Ewolucja: dobór naturalny, adaptacje i filogenetyka
11 zadań z oficjalnych arkuszy matury rozszerzonej z biologii (2023–2025). Spróbuj rozwiązać samodzielnie, potem odsłoń odpowiedź — przy każdym zadaniu znajdziesz typową pułapkę, na której wykładają się maturzyści.
- Matura CKE · maj 2025 · zad. 6 4 pkt ewolucja, dobór naturalny, gady, zaskroniec, łańcuch pokarmowy
Na poniższej fotografii przedstawiono zaskrońca zwyczajnego (Natrix natrix) — niejadowitego węża, żywiącego się głównie płazami.
Na podstawie obserwacji populacji zaskrońca zwyczajnego badacze stwierdzili, że w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat na terenie Puszczy Niepołomickiej doszło do wyraźnego spadku długości ciała tych zwierząt. Nadal obserwuje się pojedyncze duże okazy przekraczające 100 cm, a nawet osiągające 120 cm, jednak średni rozmiar samic wynosi 77,7 cm (spadek o 8,2%), natomiast samców — 55,9 cm (spadek o 16,7%).
Naukowcy postawili dwie niewykluczające się hipotezy wyjaśniające to zjawisko:
Hipoteza 1.: Od lat 60-tych XX wieku populacja płazów (głównego pokarmu zaskrońca zwyczajnego) na badanym terenie wykazuje bardzo silny spadek biomasy i liczebności, spowodowany m.in. osuszaniem terenów, a niedobór pokarmu jest przyczyną ograniczenia wzrostu zaskrońców zwyczajnych.
Hipoteza 2.: W analizowanym okresie wzrosła na badanym terenie liczba osób odwiedzających siedliska węży, co skutkuje wzrostem śmiertelności wśród większych osobników, łatwiej zauważanych i intencjonalnie zabijanych przez człowieka.
Na podstawie: S. Bury i in., Decline in Body Size [...] in the Grass Snake (Natrix natrix, Linnaeus, 1758) [...], „Environmental Science and Pollution Research" 29(6), 2022; www.puszczaniepolomicka.pl; Fotografia: G. Kulescu.
Zadanie 6.1. (0-1)
Wykaż związek między osuszaniem terenów a spadkiem liczebności płazów, stanowiących pokarm zaskrońców zwyczajnych.
Zadanie 6.2. (0-1)
Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A, B albo C oraz jej uzasadnienie 1., 2. albo 3.
Hipoteza 2. zakłada, że na populację zaskrońca zwyczajnego działa
A. dobór różnicujący, który polega na eliminowaniu z populacji osobników 1. najdłuższych i najkrótszych. B. dobór stabilizujący, 2. najdłuższych. C. dobór kierunkowy, 3. o długości zbliżonej do wartości średniej. Zadanie 6.3. (0-2)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące zaskrońca zwyczajnego są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F — jeśli jest fałszywe.
1. Zaskroniec zwyczajny utrzymuje względnie stałą temperaturę ciała, niezależnie od temperatury otoczenia. P F 2. Podczas rozwoju zarodka zaskrońca zwyczajnego dochodzi do wykształcenia się błon płodowych. P F 3. Zaskroniec zwyczajny przechodzi rozwój złożony, a rozwój jego postaci larwalnej zachodzi w środowisku wodnym. P F Pokaż odpowiedź
6.1. Łańcuch przyczynowo-skutkowy:
- Osuszanie terenów (rolnicze, infrastruktura) → zanik mokradeł, oczek wodnych, bagien.
- Płazy wymagają wody do rozrodu (jaja w wodzie, kijanki w wodzie) → osuszanie niszczy siedliska rozrodcze.
- Spadek liczebności płazów w Puszczy Niepołomickiej.
- Płazy = główny pokarm zaskrońca zwyczajnego.
- Mniej pokarmu → niedobór składników → spadek liczebności zaskrońców + mniejsze rozmiary (niedożywione, słabszy wzrost).
6.2. — C2 (dobór kierunkowy, eliminuje najdłuższych).
- Ludzie zabijają większe zaskrońce (bardziej widoczne, łatwiej zauważalne).
- Eliminacja jednego skraju rozkładu → dobór kierunkowy (directional selection).
- Skutek: średnia długość się zmniejsza (mniej długich osobników), co odpowiada obserwowanemu spadkowi z 100→77,7 cm.
6.3. — FPF
- 1: F — zaskroniec to gad = zwierzę zmiennocieplne (ektotermiczne / heterotermiczne). Temperatura ciała zależy od otoczenia. Stałocieplne (homeotermiczne) są ptaki i ssaki.
- 2: P — gady to owodniowce (Amniota). W rozwoju zarodka wytwarzają błony płodowe: owodnia, omocznia, kosmówka, pęcherzyk żółtkowy.
- 3: F — zaskroniec ma rozwój prosty (z jaja na lądzie wykluwa się młody zaskroniec). Rozwój złożony z larwą wodną to cecha płazów (z kijanką).
⚠ Typowa pułapka: Pułapka 6.2 — **dobór różnicujący vs kierunkowy**: - **Stabilizujący**: eliminuje skraje, faworyzuje średnie (np. waga noworodków). - **Kierunkowy**: eliminuje jeden skraj, przesuwa średnią (np. melanizm motyli, oporność na antybiotyki). - **Różnicujący (disruptive)**: eliminuje średnie, faworyzuje oba skraje (rzadki — np. specjacja sympatryczna). Tu eliminacja **najdłuższych** = jeden skraj → **kierunkowy**. Pułapka 6.3-1 — gady **zmiennocieplne** (jak ryby, płazy, bezkręgowce). Stałocieplne tylko ptaki i ssaki. Częsta pomyłka. Pułapka 6.3-3 — **rozwój gady vs płazy**. Gady = rozwój prosty (jajo → młode na lądzie). Płazy = rozwój złożony (jajo w wodzie → kijanka → przeobrażenie → dorosły).
