Задание 21 ЕГЭ по биологии: анализ таблиц, графиков и диаграмм

Что проверяет задание

Задание 21 проверяет умение работать с готовыми биологическими данными: таблицами, графиками и диаграммами. Здесь не нужно вспоминать сложную теорию — нужно уметь читать числа, сравнивать величины, находить максимум и минимум, замечать закономерности и делать логичные выводы. Это задание проверяет навык, близкий к работе с реальными научными данными: способность отличить утверждение, подтверждённое цифрами, от утверждения, которое цифры не подтверждают или прямо противоречит им.

Важная особенность: часть утверждений в задании требует не только чтения таблицы, но и привязки к базовым биологическим знаниям (например, к чему приводит избыток жиров в рационе, что такое ядовитые вещества растений, как классифицируются организмы). Поэтому задание проверяет одновременно навык анализа данных и знание фактов из разных разделов биологии — ботаники, зоологии, экологии, физиологии человека.

Как выглядит формулировка и сколько баллов

Типичная формулировка: «Пользуясь таблицей (графиком, диаграммой) и знаниями из области биологии, выберите правильные утверждения» или «выберите два верных утверждения из предложенных». Обычно предложено 5 утверждений, из которых правильными являются 2 (иногда 1 или 3). Ответ записывается в виде цифр без пробелов и знаков препинания, например «14» или «25».

За полностью верный ответ даётся 2 балла. Если указана только одна верная цифра без ошибок (то есть частично правильный ответ) — 1 балл. Если в ответе есть лишняя неверная цифра или обе цифры перепутаны — 0 баллов. Именно поэтому важно быть уверенным в каждом варианте, а не гадать: лишняя цифра обесценивает весь ответ.

Что нужно знать

Для решения не нужны специальные формулы, но полезно держать в голове несколько принципов и формул для расчётов, которые иногда встречаются в диаграммах и графиках.

• Относительная величина (доля, процент) от общего количества: $\omega = \dfrac{n}{N} \cdot 100\%$, где $n$ — часть, $N$ — общее число.
• Изменение величины во времени (скорость роста, прирост): $v = \dfrac{\Delta x}{\Delta t}$, где $\Delta x$ — изменение показателя, $\Delta t$ — промежуток времени.
• Среднее значение: $\bar{x} = \dfrac{x_1+x_2+\dots+x_n}{n}$.
• Понимание того, что диаграмма с накоплением (столбчатая суммарная) показывает вклад каждой категории в общую сумму, а не абсолютное значение отдельно.
• Знание единиц измерения: тысячи, миллионы, проценты, граммы, миллиметры — их нельзя путать при сравнении столбцов.
• Базовые биологические понятия, которые часто нужны для второй половины утверждений: ядовитые вещества растений (соланин, алкалоиды), пищевая ценность продуктов (белки, жиры, калорийность), систематика организмов (виды, роды, отряды, семейства), закономерности размножения (плодовитость, размер и число потомков), экологические закономерности (естественный отбор, выживаемость).

Методы решения

Метод построчного сравнения. Просматриваешь таблицу построчно и выписываешь для каждого столбца максимальное и минимальное значение. Это сразу отсекает утверждения вида «наибольшее значение у объекта Х», если на самом деле максимум принадлежит другому объекту.

Мини-пример: в таблице по рыбам щука имеет диаметр икринки 2,7 мм, сельдь — 1,3 мм, треска — 1 мм, сазан — 1 мм, колюшка — 1,8–2 мм. Максимум у щуки. Если утверждение говорит «наибольший диаметр у сазана и трески» — это ложно, так как у них наименьший диаметр.

Метод исключения по единицам измерения. Проверяешь, не путает ли утверждение единицы (проценты с абсолютными числами, тысячи со штуками). Часто ловушка строится на том, что читатель путает столбец «% белков» со столбцом «калорийность».

Мини-пример: в таблице пищевой ценности рыб калорийность воблы 95 ккал, окуня 73 ккал. Если утверждение говорит «вобла — самая низкокалорийная рыба», нужно свериться со всеми значениями: у окуня и карася калорийность ниже, значит утверждение неверно.

Метод сопоставления графика по осям. На графике сначала определяешь, что отражает ось абсцисс (обычно время или величина фактора), а что — ось ординат (измеряемый показатель). Затем ищешь точки экстремума, участки роста, спада, плато.

Мини-пример: если график показывает численность популяции по годам, и линия сначала растёт, затем выходит на плато — это говорит о достижении емкости среды, а не о продолжающемся неограниченном росте.

Метод анализа круговой или столбчатой диаграммы через доли. На круговой диаграмме сектор пропорционален доле от целого — сравниваешь углы или подписанные проценты, не путая долю с абсолютным количеством.

