350 тысяч человек.
Рецессивное заболевание (синдром Ангельмана), выраженное в нарушении психического развития, встречается в популяции амишей с частотой один случай на 620 человек. В то же время в целом по человеческой популяции данное заболевание встречается с частотой один случай на 15 000 человек. Какой эволюционный фактор способствовал увеличению частоты этого заболевания в популяции амишей? Ответ поясните, исходя из основных положений синтетической теории эволюции. Почему за долгое время существования в США частота этого заболевания среди амишей не уменьшилась?

Сумчатые животные сегодня распространены в Южной Америке и Австралии. Предположите, где обитали наиболее древние предки современных сумчатых. Ответ поясните. Объясните, почему можно наблюдать биогеографическую закономерность в расселении сумчатых. Какая геологическая теория лежит в её основе?

При анализе разных штаммов коронавируса (SARS-CoV-2) оказалось, что количество накопленных несинонимичных мутаций по сравнению с синонимичными* в гене спайк-белка (участвует в связывании с клеточной мембраной, через которую вирус проникает в клетку) больше, чем в гене белка нуклеокапсида (связывает РНК внутри вирусной частицы). Как можно объяснить данную закономерность? При каком типе отбора (движущем или стабилизирующем) в последовательности гена ожидается больше несинонимичных мутаций? Ответ поясните.

*Синонимичные мутации не влияют на последовательность аминокислот.

Группа крови определяется по системе АВ0 и кодируется тремя аллелями (I^A, I^B, i⁰). На рисунке представлена частота встречаемости аллеля I^В на разных континентах. Какой эволюционный фактор обуславливает низкую частоту встречаемости аллеля I^В в коренных южноамериканских популяциях? Ответ поясните. На основании распределения частот аллеля I^В в популяциях предположите, какой континент люди заселили раньше - Северную Америку или Южную Америку. Какая группа крови преобладает в южноамериканских популяциях, если частота аллеля I^А там тоже менее 5%? Ответ поясните.

Эффективность естественного отбора зависит от плотности популяции. Так, если небольшую территорию занимает популяция с большой численностью, то эффективность естественного отбора высокая. Как можно объяснить данную закономерность? Известно, что в геноме живых организмов имеются вредные мутации, понижающие приспособленность. В геноме каких организмов ожидается большее количество вредных мутаций: синего кита (Balaenoptera musculus) или серой крысы (Rattus norvegicus)? Ответ поясните с позиции популяционной структуры видов.

Интенсивность естественного отбора зависит от плотности популяции. Так, если небольшую территорию занимает популяция большой численности, то интенсивность естественного отбора высокая. Какова причина данной закономерности? Ответ поясните. Известно, что в геноме живых организмов имеются вредные мутации, понижающие приспособленность. В геноме каких организмов больше вредных мутаций: лесного африканского слона (Loxodonta cyclotis) или пекарских дрожжей (Saccharomyces cerevisiae)? Ответ поясните с точки зрения популяционной структуры вида.

Остров Мадагаскар отделился от материка до появления плацентарных млекопитающих, но на острове обитают представители четырех отрядов плацентарных: хищные, насекомоядные, грызуны и приматы. Среди приматов существует огромное разнообразие лемуров, которые встречаются исключительно на этом острове, и занимают чрезвычайно разнообразные экологические ниши. каким образом предок приматов мог попасть на остров? Как называется описанное эволюционное явление, благодаря которому возникло существующее разнообразие лемуров Мадагаскара? Укажите не менее двух причин этого явления.

Ареал современных мечехвостов - реликтовых хелицеровых водных членистоногих - охватывает восточное побережье Северной Америки, а также побережья многочисленных островов и полуостровов в Юго-Восточной Азии и Океании. Объясните, почему можно наблюдать такую закономерность в расселении мечехвостов. Какая геологическая теория лежит в ее основе? Почему ареал данного животного может служить биогеографическим доказательством эволюции живых организмов?