Zobacz pełne rozwiązanie krok po kroku → - Matura CKE · maj 2025 · zad. 17 4 pkt ekologia, adaptacje, kamuflaż, drapieżnictwo, optimum temperaturowe, ryby ektotermiczne
Płaskogłów ciemnogłowy (Platycephalus fuscus) jest ciepłolubną rybą żyjącą w zatokach, przybrzeżnych jeziorach i estuariach na wschodnim wybrzeżu Australii. Jego ciało jest mocno spłaszczone grzbietobrzusznie. Oczy są osadzone na czubku spłaszczonej głowy. Ryba potrafi zmieniać ubarwienie ciała, przez co dopasowuje się do otoczenia. Ukrywa się w piasku i czeka na ofiarę — poluje na mniejsze ryby oraz krewetki.
Naukowcy zbadali zależność aktywności tej ryby od temperatury otoczenia w warunkach naturalnych. W tym celu wypuszczono ryby tego gatunku do rzeki Georges, 12 km w głąb od jej ujścia. W rzece mierzono temperaturę wody. Ryby były wyposażone w odpowiednie nadajniki z czujnikami, dzięki którym można było określić przyspieszenie poruszającej się ryby. Dane zbierano przez 18 miesięcy.
Na fotografii A przedstawiono płaskogłowa ciemnogłowego w jego naturalnym środowisku, a na wykresie B — wyniki opisanego badania. Koła na wykresie B reprezentują surowe wyniki pomiarów, a krzywa jest modelem dopasowanym do tych pomiarów, przedstawiającym zależność między temperaturą wody a przyspieszeniem ryby.
Wykres B (przyspieszenie [m·s⁻²] vs temperatura wody [°C]): krzywa z maksimum ok. 22°C, zakres 12-28°C, n=58 pomiarów dla 3 osobników.
Na podstawie: N.L. Payne i in., Temperature Dependence of Fish Performance in the Wild: Links with Species Biogeography and Physiological Thermal Tolerance, „Functional Ecology" 30(6), 2016; Fotografia: R. Ling.
Zadanie 17.1. (0-1)
Podaj wartość optimum temperaturowego wody dla aktywności płaskogłowa ciemnogłowego.
Zadanie 17.2. (0-1)
Rozstrzygnij, czy podnoszenie się temperatury wody w zbiornikach może stanowić zagrożenie dla płaskogłowa ciemnogłowego. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do przedstawionych wyników badań.
Zadanie 17.3. (0-1-2)
Wypisz z tekstu dwie cechy płaskogłowa ciemnogłowego stanowiące adaptację do drapieżnictwa i przedstaw, na czym polega każda z tych adaptacji.
Pokaż odpowiedź
17.1. Optimum temperaturowe ≈ 22°C (wartość temperatury, przy której przyspieszenie ryby osiąga maksimum — szczyt krzywej zależności).
17.2. Rozstrzygnięcie: TAK — podnoszenie temperatury wody może stanowić zagrożenie.
Uzasadnienie: w temperaturach powyżej optimum (~22°C) przyspieszenie ryby maleje (zgodnie z krzywą badań). Skutki:
- Niższa zdolność polowania (mniejsze przyspieszenie w ataku → krewetki/ryby uciekają).
- Mniej efektywne unikanie drapieżników (sama ryba także musi przyspieszać przy ucieczce).
- Przy wzroście temperatury do np. 28°C (skrajny punkt wykresu) przyspieszenie spada do bardzo niskich wartości → ryba głoduje i staje się ofiarą.
Konsekwencja: ocieplenie wód estuariów Australii (zmiany klimatu) realnie zagraża populacji płaskogłowa.
17.3. Dwie cechy adaptacyjne do drapieżnictwa:
1. Spłaszczone grzbietobrzusznie ciało + spłaszczona głowa.
Polega na: ryba przylega płasko do dna → niewidoczna z góry przez ofiary (sylwetka znika na tle dna). To adaptacja do polowania z zasadzki (ambush predation) — ryba czeka nieruchomo na ofiarę przepływającą nad nią i atakuje z zaskoczenia.2. Zmienne ubarwienie ciała dopasowujące się do otoczenia (piasek, czeska).
Polega na: ryba kamufluje się kolorystycznie pod podłoże → ofiary nie widzą drapieżnika → mogą podpłynąć blisko → atak z minimalnej odległości (przy słabszym przyspieszeniu wystarczy krótki rzut). To kamuflaż chromatyczny / homochromia.(Alternatywne cechy z tekstu: oczy na czubku spłaszczonej głowy → widzi ofiary nadpływające z góry; ukrywanie w piasku → ofiara nie wykrywa zapachu/kształtu.)
⚠ Typowa pułapka: Pułapka 17.1 — czytanie wykresu. Optimum = **szczyt** krzywej (maksimum przyspieszenia). Nie środek zakresu temperatur, ale **wartość przy największej wydajności**. Pułapka 17.2 — odpowiedź "nie" bez logiki. Klucz: powyżej optimum krzywa **opada** → ryba traci wydajność → zagrożona. Nie wystarczy "podnoszenie temperatury jest złe" — trzeba **odwołać się do wykresu** i konkretnie wskazać spadek powyżej optimum. Pułapka 17.3 — wymyślanie cech spoza tekstu. Klucz: zadanie mówi "wypisz **z tekstu**". Trzeba użyć cech opisanych: spłaszczone ciało, spłaszczona głowa, oczy na czubku głowy, zmienne ubarwienie, ukrywanie w piasku.
Zobacz pełne rozwiązanie krok po kroku → - Matura CKE · maj 2025 · zad. 18 3 pkt ewolucja, konwergencja, adaptacje, rośliny poduszkowe, gynodioecja, lepnica bezłodygowa
Niski wzrost i ciasne ułożenie liści roślin w tzw. poduszkę stanowi przystosowanie do skrajnych warunków środowiska panujących w wysokich górach. Takie formy roślin występują u ponad trzystu gatunków roślin należących do trzydziestu różnych rodzin botanicznych, występujących w różnych obszarach geograficznych świata.
Poniżej przedstawiono schematyczną budowę roślin poduszkowych.
Przykładem rośliny poduszkowej jest lepnica bezłodygowa (Silene acaulis), przedstawiona na poniższej fotografii. Wytwarza ona różowe kwiaty wyrastające na szczytach łodyg. W populacji tego gatunku występują zarówno osobniki żeńskie, jak i obupłciowe.
