Тест по биологии: Размеры животных (8 класс)

Пояснение:

Синий кит — абсолютный рекордсмен по размерам не только среди современных животных, но и среди всех известных науке существ, когда-либо обитавших на нашей планете, включая самых крупных динозавров. Взрослые особи могут достигать длины более 30 метров и массы до 150-190 тонн. Такие гигантские размеры стали возможны благодаря жизни в водной среде. Плотность воды создаёт выталкивающую силу (силу Архимеда), которая поддерживает массивное тело, снимая нагрузку со скелета. На суше животное с такой массой было бы раздавлено собственным весом. Африканский слон — самое крупное наземное животное, но его масса в десятки раз меньше массы синего кита.

Пояснение:

Главным физическим ограничением для размеров наземных животных является сила тяжести. Согласно закону квадрата-куба, при увеличении линейных размеров животного его объём и масса растут в кубической зависимости, в то время как площадь поперечного сечения костей и сила мышц — лишь в квадратичной. Это означает, что для очень крупного животного его вес становится непропорционально большим по сравнению с возможностями опорно-двигательного аппарата. Чтобы выдерживать такую массу, скелет должен становиться всё более массивным и тяжёлым, что в конечном итоге делает дальнейшее увеличение размеров невозможным с точки зрения биомеханики.

Пояснение:

Существует два основных фактора, ограничивающих размеры членистоногих. Во-первых, это их наружный хитиновый скелет (экзоскелет). Он прочен, но для роста животное должно его периодически сбрасывать (линять), становясь на время мягким и уязвимым. Для крупного организма такой процесс был бы механически очень сложным и опасным. Во-вторых, дыхательная система насекомых — трахейная — представляет собой сеть трубочек, доставляющих кислород к тканям путём диффузии. Эффективность такого способа газообмена резко падает с увеличением размеров тела, так как он не способен обеспечить кислородом глубоко расположенные органы большого существа.

Пояснение:

Водная среда предоставляет уникальные условия для развития гигантизма. Плотность воды близка к плотности тела животного, что создаёт значительную выталкивающую силу, известную как сила Архимеда. Эта сила эффективно «обезвешивает» организм, поддерживая его и снимая колоссальную нагрузку с опорно-двигательного аппарата. Именно поэтому самое крупное животное в истории Земли, синий кит, обитает в океане. На суше его скелет просто не выдержал бы гигантскую массу. Поддержка воды позволяет экономить энергию на преодолении гравитации и направлять её на рост.

Пояснение:

У мелких теплокровных животных, таких как землеройки или колибри, очень большое соотношение площади поверхности тела к его объёму. Поскольку теплоотдача происходит с поверхности, а тепло производится всем объёмом, маленькие животные теряют тепло очень быстро. Чтобы поддерживать постоянную высокую температуру тела (около 40°C), им необходимо постоянно восполнять эти потери, что требует чрезвычайно интенсивного обмена веществ (метаболизма). Это, в свою очередь, заставляет их потреблять огромное количество пищи, часто превышающее их собственный вес за сутки. По сути, их жизнь — это постоянная борьба с остыванием.

Пояснение:

Белый медведь признан самым крупным наземным хищным млекопитающим на планете. Взрослые самцы могут достигать длины до 3 метров и весить более 500-700 кг, а в исключительных случаях — до одной тонны. Его огромные размеры являются адаптацией к суровым условиям Арктики. Большая масса тела помогает лучше сохранять тепло, а толстый слой подкожного жира служит и термоизоляцией, и запасом энергии. Хотя амурский тигр является самой крупной кошкой, а гризли — крупным медведем, по средним и максимальным показателям массы и размеров они уступают белому медведю.

Пояснение:

Коловратки — это тип микроскопических многоклеточных животных, обитающих преимущественно в пресных водоёмах. Они удивительны тем, что, обладая сложным строением с пищеварительной, нервной, выделительной и половой системами, имеют крошечные размеры — от 0,04 до 2 мм. Некоторые виды коловраток настолько малы, что по размерам уступают многим одноклеточным организмам, таким как инфузория-туфелька или крупные амёбы. Этот факт наглядно демонстрирует, что сложность организации животного не всегда напрямую связана с его размерами. Название они получили за наличие «коловращательного аппарата» из ресничек на переднем конце тела.

Пояснение:

Для крупных травоядных животных большой размер является важной стратегией выживания. Во-первых, он служит эффективной защитой от хищников. Мало кто из хищников решится напасть на взрослого слона, носорога или жирафа, так как это сопряжено с огромным риском. Во-вторых, гигантизм позволяет использовать пищевые ресурсы, недоступные для более мелких конкурентов. Например, высокий рост жирафа даёт ему возможность объедать листья с верхних веток деревьев, до которых не могут дотянуться другие травоядные. Большой объём пищеварительного тракта также позволяет более эффективно переваривать грубую растительную пищу.

Пояснение:

Африканский страус — безоговорочный рекордсмен по размерам среди современных птиц. Этот нелетающий гигант может достигать высоты до 2,7 метра и весить более 150 кг. Его огромные размеры и мощные ноги, позволяющие развивать скорость до 70 км/ч, являются адаптацией к жизни в открытых саваннах Африки и служат защитой от хищников. Страус также откладывает самые большие яйца в мире, вес каждого из которых может достигать 1,5-2 кг. Хотя андский кондор имеет один из самых больших размахов крыльев, а казуар и императорский пингвин также являются очень крупными птицами, по общим показателям роста и массы они значительно уступают страусу.

Пояснение:

У крупных животных, таких как слон, отношение площади поверхности тела к его объёму очень маленькое. Поскольку тепло производится всем объёмом, а отдаётся через поверхность, основной проблемой для гигантов становится не сохранение тепла, а избавление от его избытка, особенно в жарком климате. Чтобы избежать перегрева, у слонов развились специальные адаптации. Огромные ушные раковины пронизаны густой сетью кровеносных сосудов. Прокачивая через них кровь и обмахивая ими, слон использует уши как радиаторы для эффективного охлаждения. Также для охлаждения он обливается водой и принимает грязевые ванны.