→ Анатомия и физиология животных

У животных к конечным продуктам обмена веществ наряду с углекислым газом и водой относится ядовитый аммиак или гораздо менее токсичная мочевина, в которую превращается аммиак. Конечными продуктами обмена каких веществ являются аммиак и мочевина? Почему для личинок амфибий (головастиков) характерно выделение аммиака, тогда как у взрослых жаб и лягушек выводится мочевина?

У морских костистых рыб, в отличие от пресноводных, капиллярные клубочки нефронов развиты слабо и моча выделяется в небольшом количестве. Пресноводные рыбы выделяют 50-300 мл мочи на 1 кг массы тела в сутки, тогда как морские – только 0,5-20 мл. Чем объясняются такие особенности анатомии и физиологии морских костистых рыб? Ответ поясните.

Анализ пищевых рационов растительноядных позвоночных показывает, что наибольшее число животных, питающихся травой и корой деревьев, встречается среди млекопитающих, тогда как среди птиц их значительно меньше. Какое принципиальное отличие в строении пищеварительной системы имеется у всех млекопитающих по сравнению с птицами? Какие приспособления сформировались у зерноядных птиц в связи с питанием растительной пищей? Укажите значение этих приспособлений.

У цыпленка экспериментаторы удалили фрагмент бедренной кости, оставив неповрежденными все структуры, ответственные за ее восстановление. Через некоторое время кость полностью восстановилась. Что доказывает этот опыт? Какие структуры и как обеспечивают рост кости? Почему экспериментаторами был выбран цыпленок, а не взрослый петух? Ответ поясните.

Половину сосуда с эвгленами зелеными осветили, половину оставили в темноте. Как изменится поведение эвглен и почему? Какой тип реакции организма проявляется в данном опыте? Почему данный тип реакции нельзя назвать рефлексом? Ответ поясните.

Глаза птиц и млекопитающих имеют большое анатомическое сходство. Какие особенности строения глазного яблока обеспечивают его светочувствительность? Объясните, в связи с каким образом жизни у большинства птиц отряда Совообразные светочувствительность глаз выше, чем у птиц отряда Соколообразные? Какой вид фоторецепторов обеспечивает высокую светочувствительность глаз у Совообразных?

В зависимости от строения своей молекулы дыхательный белок гемоглобин может иметь различную степень сродства к кислороду, то есть различную способность присоединять кислород к железосодержащему гему. Чем меньше сродство гемоглобина к кислороду, тем медленнее кровь связывает кислород из внешней среды. Как различается сродство гемоглобина к кислороду у придонных рыб, обитающих в стоячих водоемах, и рыб, обитающих в толще воды проточных водоемов? Ответ поясните. Какие особенности строения жабер костных рыб обеспечивают эффективное насыщение крови кислородом?

Исследователь поместил на два предметных стекла по капле воды с культурой амеб. На первое стекло он добавил каплю водного раствора с 10 %-ной концентрацией NaCl, а на второе − каплю воды с хламидомонадами. Две капли на каждом стекле он соединил водным мостиком. Какое поведение амеб наблюдал исследователь в первом и во втором случаях? Как называют способность амеб реагировать на внешние воздействия и каково ее значение для организма?

Птицы, особенно дневные хищники, способны видеть очень мелкие объекты на большом расстоянии. За счет каких особенностей структур глаза у таких птиц обеспечивается высокая острота зрения? Какие фоторецепторы преобладают в сетчатке глаза коршуна по сравнению с сетчаткой глаза у совы? Ответ поясните.

В зависимости от строения своей молекулы дыхательный белок гемоглобин может иметь различную степень сродства к кислороду, то есть различную способность присоединять кислород к железосодержащему гему. Чем меньше сродство гемоглобина к кислороду, тем медленнее кровь связывает кислород из внешней среды. Как различается сродство гемоглобина к кислороду у высокогорных лам, в отличие от верблюдов, обитающих в степях Монголии? Ответ аргументируйте. Какие параметры форменных элементов крови обеспечивают ее кислородную емкость (способность насыщаться кислородом) у различных групп позвоночных животных?

Нерест у рыбы нерки (Oncorhynchus nerka) сопровождается демонстрацией характерного танца и специфическими вибрациями. Во время изгибов тела и дрожания самец и самка производят колебания с определенной частотой. В каком органе находятся рецепторы, с помощью которых самец и самка воспринимают сигнал? К какой группе по характеру раздражителя относятся эти рецепторы? Будет ли самец проявлять нерестовое поведение, если к нему подсадить самку близкого вида, которая демонстрирует аналогичный танец и имеет в 2 раза больший размер тела? Ответ поясните. Укажите условие местообитания рыб, для которых эти рецепторы являются основными при ориентации в пространстве?