Na podstawie: Q. Canelles i in., Environmental Stress Effects on Reproduction and Sexual Dimorphism in the Gynodioecious Species Silene acaulis, „Environmental and Experimental Botany" 146, 2018. Schematy: H. Hauri, Review: Ecology of Cushion Plants, „Journal of Ecology" 1(2), 1913. Fotografia: Wikimedia Commons.
Zadanie 18.1. (0-1)
Rozstrzygnij, czy wytwarzanie form poduszkowych wśród roślin wysokogórskich jest wynikiem konwergencji, czy — dywergencji. Odpowiedź uzasadnij.
Zadanie 18.2. (0-1)
Podaj jeden przykład czynnika abiotycznego, do którego przystosowaniem jest występowanie u lepnicy bezłodygowej poduszkowatego typu wzrostu. W odpowiedzi uwzględnij rodzaj czynnika oraz jego nasilenie lub poziom.
Zadanie 18.3. (0-1)
Uzupełnij tabelę — określ zdolność do wytwarzania ziaren pyłku i owoców przez osobniki żeńskie i przez osobniki obupłciowe lepnicy bezłodygowej. W odpowiednie komórki tabeli wpisz literę T (tak), jeśli istnieje taka możliwość, albo N (nie) — jeśli nie ma takiej możliwości.
Możliwość wytwarzania ziaren pyłku Możliwość wytwarzania owoców osobniki żeńskie osobniki obupłciowe Pokaż odpowiedź
18.1. KONWERGENCJA (zbieżność ewolucyjna).
Uzasadnienie: poduszkowa forma występuje u gatunków różnych rodzin botanicznych (≥3 niespokrewnione rody) w różnych regionach geograficznych świata. Te gatunki nie pochodzą od wspólnego przodka w sensie posiadania tej cechy — niezależnie wyewoluowały tę samą formę życiową w odpowiedzi na podobne presje selekcyjne wysokogórskie (zimno, wiatr, UV). To definicja konwergencji — różni przodkowie + ten sam fenotyp pod presją tych samych warunków.
(Dywergencja byłaby odwrotnie: jeden wspólny przodek → wielość form pod różnymi presjami.)
18.2. Niska temperatura w wysokich górach (np. średnia roczna temperatura poniżej 5°C, częste przymrozki).
Mechanizm: zwarta poduszkowa forma:
- Zmniejsza powierzchnię wystawioną na wymrażające powietrze.
- Zatrzymuje ciepłe powietrze wewnątrz "poduszki" — temperatura wnętrza jest kilka stopni wyższa niż na zewnątrz.
- Minimalizuje transpirację (mniejsza utrata wody w warunkach mrozu fizjologicznego).
(Alternatywne czynniki: silny wiatr >30 km/h, intensywne promieniowanie UV — wszystkie z konkretną wartością.)
18.3.
Możliwość wytwarzania ziaren pyłku Możliwość wytwarzania owoców osobniki żeńskie N T osobniki obupłciowe T T ⚠ Typowa pułapka: Pułapka 18.1 — pomylenie konwergencji z dywergencją. **Konwergencja** = różni przodkowie → ten sam fenotyp (skrzydła ptaków vs nietoperzy). **Dywergencja** = jeden przodek → różne fenotypy (radiacja zięb Darwina). Kluczowe sformułowanie z tekstu: "różne rodziny botaniczne" → różni przodkowie → konwergencja. Pułapka 18.2 — brak nasilenia/poziomu. Nie wystarczy "niska temperatura". Trzeba **wartość** (np. <5°C średnia, mrozy poniżej -10°C, częste przymrozki). Pułapka 18.3 — błąd "osobniki żeńskie wytwarzają pyłek". NIE — żeńskie mają **tylko** słupki (organy żeńskie). Pyłek wytwarzają tylko obupłciowe (mają i pręciki, i słupki). Pułapka 18.3 — błąd "osobniki żeńskie nie wytwarzają owoców". TAK — wytwarzają, **po zapyleniu** pyłkiem z osobników obupłciowych. Owoc rozwija się ze słupka po zapłodnieniu.
Zobacz pełne rozwiązanie krok po kroku → - Matura CKE · maj 2024 · zad. 3 4 pkt bioluminescencja, świetliki, lucyferaza, ATP, mimikra agresywna, układ oddechowy owadów
Zadanie 3.
Bioluminescencja to zdolność żywych komórek do emisji promieniowania w zakresie światła widzialnego. Występuje u wielu owadów. Przykładowo: duże drapieżne samice tropikalnych świetlików Photuris lugubris wykazują umiejętność wabienia swoich ofiar – małych samców świetlików Photinus palacioisi – poprzez imitację charakterystycznego wzoru sygnałów świetlnych wysyłanych przez samice Photinus palaciosi.
Bioluminescencja świetlików jest wynikiem reakcji utleniania lucyferyny z udziałem enzymu – lucyferazy. Aby ta reakcja mogła zajść, niezbędna okazuje się również obecność ATP. Poniżej przedstawiono równanie reakcji:
U świetlików ta reakcja zachodzi w wyspecjalizowanych narządach ulokowanych w segmentach odwłokowych i jest regulowana przez dopływ tlenu do świecących komórek.
Lucyferynę i lucyferazę wykorzystuje się do wykrywania mikroorganizmów w różnych próbkach. Takie testy stosuje się w ocenie czystości, np. powierzchni szpitalnych i okazów muzealnych.
Na podstawie: G. Błaszak (red.), Zoologia, Stawonogi, Warszawa 2013; K. Pajor i in., Bioluminescencja jako narzędzie w naukach biomedycznych i molekularnych, „Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej" 71, 2017.
Zadanie 3.1. (0–1)
Przedstaw korzyść, jaką otrzymują samice świetlików Photuris lugubris dzięki umiejętności wabienia swoich ofiar.
Zadanie 3.2. (0–2)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby w poprawny sposób opisywały wykorzystanie lucyferyny i lucyferazy. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.
