Задания и ответы с авторским пояснением к олимпиаде по экологии (сентябрь, 2026) для 10 и 11 классов приведены исключительно в целях ознакомления и для проверки своих знаний.
Задание 1. Цианобактерии. В данном задании несколько верных утверждений. Выберите все, которые Вы считаете верными,
Интенсивный рост некоторых видов цианобактерий в пресноводном водоеме может быть губительным для других его обитателей, поскольку такие цианобактерии вырабатывают токсичные метаболиты, концентрация которых увеличивается с накоплением биомассы. Главными причинами цианобактериального «цветения» в водоёмах обычно считают повышение температуры воды и увеличение концентрации биогенных элементов, прежде всего, фосфора. Тем не менее, виртуальные модели, которые прогнозируют возможные вспышки роста цианобактерий, учитывая только эти два параметра, дают неточные результаты. Авторы нового исследования предположили,
что причина ошибок в прогнозировании кроется в недооценке роли биотических взаимодействий — конкуренции, хищничества и кооперации между цианобактериями и другими организмами планктонного сообщества.
Для проверки этой гипотезы исследователи в течение пяти лет ежедневно отслеживали состав планктонного сообщества эвтрофного озера Грайфензее (Швейцария) с помощью автоматического подводного микроскопа, фиксирующего организмы от 10 микрометров до 1 сантиметра — от самих цианобактерий до беспозвоночных хищников, различных травоядных организмов, а также миксотрофных и фототрофных протистов. Было учтено 83 таксона планктона.
Основными объектами исследования были две группы цианобактерий — Dolichospermum и Microcystaceae. Вместо простого поиска корреляций между видами учёные применили метод причинно-следственного анализа временных рядов, позволяющего отличить настоящее биологическое взаимодействие видов от совпадения, вызванного общим сезонным ритмом среды.
Результаты показали, что присутствие в водоеме других планктонных организмов может сдвигать температурные границы, необходимые для интенсивного роста численности токсичных цианобактерий озера Грайфензее, на величину до 13 °C, а пороговые значения содержания фосфора — более чем на 20 мкг/л. Коловратки всегда подавляли рост двух изученных групп токсичных цианобактерий, то есть выступали сдерживающим фактором цветения. Присутствие в водоеме золотистых водорослей (хризофитов), напротив, способствовало цианобактериальному «цветению»: они могли накапливать биомассу даже при очень низких температурах и концентрациях фосфора.
Коловратки во всех случаях способствовали цветению обеих изученных групп токсичных цианобактерий, ускоряя накопление их биомассы.
✓ Повышение значений концентрации фосфатов, необходимых для роста цианобактерий, может быть связано с их интенсивным выеданием коловратками.
✓ Исследователи пришли к выводу, что прогнозирование роста численности цианобактерий моделями, учитывающими только абиотические факторы, является ограниченным.
С помощью автоматического подводного микроскопа, который использовали исследователи, можно учитывать не только численность цианобактерий, но и численность зеленых серных бактерий.
✓ Присутствие хризофитов позволяло цианобактериям накапливать биомассу даже при низких температурах и низком содержании фосфора.
Задание 2. Температурный порог. На диаграмме показано, как меняется температурный порог, необходимый для положительного прироста численности токсичных цианобактерий рода Dolichospermum, в зависимости от плотности двух групп планктона в озере Грайфензее.
Температурный порог цветения Dolichospermum при разной плотности планктона
Порог температуры, °C
Мало коловраток — 4.78 °C
Много коловраток — 18.22 °C
Мало хризофитов — 21.0 °C
Много хризофитов — 12.41 °C
Выберите верное утверждение, соответствующее графику.
Хризофиты при увеличении своей плотности повышают температурный порог, необходимый для начала интенсивного роста Dolichospermum.
Коловратки и хризофиты оказывают на температурный порог начала интенсивного роста Dolichospermum одинаковое по направлению действие.
✓ При высокой плотности хризофитов температурный порог начала интенсивного роста Dolichospermum выше, чем при их низкой плотности.
При высокой плотности коловраток для начала интенсивного роста Dolichospermum требуется значительно более высокая температура воды, чем при их низкой плотности.
Задание 3. Концентрация фосфатов. На диаграмме показано, как меняется пороговая концентрация фосфата, необходимая для положительного прироста численности Dolichospermum, в зависимости от плотности двух групп планктона.
Порог концентрации фосфата для цветения Dolichospermum при разной плотности планктона
Порог фосфата, мкг/л
Мало коловраток — 1.64 мкг/л
Много коловраток — 22.3 мкг/л
Мало хризофитов — 31.28 мкг/л
Много хризофитов — 1.79 мкг/л
Выберите верное утверждение, соответствующее графику.