Подавляющее большинство взрослых амфибий населяет пресные водоемы. Однако некоторые амфибии могут обитать в соленых водоемах. Например, лягушка крабоед (Fejervarya cancrivora) может некоторое время находиться в морской воде. Как при переходе лягушки из пресной воды в морскую у нее изменится концентрация мочевины в крови, объем мочи и интенсивность реабсорбции воды в почках? Ответ поясните.

Подавляющее большинство взрослых амфибий населяет пресные водоемы. Однако некоторые амфибии могут обитать в соленых водоемах. Например, лягушка крабоед (Fejervarya cancrivora) может некоторое время находиться в морской воде. Как при переходе лягушки из морской воды в пресную изменится концентрация мочевины в крови, объем мочи и интенсивность реабсорбции воды в почках? Ответ поясните.

Известно, что при физической нагрузке частота сердечных сокращений увеличивается. Однако при нырянии у животных срабатывает нырятельный рефлекс. Несмотря на значительные физические усилия, необходимые для погружения, сердцебиение замедляется, а периферические сосуды сужаются. Особенно сильно нырятельный рефлекс выражен у водных млекопитающих.

Предположите, какие рецепторы кожи воспринимают сигнал о погружении млекопитающего под воду и какую информацию они передают в мозг. Какое физиологическое значение имеют такие явления, наблюдаемые при нырянии, как замедление сердцебиения и сужение периферических сосудов?

Хитридиомикоз − смертельное инфекционное заболевание амфибий, вызываемое паразитическим грибком Batrachochytrium dendrobatidis. Хитридиомикоз приводит к глобальному сокращению популяций земноводных во всем мире, около 200 видов из-за него оказались на грани исчезновения. Грибок способен переваривать кератин и использовать полученные пептиды для питания. Предположите, какой орган (ткань) в организме амфибий поражает этот грибок. Ответ поясните. Почему при заражении грибком через несколько дней наступает смерть животного? Назовите три возможные причины гибели, опираясь на знания о функциях пораженного органа.

Яд цейлонского крайта (Bungarus ceylonicus) − змеи из семейства аспидов − содержит α-бунгаротоксин, блокирующий ацетилхолиновые рецепторы на клеточных мембранах. Такой яд мгновенно обездвиживает мышей, лягушек и ящериц, на которых охотится змея. Объясните механизм действия яда на животных и причину их смерти в результате укуса змеи.

Мардрепоровые кораллы выделяют экзоскелет из разновидности карбоната кальция — арагонита. Многие мадрепоровые кораллы являются колониальными организмами и образуют рифы. Все рифообразующие кораллы вступают в симбиоз с одноклеточными водорослями зооксантеллами. Коралловые рифы формируются на глубине до 50 м, в достаточно прозрачных и соленых водах с температурой выше 20℃. Формирование экзоскелета происходит в результате четырех последовательных обратимых химических реакций, последняя из которых выглядит следующим образом:

Ca(HCO₃)₂ ⇄ 2CaCO₃ + H₂O + CO₂

При избытке углекислого газа в воде равновесие смещается в сторону образования растворимого гидрокарбоната кальция, а при снижении концентрации углекислого газа в воде в осадок выпадает карбонат кальция, образующий экзоскелет коралла. Какое значение  для формирования коралловых рифов играют такие абиотические факторы, как глубина, соленость воды, температура? Симбиоз позволяет кораллам и водорослям процветать в среде, к которой каждый из участников симбиоза сам по себе приспособлен плохо. Какую пользу получает каждый из организмов от симбиоза?

У некоторых водоплавающих птиц (чайки, утки и др.) артерии, несущие кровь к подошве лап, и вены, возвращающие кровь в тело, переплетаются между собой.

Предположите, какое физиологическое значение может иметь такая анатомическая особенность птиц? Дайте аргументированный ответ. У других птиц (совы, ястребы и др.) часть пальцев и цевка покрыты перьями. Назовите три функции, которые может выполнять оперение на лапах.

Мышечные волокна у позвоночных иннервируются двигательными нейронами. Одно волокно может иннервироваться только одним нейроном, при этом один нейрон может иннервировать несколько волокон. Один двигательный нейрон и волокна, которые он иннервирует, образуют двигательную единицу. Известно, что количество двигательных единиц в мышце зависит не только от ее размера, но и от характера движений, которые она выполняет. Количество мышечных волокон в двигательной единице будет меньше в нижней косой глазодвигательной или икроножной мышце? В какой из этих двух мышц количество двигательных единиц будет меньшим? Ответы поясните. Где в спинном мозге расположены тела и аксоны двигательных нейронов?