Testy wykorzystujące lucyferynę i lucyferazę świetlików w wykrywaniu mikroorganizmów opierają się na założeniu, że (AMP / ATP) jest związkiem chemicznym wytwarzanym w procesie oddychania komórkowego, którego stężenie (wzrasta / spada) wraz ze wzrostem liczby mikroorganizmów żyjących w danej próbce. O wykryciu bakterii świadczy (ustanie / wystąpienie) bioluminescencji.
Zadanie 3.3. (0–1)
Podaj nazwę tego narządu układu oddechowego świetlików, który odpowiada za doprowadzanie tlenu bezpośrednio do komórek ich ciała.
Pokaż odpowiedź
3.1. Samice Photuris lugubris zdobywają pokarm dzięki mimikrze agresywnej (mimetyzm agresywny / Peckham's mimicry):
- Naśladują sygnały świetlne samic innych gatunków (Photinus).
- Wabią samce Photinus (które myślą, że to potencjalna partnerka).
- Zjadają je → białko + lipidy + obrona chemiczna (lukibufaginy z Photinus chronią Photuris przed drapieżnikami).
Korzyść: pokarm wysokokaloryczny + związki obronne zdobywane bezkosztowo (bez polowania siłowego).
3.2. Testy wykorzystują, że w procesie oddychania komórkowego mikroorganizmów wytwarzany jest ATP. Wraz ze wzrostem liczby mikroorganizmów wzrasta intensywność bioluminescencji.
Uzasadnienie: ATP jest substratem reakcji lucyferyna + ATP → światło. Im więcej mikroorganizmów = więcej oddychania = więcej ATP = więcej światła. Linearna zależność. Brak bakterii = brak światła.
3.3. Tchawki (a dokładniej ich końcowe rozgałęzienia — tracheole).
Owady mają układ oddechowy oparty na sieci tchawek otwierających się przetchlinkami (spirakulami) na powierzchni ciała. Tchawki rozgałęziają się do tracheoli, które bezpośrednio dochodzą do komórek — wymiana gazowa bez pośrednictwa krwi (układ krwionośny owadów nie transportuje O₂).
⚠ Typowa pułapka: Pułapka 3.1 — odpowiedź "rozmnażanie" lub "obrona". NIE — *Photuris* zjada ofiary → **pokarm**. To **drapieżnictwo** poprzez mimikrę, NIE rozmnażanie. Pułapka 3.2 — pomylenie ATP z ADP. Lucyferaza wymaga **ATP** (substrat dający energię). Mikroorganizmy w wyniku oddychania **PRODUKUJĄ** ATP — to ATP jest mierzony. Pułapka 3.3 — odpowiedź "płuca" lub "skrzela". NIE — owady mają **tchawki** (system rurkowy, nie płuca). Tracheole = ich końcowe rozgałęzienia bezpośrednio przy komórkach.
Zobacz pełne rozwiązanie krok po kroku → - Matura CKE · maj 2024 · zad. 10 3 pkt ewolucja, drzewo filogenetyczne, owodniowce, amniota, monofiletyczność, parafiletyczność
Zadanie 10.
W czasie ewolucji powstają nowe cechy zwiększające możliwości adaptacyjne organizmów. Poniżej przedstawiono drzewo filogenetyczne kręgowców, a literą X oznaczono pojawienie się w ich historii ewolucyjnej pewnej nowej cechy.
Na drzewie filogenetycznym (od góry do dołu): ryby dwudyszne, płazy, ssaki, jaszczurki i węże, krokodyle, strusie, jastrzębie i pozostałe ptaki. Litera X znajduje się w punkcie rozgałęzienia oddzielającym płazy od pozostałej linii (ssaki + jaszczurki i węże + krokodyle + ptaki).
Na podstawie: N.A. Campbell, Biologia, Poznań 2014.
Zadanie 10.1. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Na drzewie filogenetycznym literą X oznaczono wykształcenie
A. płuc.
B. błon płodowych.
C. gruczołów mlecznych.
D. kończyn typu lądowego.
Zadanie 10.2. (0–2)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące ewolucji kręgowców są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1. Krokodyle są bliżej spokrewnione z ptakami niż z jaszczurkami i wężami. P F 2. Ptaki są grupą parafiletyczną. P F 3. Gady są grupą monofiletyczną. P F Pokaż odpowiedź
10.1. B — błony płodowe (owodnia, omocznia, kosmówka).
Uzasadnienie: X jest na rozgałęzieniu, które oddziela płazy od ssaki+gady+ptaki. Ta grupa to Amniota (owodniowce). Cechą diagnostyczną Amniota są błony płodowe:
- Owodnia (amnion) — chroni zarodek wodnym workiem.
- Omocznia (allantois) — magazyn produktów azotowych + wymiana gazowa.
- Kosmówka (chorion) — najbardziej zewnętrzna, wymiana z otoczeniem.
Te błony pozwoliły kręgowcom w pełni zasiedlić ląd — bez potrzeby składania jaj w wodzie (jak płazy).
Dlaczego nie inne opcje?:
- A. Płuca — pojawiły się już u ryb dwudysznych (dipnoi), nie u X.
- C. Gruczoły mleczne — tylko ssaki, węższa grupa niż X.
- D. Kończyny typu lądowego — pojawiły się u płazów, nie u X (płazy są przed X).
10.2.
# Stwierdzenie Odpowiedź 1 Krokodyle bliżej z ptakami niż z jaszczurkami P 2 Ptaki są parafiletyczne F 3 Gady są monofiletyczne F Uzasadnienia:
P — drzewo pokazuje: jaszczurki+węże oddzielają się od krokodyle+ptaki wcześniej. Krokodyle i ptaki należą do archozaurów (Archosauria) — wspólna grupa, dzieląca ostatniego wspólnego przodka stosunkowo niedawno. To zaskakujące dla laika ("krokodyl bardziej spokrewniony z ptakiem niż jaszczurką"), ale to fakt filogenetyczny.
F — ptaki są monofiletyczne (klada, klade) — wszystkie ptaki pochodzą od jednego wspólnego przodka I obejmują WSZYSTKICH jego potomków.