Коловратки при увеличении своей плотности снижают порог концентрации фосфата, необходимый для цианобактерильного цветения.
Плотность хризофитов не влияет на пороговую концентрацию фосфата, необходимую для цветения Dolichospermum.
Наибольший порог концентрации фосфата для интенсивного роста численности цианобактерий наблюдается при высокой плотности коловраток.
✓ При высокой плотности хризофитов Dolichospermum способен накапливать биомассу даже при очень низкой концентрации фосфата в воде.
Задание 4. Сезонные изменения.
На графике изображены сезонные колебания трех абиотических факторов в озере Грайфензее – температуры воды, концентрации фосфатов и фотосинтетически активной радиции (количества солнечной энергии, проникающей в водные толщи).
Подписи на графике:
Вертикальная ось: «Усл. ед.». Отметки: −1, 0, 1, 2, 3.
Горизонтальная ось: июнь 2019, сент 2019, дек 2019, март 2020, июнь 2020, сент 2020, дек 2020, март 2021, июнь 2021, сент 2021, дек 2021, март 2022, июнь 2022, сент 2022, дек 2022, март 2023, июнь 2023, сент 2023, дек 2023.
Кривые обозначены цифрами: 1 — тёмно-зелёная, 2 — светло-фиолетовая, 3 — тёмно-фиолетовая.
Цифрой 1 обозначена кривая изменения _, поскольку она вызвана _.
Цифрой 2 обозначена кривая изменения _, поскольку она вызвана _.
Цифрой 3 обозначена кривая изменения _, поскольку она вызвана _.
Ответ:
Задание 5. Учение В. И. Вернадского о биосфере.
Согласно классификации типов веществ, предложенной В. И. Вернадским, помимо живого вещества в состав биосферы входит несколько других категорий. Продукты, созданные и переработанные живыми организмами, но уже не являющиеся живыми — каменный уголь, нефть, известняки, торф — учёный назвал _. Вещество, возникающее на стыке живой и неживой природы при совместном участии организмов и абиотических факторов, такое как почва и природные воды, было обозначено термином _. Неорганические компоненты биосферы, в образовании которых живые организмы не участвовали, — горные породы магматического происхождения, минералы — Вернадский называл _. Отдельную категорию составляют элементы и соединения, поступающие на планету извне, в частности с метеоритами и космической пылью, — их называют _. Одним из важнейших свойств живого вещества Вернадский считал способность зелёных растений и некоторых микроорганизмов самостоятельно создавать органические вещества из неорганических с использованием солнечной энергии, что он определял как _.
Верные ответы по классификации В. И. Вернадского:
1. Продукты, созданные и переработанные живыми организмами, но уже не являющиеся живыми — каменный уголь, нефть, известняки, торф — учёный назвал биогенное вещество.
2. Вещество, возникающее на стыке живой и неживой природы при совместном участии организмов и абиотических факторов, такое как почва и природные воды, было обозначено термином биокосное вещество.
3. Неорганические компоненты биосферы, в образовании которых живые организмы не участвовали, — горные породы магматического происхождения, минералы — Вернадский называл косным веществом.
4. Элементы и соединения, поступающие на планету извне, в частности с метеоритами и космической пылью, — их называют космическим веществом.
5. Способность зелёных растений и некоторых микроорганизмов самостоятельно создавать органические вещества из неорганических с использованием солнечной энергии Вернадский определял как фотосинтез.
Итак, вставляем слова
· биогенное вещество
· биокосное вещество
· косное вещество
· космическое вещество
· фотосинтез
Задание 6. Экологическое право Российской Федерации. Установите соответствие между источником экологического права и примером его нарушения.
А) Промышленное предприятие сбросило неочищенные сточные воды в реку, превысив предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ.
Б) Фермер построил на землях сельскохозяйственного назначения коттеджный посёлок, не переведя участок в другую категорию земель и использовав его не по целевому назначению.
В) Охотник добыл занесённого в Красную книгу амурского тигра вне разрешённых сроков охоты и без специального разрешения.
Г) Лесозаготовительная компания провела рубку леса на особо охраняемой природной территории без разрешительных документов (порубочного билета).
Установим соответствие, правильные ответы
А) Промышленное предприятие сбросило неочищенные сточные воды в реку, превысив предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ.
→ Водный кодекс РФ
Б) Фермер построил на землях сельскохозяйственного назначения коттеджный посёлок, не переведя участок в другую категорию земель и использовав его не по целевому назначению.
