2. На графике показана зависимость скорости бактерий от температуры. Исследователь в лаборатории взял 4 сосуда с одинаковой питательной средой. Первый сосуд он остудил до второго оставил температуру 20° С, а третий и четвёртый нагрел до 30°С и 40°С. По графику определите, в каком из сосудов бактерии будут размножаться быстрее.

Решение:

График показывает зависимость скорости роста бактерий от температуры. Ось X — это температура в градусах Цельсия (°C), а ось Y — скорость деления бактериальной клетки (скорость роста). Чтобы определить, в каком сосуде бактерии будут размножаться быстрее, нужно найти температуру, при которой скорость роста максимальна.

По графику видно, что максимальная скорость роста наблюдается при температуре около 25°C. При этой температуре скорость деления клетки максимальна.

Рассмотрим температуры, указанные в условии:

• Сосуд №2: температура 20°C. Скорость роста ниже максимальной.
• Сосуд №3: температура 30°C. Скорость роста ниже максимальной.
• Сосуд №4: температура 40°C. Скорость роста значительно ниже, чем при 20°C и 30°C, и бактерии могут погибнуть при такой температуре.

Хотя точное значение температуры для первого сосуда не указано, предположим, что под «остудил» подразумевается температура, при которой рост минимален или отсутствует, и сравниваем остальные сосуды. Сравнивая температуры 20°C, 30°C и 40°C, мы видим, что скорость роста максимальна при 30°C, но не достигает пика. Скорость роста при 20°C ниже, чем при 30°C. Скорость роста при 40°C еще ниже.

Из графика следует, что оптимальная температура для роста бактерий находится между 20°C и 30°C, ближе к 25°C. Если предположить, что один из сосудов был при оптимальной температуре (около 25°C), то именно в нём рост будет быстрее. Так как температуры 30°C и 40°C даны для третьего и четвертого сосудов, а 20°C для второго, и скорость роста убывает после пика, то третий сосуд (30°C) будет иметь более высокую скорость роста, чем второй (20°C). Однако, если один из сосудов имел температуру, близкую к оптимальной (25°C), то именно там бактерии будут размножаться быстрее всего.

Перечитаем условие: «Первый сосуд он остудил до [температуры, не указана], втором оставил температуру 20° С, а третий и четвёртый нагрел до 30°С и 40°С». График показывает, что скорость роста достигает максимума примерно при 25°C. Скорость роста при 30°C выше, чем при 20°C. Скорость роста при 40°C очень низкая.

Чтобы определить, в каком из сосудов бактерии будут размножаться быстрее, нужно сравнить скорости роста при заданных температурах: 20°C (второй сосуд), 30°C (третий сосуд), 40°C (четвертый сосуд). График показывает, что скорость роста максимальна примерно при 25°C. Скорость роста при 30°C выше, чем при 20°C. Скорость роста при 40°C значительно ниже.

Таким образом, наиболее быстрая скорость роста будет при температуре, близкой к пику на графике (около 25°C). Среди заданных температур (20°C, 30°C, 40°C), температура 30°C обеспечивает более высокую скорость роста, чем 20°C. Скорость при 40°C очень низкая.

Если предположить, что «остудил» означает температуру ниже 20°C, то там рост будет медленнее. Следовательно, наиболее быстрая скорость будет при температуре, максимально близкой к оптимальной.

Оптимальная температура для роста бактерий, согласно графику, находится в районе 25°C.

Сравнивая заданные температуры:

• Температура 20°C (второй сосуд): скорость роста ниже максимальной.
• Температура 30°C (третий сосуд): скорость роста выше, чем при 20°C, но ниже максимальной.
• Температура 40°C (четвертый сосуд): скорость роста очень низкая.

Так как график достигает максимума между 20°C и 30°C, то температура, наиболее близкая к пику, обеспечит самый быстрый рост. Если один из сосудов был при температуре около 25°C, то именно в нем рост будет самым быстрым. Если среди сосудов 2, 3, 4, то в третьем сосуде (30°C) рост будет быстрее, чем во втором (20°C).

Если мы должны выбрать из предложенных вариантов, и предположить, что один из сосудов был при оптимальной температуре, то в нём бактерии будут размножаться быстрее. Если же нужно выбрать из конкретных температур, то 30°C даст более быстрый рост, чем 20°C, но пик находится между 20°C и 30°C.

Учитывая, что график имеет пик около 25°C, а температуры в сосудах: 20°C, 30°C, 40°C (и неизвестная температура для первого сосуда, который «остудили», вероятно, это низкая температура), то наиболее быстрая скорость роста будет в сосуде с температурой, ближайшей к 25°C. Исходя из данных, это будет третий сосуд (30°C), так как скорость роста при 30°C выше, чем при 20°C.

Уточним: на графике пик скорости находится примерно при 25°C. Скорость роста при 30°C выше, чем при 20°C. Скорость при 40°C очень низкая. Следовательно, в сосуде с температурой 30°C бактерии будут размножаться быстрее, чем в сосуде с 20°C, и значительно быстрее, чем в сосуде с 40°C. Без информации о температуре первого сосуда, мы сравниваем доступные.

По графику видно, что максимальная скорость роста бактерий достигается при температуре около 25°C. Скорость роста при 30°C выше, чем при 20°C, а при 40°C — очень низкая. Поэтому, если бы один из сосудов был при температуре около 25°C, рост был бы максимальным. Среди заданных температур, 30°C обеспечивает более высокую скорость роста, чем 20°C.

Ответ: В третьем сосуде (при температуре 30°C), так как скорость роста бактерий в этом диапазоне температур выше, чем при 20°C, и значительно выше, чем при 40°C. Если один из сосудов был при оптимальной температуре (близкой к 25°C), то именно там рост был бы самым быстрым.