F — gady są parafiletyczne. Tradycyjne pojęcie "Reptilia" obejmuje jaszczurki+węże+krokodyle, ale NIE ptaki. Ptaki ewolucyjnie wyłoniły się z gadów (dinozaurów), więc "gady bez ptaków" = niepełna grupa = parafiletyczna. Współczesna taksonomia często łączy gady+ptaki w Sauropsida (monofiletyczna).
⚠ Typowa pułapka: Pułapka 10.1 — odpowiedź A "płuc". Płuca są **starsze** niż X — występują już u ryb dwudysznych. Klucz: X = błony płodowe = **wyjście z wody**. Pułapka 10.1 — odpowiedź D "kończyn typu lądowego". Płazy MAJĄ kończyny typu lądowego (4 łapy), a płazy są PRZED X na drzewie. Klucz: X jest **po** płazach. Pułapka 10.2.1 — niezaufanie do drzewa. Krokodyle wyglądają jak jaszczurki — ale **filogenetycznie** są bliżej ptaków (archozaury). To **homologia** vs **analogia**. Pułapka 10.2.2/3 — pomylenie monofiletyczny/parafiletyczny. **Monofiletyczny** = wspólny przodek + WSZYSCY potomkowie. **Parafiletyczny** = wspólny przodek + WYBRANI potomkowie (z wykluczeniem niektórych). **Polifiletyczny** = brak wspólnego przodka.
Zobacz pełne rozwiązanie krok po kroku → - Matura CKE · maj 2024 · zad. 20 2 pkt ochrona przyrody, płazy, masowe wymieranie, CITES, konwencja Waszyngtońska
Zadanie 20.
W drugiej połowie XX wieku naukowcy zwrócili uwagę na globalne zmniejszanie się liczebności populacji płazów. Badacze zgodnie określają obecny trend jako szóste masowe wymieranie zwierząt o globalnym zasięgu.
Badania prowadzone w Polsce wskazują kilka czynników negatywnie wpływających na liczebność płazów. Jednym z nich jest osuszanie naturalnych siedlisk płazów.
Na podstawie: naukadlaprzyrody.pl
Zadanie 20.1. (0–1)
Wykaż, że osuszanie siedlisk ma negatywny wpływ na liczebność płazów w Polsce.
Zadanie 20.2. (0–1)
Który z dokumentów i form ochrony przyrody reguluje zasady handlu gatunkami zagrożonymi wyginięciem? Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.
A. Agenda 21
B. Konwencja o Różnorodności Biologicznej
C. Konwencja Waszyngtońska – CITES
D. Natura 2000
Pokaż odpowiedź
20.1. Osuszanie siedlisk ma negatywny wpływ na płazy w Polsce, ponieważ płazy są dwuśrodowiskowe:
- Rozród zachodzi w wodzie — jaja składane w stawach, jeziorach, kałużach, rowach. Larwy (kijanki) rozwijają się w wodzie. Bez zbiorników wodnych = brak rozrodu = brak następnego pokolenia.
- Skóra naga, wilgotna — pełni rolę dodatkowego narządu wymiany gazowej (obok płuc). Wymiana O₂/CO₂ wymaga wilgotnej skóry (gazy rozpuszczone w cienkiej warstwie wody). Sucha skóra = uduszenie.
- Termoregulacja — płazy są ektotermiczne (zmiennocieplne). Wilgotna skóra pomaga regulować temperaturę (parowanie chłodzi).
- Odporność na drapieżniki + UV: skóra wilgotna z wydzielinami śluzowymi/toksycznymi (np. ropuchy) — bez wilgoci wydzieliny tracą skuteczność.
→ Osuszanie:
- Niszczy miejsca rozrodu (kałuże, oczka wodne, rowy melioracyjne).
- Suszy skórę → trudność oddychania, ryzyko śmierci.
- Ogranicza migracje (płazy idą wiosną z lasu do stawów rozrodu — sucha trasa = uniemożliwia podróż).
Skutek: spadek populacji, lokalne wymieranie.
20.2. C — Konwencja Waszyngtońska (CITES) = Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora.
Uzasadnienie:
- CITES reguluje międzynarodowy handel dziką fauną i florą zagrożoną.
- Trzy załączniki: I (najwyższa ochrona — zakaz handlu), II (regulowany handel), III (lokalna ochrona).
- 184 państw sygnatariuszy.
Dlaczego nie inne opcje?:
- A. Agenda 21 — plan zrównoważonego rozwoju ONZ (Rio 1992), ogólny dokument, nie regulacja handlu.
- B. Konwencja o Różnorodności Biologicznej (CBD) — Rio 1992, ochrona różnorodności biologicznej (ekosystemów, gatunków, genów), ale NIE handel.
- D. Natura 2000 — sieć obszarów chronionych UE (Dyrektywa siedliskowa + ptasia), regulacja na poziomie europejskim, nie handel międzynarodowy.
Tylko CITES = handel gatunkami zagrożonymi.
⚠ Typowa pułapka: Pułapka 20.1 — pominięcie wymiany gazowej. Klucz: skóra płaza jest **narządem oddechowym** (uzupełnia płuca, u niektórych gatunków = główne źródło O₂). Sucha skóra = uduszenie. Pułapka 20.1 — odpowiedź "płazy potrzebują wody". Klucz: **trzy konkretne argumenty**: rozród (jaja+kijanki w wodzie) + oddychanie skórne + migracje. Nie tylko "potrzebują". Pułapka 20.2 — pomylenie CBD z CITES. **CBD** = ochrona różnorodności (ogólne). **CITES** = handel gatunkami zagrożonymi (konkretny aspekt — przemyt, ograniczenia eksportu).
Zobacz pełne rozwiązanie krok po kroku → - Matura CKE · maj 2023 · zad. 2 3 pkt botanika, okrytonasienne, okwiat, korona, kielich, goryczka, sukces reprodukcyjny, zapylanie
Goryczka wiosenna (Gentiana verna) to niewielka roślina o bardzo dużych kwiatach w stosunku do całego organizmu. Kolor jej kwiatów jest intensywnie niebieski. W kwiecie znajdują się jeden okółek pręcików i słupek zbudowany z owoclistków owocolistków. Goryczka wiosenna jest rośliną zapylaną przez owady – głównie motyle i trzmiele.