Мини-пример: если на диаграмме доля хищников в экосистеме 10%, а доля растений 60%, нельзя сказать «хищников больше», если не указано общее число особей каждой группы — доля и абсолютное число это не одно и то же при разных общих суммах.

Метод привязки данных к теории. После анализа чисел проверяешь утверждение на биологическую достоверность: соответствует ли оно известным законам (например, о ядовитости соланина, о принципах питания при похудении, о систематике животных).

Мини-пример: утверждение «все рыбы в таблице относятся к отряду Сельдеобразные» проверяется знанием систематики — карп относится к карпообразным, окунь — к окунеобразным, поэтому утверждение ложно независимо от чисел в таблице.

Алгоритм решения по шагам

1. Прочитать заголовок таблицы/графика/диаграммы и подписи осей или столбцов — понять, что именно измеряется и в каких единицах.
2. Пробежать все числовые значения и отметить для себя максимум и минимум по каждому измеряемому показателю (столбцу, кривой, сектору).
3. Прочитать каждое утверждение по отдельности, не сравнивая сразу все пять между собой.
4. Для утверждения, содержащего слова «наибольший», «наименьший», «самый» — сверить с отмеченными в шаге 2 экстремумами.
5. Для утверждения, содержащего биологическое обобщение (о вреде, пользе, систематике, причинах) — проверить его на соответствие фактам из школьного курса, даже если числа в таблице ему не противоречат впрямую.
6. Отметить утверждения, которые явно противоречат данным таблицы или известным фактам — исключить их.
7. Из оставшихся выбрать те, что одновременно подтверждаются и данными, и биологической логикой.
8. Записать номера верных утверждений без пробелов в порядке возрастания.
9. Перепроверить: не осталось ли утверждение, которое кажется правдоподобным, но не имеет опоры в самой таблице — такие обычно являются ловушками.

Разбор примеров

Пример 1. Дана таблица содержания соланина в частях разных сортов картофеля: глазок, мякоть клубня, ягода, листья, стебель. Нужно выбрать правильные утверждения из пяти.

Шаг 1. Смотрим на структуру таблицы: пять частей растения, шесть сортов, значения — содержание соланина в мг (условно) для каждой части.

Шаг 2. Проверяем утверждение 1: «Наибольшее количество соланина накапливается в стеблях, листьях и ягодах». Сравнивая столбцы по сортам, видно, что значения в столбцах «Ягода», «Листья», «Стебель» действительно заметно выше, чем в столбцах «Глазок» и «Мякоть клубня» (например, у Детскосельского: глазок 40,2, мякоть 7,5, ягода 4,5, листья 9 — здесь надо внимательно смотреть на все строки, но в целом по большинству сортов листья и стебель дают крупные значения). Утверждение подтверждается общей тенденцией таблицы.

Шаг 3. Утверждение 2: «Наибольшее количество соланина в ягодах сорта Скала» — сравниваем значения ягод по всем сортам, у Скалы это не максимальное значение среди ягод по сравнению с другими частями того же сорта — стебель у Скалы содержит больше. Утверждение ложно.

Шаг 4. Утверждение 3: «В глазках накапливается наибольшее количество» — сравниваем глазок с остальными частями внутри каждого сорта: стебель и листья почти везде превышают значения глазка. Утверждение ложно.

Шаг 5. Утверждение 4: «Соланин — яд, вызывающий отравление человека; массовые отравления препятствовали распространению картофеля в России» — это известный исторический и биологический факт, не связанный напрямую с числами таблицы, но верный по сути школьного курса. Утверждение верно.

Шаг 6. Утверждение 5: «Соланин накапливается из-за избытка удобрений» — это неверно, соланин — природный алкалоид, вырабатываемый растением как защитное вещество, его накопление не связано с удобрениями, а связано со светом, зеленением клубня, стадией созревания. Утверждение ложно.

Итог: верны утверждения 1 и 4, ответ «14».

Пример 2. Таблица «Размножение рыб»: количество икринок, средний диаметр икринок, время наступления половозрелости, средний возраст выловленных рыб.

Шаг 1. Выписываем диаметр икринок по строкам: щука — 2,7 мм, сельдь — 1,3 мм, треска — 1 мм, сазан — 1 мм, колюшка — 1,8–2 мм.

Шаг 2. Утверждение 1: «Наибольший диаметр икринок у щук» — сравнение подтверждает: 2,7 мм — максимум среди всех строк. Утверждение верно.

Шаг 3. Утверждение 3: «Наибольший диаметр у сазана и трески» — у них диаметр 1 мм, что минимально, а не максимально. Утверждение ложно.