→ Земельный кодекс РФ
В) Охотник добыл занесённого в Красную книгу амурского тигра вне разрешённых сроков охоты и без специального разрешения.
→ Федеральный закон «О животном мире»
Г) Лесозаготовительная компания провела рубку леса на особо охраняемой природной территории без разрешительных документов (порубочного билета).
→ Лесной кодекс РФ
Кратко
· А — Водный кодекс РФ
· Б — Земельный кодекс РФ
· В — Федеральный закон «О животном мире»
· Г — Лесной кодекс РФ
Задание 7. Классы опасности отходов. Что характеризует отходы класса опасности № V?
Отходы, содержащие высокотоксичные вещества, требующие особых условий утилизации
Радиационные отходы с низким уровнем радиации
Высокий риск для здоровья человека, требуют специальных условий утилизации
✓ Неопасные материалы, которые можно перерабатывать без специальных мер
Задание 8. Медицинская экология. В данном задании несколько верных утверждений. Выберите все, которые Вы считаете верными.
Загрязнение окружающей среды промышленными и сельскохозяйственными отходами приводит к накоплению токсических веществ в организме человека и развитию специфических заболеваний. Выберите верные утверждения о техногенных экопатологиях.
✓ Интоксикация свинцом (сатурнизм) может проявляться анемией и поражением нервной системы, а свинец способен накапливаться в костной ткани.
Все ксенобиотики полностью разрушаются в печени человека и не способны вызывать отдалённых эффектов.
Тяжёлые металлы, попадающие в водоём, не накапливаются в пищевой цепи, так как полностью выводятся каждым следующим звеном.
✓ Кадмий приводит к нарушению функций почек и размягчению костной ткани.
Диоксины быстро разрушаются в организме человека и не способны накапливаться в жировой ткани.
Ответ: 1 и 4
Задание 9. Экология организмов. Примером правила Аллена является:
✓ увеличенный размер ушей фенька относительно ушей песца
увеличенный размер тела императорского пингвина относительно галапагосского пингвина
тусклая окраска пустынных видов птиц в отличие от окраски тропических видов
островная карликовость мамонтов
Задание 10. Демэкология. В качестве ответа вводите целое число. Никаких иных символов, кроме используемых для записи числа (в частности, пробелов), быть не должно. Пример: 3.
Численность популяции европейского ежа в начале наблюдения составляет 3000 особей, самцы и самки распределены в равной пропорции. Размножаться способны только особи, достигшие возраста одного года и старше — приплод текущего года в размножении этого же года не участвует.
Каждая половозрелая самка приносит потомство дважды в год, и в среднем на один помёт приходится 5 детёнышей. Смертность составляет 80% и применяется к общей численности популяции по итогам текущего года.
Определите численность популяции ежей через 3 года, если считать, что вероятности рождения детенышей обоих полов равны, а смертность не зависит от плотности популяции.
Решение и ответ
Для расчёта нужно учесть, что размножаются только половозрелые самки (возраст 1 год и старше), каждая приносит 2 помёта по 5 детёнышей = 10 детёнышей в год. Смертность 80% применяется к общей численности по итогам года.
Начало: 3000 особей, самцов и самок поровну → 1500 самок.
Но в размножении участвуют только особи год и старше. В начальный момент все 3000 — это исходная популяция; будем считать, что возрастная структура такова, что все они способны размножаться.
Год 1:
· Половозрелых самок: 1500
· Рождается: 1500 × 10 = 15000 детёнышей
· Общая численность до смертности: 3000 + 15000 = 18000
· Смертность 80% → выживает 20%: 18000 × 0.2 = 3600
Год 2:
Теперь в популяции 3600 особей. Но не все половозрелые: детёныши прошлого года (15000 до смертности, выжило 3000 из них) становятся годовалыми и могут размножаться. Взрослые прошлого года (3000 до смертности, выжило 600) тоже размножаются.
Итого половозрелых самок: (3600 / 2) = 1800 самок (так как самцы и самки распределены равномерно, и все особи в популяции — это выжившие, среди которых есть и годовалые, и старше).
· Рождается: 1800 × 10 = 18000
· Общая численность до смертности: 3600 + 18000 = 21600
· Выживает 20%: 21600 × 0.2 = 4320
Год 3:
· Половозрелых самок: 4320 / 2 = 2160
· Рождается: 2160 × 10 = 21600
· Общая численность до смертности: 4320 + 21600 = 25920
· Выживает 20%: 25920 × 0.2 = 5184
Ответ: 5184