Poniżej przedstawiono zdjęcie goryczki wiosennej (I) oraz schemat budowy jej kwiatu w przekroju podłużnym (II). Na schemacie zaznaczono litery A (element zewnętrzny okwiatu) i B (element wewnętrzny okwiatu) oraz pręcik i zalążnię.
Na podstawie: A. Szwejkowska i J. Szwejkowski, Botanika, Warszawa 2013. Źródło fotografii: Wikimedia Commons.
Zadanie 2.1. (0–1)
Podaj nazwy elementów okwiatu goryczki wiosennej oznaczonych na rysunku literami A i B.
Zadanie 2.2. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.
Goryczka wiosenna należy do (nagonasiennych / okrytonasiennych). W przemianie pokoleń goryczki wiosennej pokoleniem dominującym jest (gametofit / sporofit).
Zadanie 2.3. (0–1)
Wykaż, że produkcja barwnika w kwiatach jest korzystna dla goryczki wiosennej mimo kosztów energetycznych, związanych z syntezą tego barwnika.
Pokaż odpowiedź
2.1.
- A = płatek korony (część zewnętrzna okwiatu, większa, kolorowa — niebieska).
- B = działka kielicha (część zewnętrzna okwiatu, mniejsza, zielona, leżąca przy zalążni).
(Alternatywnie, w zależności od interpretacji rysunku):
- A = działka kielicha (zewnętrzny okwiat),
- B = płatek korony.
Klucz: w kwiecie obupłciowym okwiat = kielich (zewnętrzny, zwykle zielony, zbudowany z działek) + korona (wewnętrzna, zwykle kolorowa, zbudowana z płatków). U goryczki oba okręgi są dobrze rozróżnialne.
2.2. Goryczka należy do okrytonasiennych (Angiospermae). W przemianie pokoleń pokoleniem dominującym jest sporofit.
Uzasadnienia:
- Okrytonasienne — rośliny kwitnące, mające kwiaty + zalążki ukryte w zalążni słupka + podwójne zapłodnienie + owoce. Goryczka ma wszystko: kwiat (niebieski), zalążnię (widoczna w przekroju), tworzy owoce (torebkę z nasionami).
- Sporofit dominujący — u wszystkich roślin nasiennych (nago- i okrytonasiennych) pokoleniem widocznym, długowiecznym i fotosyntetyzującym jest sporofit (2n). Gametofit jest zredukowany: ziarno pyłku (gametofit męski, 3-komórkowy) + woreczek zalążkowy (gametofit żeński, 7-komórkowy) — oba mikroskopowe, pasożytujące na sporoficie.
⚠ Typowa pułapka: Pułapka 2.1 — pomylenie kielicha z koroną. **Kielich** = ZEWNĘTRZNY okwiat, zwykle zielony (działki). **Korona** = WEWNĘTRZNY okwiat, kolorowy (płatki). U goryczki niebieskie elementy = płatki korony. Pułapka 2.2 — odpowiedź "nagonasiennych". Goryczka ma **kwiat z koroną + zalążnią** = okrytonasienne. Nagonasienne (sosna, jodła) mają **szyszki**, brak kwiatów, zalążki "nagie" na łuskach. Pułapka 2.2 — odpowiedź "gametofit". To prawda dla **mchów** (gdzie dominuje gametofit), ALE u roślin nasiennych dominuje **sporofit** (cały krzak/drzewo = sporofit). Gametofit u nasiennych jest zredukowany do struktur w pyłku i zalążku.
Zobacz pełne rozwiązanie krok po kroku → - Matura CKE · maj 2023 · zad. 4 4 pkt fotosynteza, chlorofil a i b, adaptacje świetlne, eksperyment kontrolowany, storczyk
Przeprowadzono doświadczenie nad wpływem intensywności światła na zawartość chlorofilu w liściach storczyka Phalaenopsis 'Edessa'.
W pierwszym etapie doświadczenia, trwającym 2 miesiące, wszystkie rośliny uprawiano w jednakowych warunkach: intensywność światła 100 μmol·m⁻²·s⁻¹, temperatura 28°C, wilgotność powietrza 75%.
W drugim etapie doświadczenia, trwającym 5 tygodni, rośliny podzielono na dwie grupy i poddano działaniu różnej intensywności światła:
- grupa LL (low light): 50 μmol·m⁻²·s⁻¹,
- grupa HL (high light): 200 μmol·m⁻²·s⁻¹.
W drugim etapie wykonywano pomiary zawartości chlorofilu a, chlorofilu b oraz chlorofilu całkowitego (a + b), a także obliczano stosunek a/b. Pomiary wykonywano w pierwszym dniu drugiego etapu oraz po 4, 6 i 10 tygodniach.
Na podstawie wyników sporządzono wykresy A–D przedstawiające zmiany zawartości chlorofilu a, chlorofilu b, chlorofilu całkowitego oraz stosunku a/b w obu grupach (LL i HL).
Zadanie 4.1. (0–2)
Oceń, czy dokończenia poniższego zdania są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
W ostatnim dniu trwania drugiego etapu doświadczenia:
# Stwierdzenie P / F 1. średnia zawartość chlorofilu a była wyższa u roślin w grupie LL niż w grupie HL. P / F 2. średnia zawartość chlorofilu całkowitego w grupie HL była niższa o ponad 300 mg·m⁻² niż w pierwszym dniu tego etapu doświadczenia. P / F 3. średni stosunek zawartości chlorofilu a/b w grupie LL był przeszło dwukrotnie większy niż w grupie HL. P / F Zadanie 4.2. (0–1)
Określ, w jakim celu w pierwszym etapie doświadczenia wszystkie rośliny były uprawiane w takich samych warunkach środowiskowych.
Zadanie 4.3. (0–1)
Określ, w jakim celu wykonano pomiary zawartości chlorofilu w pierwszym dniu trwania drugiego etapu doświadczenia.
Pokaż odpowiedź
4.1.
