Хобот слона по Ламарку и меченые атомы в ЕГЭ-2018

В ЕГЭ по биологии еще до 2018 года был вопрос об эволюционном учении Ламарка. Тогда ответ заключался в перечислении положений. В 2018 году ученикам предложили рассмотреть конкретный признак: длинный хобот слона. 

Дословно вопрос звучал так: «Как с позиции эволюционной теории Ламарка мог появиться хобот у слонов?»

Во-первых, в его теории есть закон «упражнения и неупражнения», поэтому хобот развился при тренировке. Если нет упражнения, он не появится. Во-вторых, после отрастания хобота его унаследуют потомки, другие слоны. Ламарк верил в наследование приобретенных в течение жизни признаков. Сегодня мы знаем, что модификации, возникшие у организма под влиянием условий среды, не передаются поколениям. 

Жан Батист Ламарк также считал, что все признаки адаптивны (полезны). С этим в настоящее время тоже непросто. Есть неадаптивные, неполезные признаки, вызванные модификационной изменчивостью. Встречаются признаки, причины которых — вредные и нейтральные мутации. 

По Ламарку, среда как бы «заставляет» организм проходить изменения. Хобот растет в условиях среды постепенно и передается от одного слона к другому в поколениях. Это приспособление становится, по Ламарку, все больше и больше. Сегодня нам ясно, что причина изменения признаков не только в модификациях, но и в мутациях. Мутационные изменения чаще передаются, а модификации — нет.

В-третьих, почему еще у слона вырос такой длинный хобот? Конечно же, слон стремится к самосовершенствованию!

Задания о методах изучения клетки в 2018 году потрясли многих учеников. В сборнике 2018 года, изданном ФИПИ, содержится множество запутанных и непростых вопросов о методах. В 22 задании второй части была такая формулировка: «При изучении фотосинтеза ученые установили, что свободный кислород, который выделяется в атмосферу, образуется из воды, а не углекислого газа. Какой метод позволил это установить? На чем он основан?»

Ответ: 1) метод меченых атомов, 2) введение активного изотопа (атома) в вещество и отслеживание его пути (сбор и анализ уровня радиоактивного излучения конечных продуктов).  

От себя хочу добавить интересную информацию. Поливая растение водой, содержащей тяжелый изотоп кислорода, А. П. Виноградов наблюдал, что этот же изотоп находится в выделяющемся воздухе. Стало ясно, что источником кислорода была вода.

Для чистоты исследования ученый стал поливать растение обычной водой и поместил его в атмосферу углекислого газа с изотопом кислорода. В выделяющемся газе он изотоп не обнаружил. Этим было окончательно подтверждено, что источником кислорода при фотосинтезе является вода, а не углекислый газ.

Метод меченых атомов позволяет выявить перемещение, локализацию того или иного вещества в различных частях организма, путь элемента в химической реакции. Если изотоп является радиоактивным, его передвижение можно проследить по излучению.