Шаг 4. Утверждение 2: «Треску отлавливают в неполовозрелом возрасте» — сравниваем средний возраст выловленных рыб (3–9 лет для трески) со средним возрастом наступления половозрелости (5 лет для трески по данным строки). Так как средний возраст выловленных рыб (в диапазоне, включающем значения выше 5 лет) соответствует периоду, когда рыба уже может быть половозрелой или почти достигла этого возраста, утверждение о том, что рыбу всегда ловят неполовозрелой, не подтверждается таблицей — оно ложно.

Шаг 5. Утверждение 4: «Количество икринок у колюшки самое низкое из-за действия естественного отбора (хищники, болезни, случайные факторы)» — количество икринок у колюшки действительно минимальное (0,1–1 тыс.), и биологическое объяснение через естественный отбор и гибель потомства от хищников и случайных факторов корректно и соответствует общей закономерности: чем меньше забота о потомстве и мельче размер, тем выше число или наоборот — тут ключевое, что малое число икринок компенсируется заботой о потомстве у колюшки (гнёзда), что и объясняет естественный отбор. Утверждение верно.

Шаг 6. Утверждение 5: «Сазан выметывает больше всего икринок, потому что самый крупный» — по таблице у сазана 1500 тыс. икринок, что действительно максимум, но причина «потому что самый крупный» не подтверждается таблицей напрямую (данных о размере тела нет), это неверное обобщение причины. Утверждение ложно.

Итог: верны 1 и 2, ответ «12».

Пример 3. Таблица пищевой ценности рыб: % белков, % жиров, калорийность на 100 г.

Шаг 1. Выписываем % белков: вобла 18, окунь 17, карась 17, шпрот 17, карп 20, лосось 24, стерлядь 17. Максимум — у лосося (24%).

Шаг 2. Утверждение 1: «В лососе наибольшая доля белков» — подтверждается, максимум действительно у лосося. Утверждение верно.

Шаг 3. Выписываем % жиров: вобла 2,8, окунь 0,6, карась 0,5, шпрот 7,6, карп 1,5, лосось 12, стерлядь 6. Максимум жиров — у лосося (12%), не у шпрота. Утверждение 2 («наибольшая доля жиров в шпроте») ложно.

Шаг 4. Утверждение 3: «Карасей и окуней рекомендуется включать в меню худеющему человеку с малоподвижным образом жизни» — у карася и окуня самые низкие показатели жирности (0,5% и 0,6%) и умеренная калорийность (74 и 73 ккал) при сохранении неплохой доли белка (17%), что соответствует рекомендациям для низкокалорийного, но питательного рациона. Утверждение верно.

Шаг 5. Утверждение 4: «Вобла — самая низкокалорийная» — сравниваем калорийность: вобла 95, окунь 73, карась 74 — у окуня и карася калорийность ниже. Утверждение ложно.

Шаг 6. Утверждение 5: «Все рыбы относятся к отряду Сельдеобразные» — по систематике карп относится к карпообразным, окунь к окунеобразным, лосось к лососеобразным — утверждение ложно.

Итог: верны 1 и 3, ответ «13».

Типичные ошибки и ловушки

Самая частая ошибка — сравнение чисел из разных единиц измерения, например путают проценты с абсолютным количеством или тысячи с миллионами. Вторая ошибка — поверхностное чтение утверждения: фраза «наибольшее количество» проверяется только полным сравнением всех строк или столбцов, а не первого попавшегося значения. Третья ошибка — забывание про биологический смысл: числовое утверждение может быть верным, но причинно-следственная связь, добавленная в конец фразы («потому что...», «так как...»), может быть неверной, и тогда всё утверждение считается ложным. Четвёртая ошибка — выбор утверждения только по интуиции без сверки с таблицей, особенно когда утверждение звучит «логично» с точки зрения общих знаний, но таблица его не подтверждает. Пятая ошибка — включение в ответ трёх цифр вместо двух, если условие явно требует выбрать ровно два верных утверждения: лишняя цифра обнуляет весь балл.

Как готовиться

Регулярно тренироваться на реальных таблицах и графиках из демоверсий и сборников: закрывать правой рукой ответы и самостоятельно выписывать максимумы и минимумы по каждому столбцу перед чтением утверждений. Полезно вести короткий словарь биологических фактов, которые часто всплывают во второй части утверждений: систематика распространённых организмов, ядовитые вещества растений, состав пищевых продуктов, экологические закономерности численности и плодовитости. При разборе диаграмм с накоплением и круговых диаграмм отдельно практиковать перевод процентов в абсолютные числа и обратно, чтобы не путать эти понятия на экзамене. Полезно решать задания в связке с заданиями на общую биологию и экологию, так как вторые половины утверждений часто требуют именно теоретических знаний, а не только умения читать цифры.