# Stwierdzenie Ocena 1 Chl a wyższy w LL niż HL P 2 Chl całkowity w HL niższy o ponad 300 mg/m² niż w 1. dniu etapu 2 P 3 Stosunek a/b w LL przeszło dwukrotnie większy niż w HL F Uzasadnienia:
P — rośliny w słabym świetle (LL) akumulują więcej chlorofilu (próbują wychwytywać każdy foton). Rośliny w silnym świetle (HL) degradują nadmiar chlorofilu (fotoochrona, by uniknąć uszkodzeń fotosystemów). Z wykresów: chl a w LL ~1000-1200 mg/m², w HL ~600-700 mg/m².
P — w grupie HL chlorofil maleje w ciągu etapu 2 (fotodegradacja przy nadmiarze światła). Spadek powyżej 300 mg/m² widoczny w wykresie chl całkowity (z ~1500 do <1200).
F — odwrotna zależność: rośliny cieniste (LL) mają NIŻSZY stosunek a/b (więcej chl b w stosunku do a — chl b lepiej absorbuje "zielone" światło rozproszone w cieniu). Rośliny słoneczne (HL) mają WYŻSZY stosunek a/b (więcej chl a w stosunku do b). Zatem stosunek a/b w LL NIE jest większy niż w HL — przeciwnie, MNIEJSZY.
4.2. Cel uprawy w jednakowych warunkach w etapie 1: wyrównanie stanu wyjściowego roślin (kontrola zmiennych ubocznych) → wszystkie rośliny na starcie etapu 2 miały takie same parametry fizjologiczne (zawartość chlorofilu, kondycja, rozmiar).
Bez tej standaryzacji: różnice między grupami LL i HL na końcu eksperymentu mogłyby wynikać z różnic początkowych (np. niektóre rośliny już ciemniejsze), a nie z efektu czynnika eksperymentalnego (intensywności światła). Standaryzacja = eliminacja zmiennych zakłócających (confounding variables).
4.3. Cel pomiaru chlorofilu w 1. dniu etapu 2: ustalenie wartości wyjściowej (baseline) — punkt odniesienia, do którego porównuje się późniejsze pomiary (4, 6, 10 tydzień).
Dzięki temu można:
- Określić wielkość zmiany chlorofilu pod wpływem światła (LL vs HL).
- Potwierdzić jednakowość wyjściowych wartości w obu grupach (efekt etapu 1).
- Odróżnić zmiany w trakcie etapu 2 od już istniejących różnic.
Bez baseline: gdybyśmy mierzyli tylko na końcu, nie wiedzielibyśmy, czy chlorofil wzrósł, spadł czy się nie zmienił vs stan początkowy.
⚠ Typowa pułapka: Pułapka 4.1.3 — stosunek a/b. Intuicja "więcej chlorofilu w cieniu = większy stosunek a/b" jest **błędna**. W rzeczywistości: cień → **więcej chl b** → niższy a/b. Słońce → **mniej chl b** → wyższy a/b. Klucz: rola chl b jako "anteny" w słabym świetle. Pułapka 4.2 — odpowiedź "żeby rosły zdrowo". Klucz: **standaryzacja** = wszystkie rośliny rozpoczynają etap 2 w **identycznych** warunkach fizjologicznych → różnice na końcu pochodzą tylko z czynnika eksperymentalnego (światła). Pułapka 4.3 — odpowiedź "żeby zobaczyć ile mają chlorofilu". Klucz: **baseline** = punkt odniesienia. Pozwala oszacować **zmianę** (delta) zamiast absolutnej wartości.
Zobacz pełne rozwiązanie krok po kroku → - Matura CKE · maj 2023 · zad. 6 2 pkt fizjologia roślin, auksyny, IAA, abscysja liścia, zrzucanie liści, adaptacja zimowa
Liście jabłoni, podobnie jak innych drzew liściastych klimatu umiarkowanego, rozwijają się z pąków na wiosnę i są zrzucane dopiero jesienią. Naturalny proces zrzucania liści polega na rozwoju strefy odcinającej u podstawy ogonka liściowego.
Auksyny są hormonami roślinnymi produkowanymi m.in. przez wierzchołek wzrostu pędu oraz przez młode liście.
Postawiono następującą hipotezę: Rozwój strefy odcinającej liści jabłoni jest hamowany przez auksyny wytwarzane w młodych liściach.
Na poniższym rysunku przedstawiono przebieg doświadczenia przeprowadzonego w celu weryfikacji tej hipotezy. W doświadczeniu wykorzystano roczne pędy jabłoni z usuniętym wierzchołkiem wzrostu oraz naturalną auksynę – kwas indolilooctowy (IAA).
- Próba I: odcięcie młodego liścia → po kilku dniach → powstanie strefy odcinającej → opadanie ogonka.
- Próba II: odcięcie młodego liścia + nałożenie na ogonek pasty zawierającej auksynę (IAA) → po kilku dniach → ogonek nie opada.
Na podstawie: W.K. Purves i in., Life. The Science of Biology, Sunderland 2001; H. Fišerová i in., The Effect of Quercetine on Leaf Abscission of Apple Tree […], „Plant, Soil and Environment" 52(12), 2006.
Zadanie 6.1. (0–1)
Na podstawie przedstawionych wyników badań sformułuj wniosek na temat wpływu auksyn produkowanych przez młode liście na rozwój strefy odcinającej liści jabłoni.
Zadanie 6.2. (0–1)
Przedstaw, na czym polega adaptacja w postaci zrzucania liści przed zimą u drzew liściastych klimatu umiarkowanego. W odpowiedzi uwzględnij dostępność wody dla tych roślin w okresie zimowym oraz rolę liści w gospodarce wodnej roślin.
Pokaż odpowiedź
6.1. Wniosek: auksyny produkowane przez młode liście hamują rozwój strefy odcinającej liści jabłoni.
Uzasadnienie z eksperymentu:
- Próba I: brak liścia = brak źródła auksyn → strefa odcinająca się rozwija → opadanie ogonka.
- Próba II: brak liścia, ale dodano IAA (sztuczne źródło auksyn) → strefa odcinająca nie rozwija się → ogonek nie opada.
- Wniosek: efekt prób różni się tylko obecnością auksyn. Auksyny HAMUJĄ rozwój strefy odcinającej (utrzymują liść przyłączony).
W naturze: gdy liść jest młody i fotosyntetyzuje, produkuje auksyny → strefa odcinająca nie powstaje → liść trzyma się gałęzi. Gdy liść starzeje się (jesień), produkcja auksyn maleje → strefa odcinająca się rozwija → liść opada.
6.2. Adaptacja zrzucania liści przed zimą:
Problem zimowy — niedostępność wody:
- Zimą gleba zamarznięta → woda w stanie stałym (lód) → niedostępna dla korzeni.
- Roślina nie może uzupełniać wody pobieranej przez transpirację.
Rola liści — główne miejsce transpiracji:
- Liście to najważniejszy organ utraty wody w roślinie (transpiracja przez aparaty szparkowe + naskórek).
- Średnio ~95% pobranej wody jest utracone przez transpirację z liści.
- Liście mają dużą powierzchnię → ogromne pole parowania.
Skutek zrzucania liści:
- Drastyczne zmniejszenie powierzchni transpiracji → roślina przestaje tracić wodę w okresie, gdy nie może jej uzupełnić.
- Roślina przechodzi w stan dormancji zimowej (anabioza, brak fotosyntezy, niski metabolizm).
- Wodę przechowuje w łodydze + korzeniach + pączkach (chronione przed mrozem łuskami pączkowymi).
- Wiosną z pączków rosną nowe liście → wznowienie fotosyntezy + transpiracji.
Drzewa iglaste (sosna, jodła, świerk) zachowują liście (igły) całą zimę, ale igły mają adaptacje zmniejszające transpirację: gruba kutykuła woskowa, zagłębione aparaty szparkowe, mała powierzchnia.
Zrzucanie liści to klasyczna strategia adaptacyjna drzew liściastych klimatu umiarkowanego — kompromis między letnią efektywnością (duże liście fotosyntetyczne) a zimowym przetrwaniem (oszczędność wody).
⚠ Typowa pułapka: Pułapka 6.1 — wniosek "auksyny powodują opadanie". **Odwrotnie** — auksyny **hamują** opadanie. Klucz: w obecności IAA strefa się NIE rozwija = liść NIE opada → IAA = czynnik **podtrzymujący**. Pułapka 6.2 — wskazanie tylko "oszczędności wody" bez kontekstu. Klucz: **dwa elementy**: 1. Woda zimą jest **niedostępna** (zamarznięta gleba). 2. Liście są **głównym miejscem utraty wody** (transpiracji). Bez liści = bez transpiracji = roślina przetrwa do wiosny. Pułapka 6.2 — odpowiedź "żeby liście nie zamarzły". To **uboczny** efekt, nie kluczowy. Klucz: **gospodarka wodna** + **dostępność wody**.
Zobacz pełne rozwiązanie krok po kroku → - Matura CKE · maj 2023 · zad. 8 2 pkt zoologia, amfisbeny, gady, ewolucja, dobór naturalny, adaptacja
Amfisbeny (Amphisbaenia) to zwierzęta żyjące wyłącznie pod powierzchnią ziemi w wydrążonych przez siebie tunelach. Podczas kopania tuneli amfisbeny posługują się głową. W toku ewolucji stopniowo utrwalały się zmiany w budowie czaszki, która u tych zwierząt jest obecnie bardzo silnie skostniała, co stanowi przystosowanie do drążenia tuneli.
Amfisbeny mają zazwyczaj długie, cienkie ciało, pokryte twardymi, suchymi, rogowymi łuskami i tarczkami wytwarzanymi przez naskórek, który jest okresowo zrzucany w formie wylinki. Łuski na tułowiu są prostokątne i ułożone są w pierścienie wokół ciała – segmenty. Każdy z segmentów skóry zawiera charakterystyczny zespół mięśni umożliwiających skracanie lub wydłużanie danego segmentu.
Na zdjęciu przedstawiono żyjący w Europie gatunek amfisbeny – Blanus cinereus.
Na podstawie: Encyklopedia zwierząt […], praca zbiorowa, Warszawa 1993; E.P. Solomon i in., Biologia, Warszawa 2016.
Zadanie 8.1. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A, B albo C oraz jej uzasadnienie 1., 2. albo 3.
Amfisbeny należą do:
A. pierścienic, 1. okresowe zrzucanie zrogowaciałego naskórka w postaci wylinki. B. stawonogów, o czym świadczy 2. segmentowa budowa umięśnienia ciała. C. gadów, 3. wydłużone ciało przystosowane do drążenia tuneli. Zadanie 8.2. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Czaszki amfisben przystosowały się do drążenia tuneli w ziemi w wyniku:
A. dryfu genetycznego.B. efektu założyciela.C. specjacji.D. doboru naturalnego.Pokaż odpowiedź
8.1. C1 — amfisbeny należą do gadów (C), o czym świadczy okresowe zrzucanie naskórka w postaci wylinki (1).
Uzasadnienie:
- Gady (Reptilia) — kręgowce z rogowym naskórkiem (keratyna) tworzącym łuski. Periodycznie zrzucane w postaci wylinki (ekdyza) — to diagnostyczna cecha gadów łuskoskórnych (Squamata: węże, jaszczurki, amfisbeny).
- Pierścienice (A) — robaki segmentowane (dżdżownice). Mają segmentację ciała, ale NIE zrzucają naskórka. Skóra delikatna, nie rogowa.
- Stawonogi (B) — owady, pajęczaki, skorupiaki. Mają pancerz chitynowy + linieją (też ekdyza), ALE mają wyraziste odnóża + segmentację. Amfisbena ciała nie ma stawowych odnóży.
Klucz: rogowy naskórek + wylinka = gad (łuskoskóry).
8.2. D — dobór naturalny.
Uzasadnienie:
- Dobór naturalny = mechanizm Darwina: w populacji występują różne warianty cech, lepiej przystosowane osobniki przeżywają i się rozmnażają → przekazują geny → cecha się utrwala.
- U amfisben: osobniki z mocniejszą czaszką łatwiej drążyły tunele → szybciej uciekały drapieżnikom + lepiej zdobywały pokarm → więcej potomstwa.
- Po wielu pokoleniach cecha "mocna czaszka" stała się powszechna w populacji.
Dlaczego nie inne opcje?:
- A. Dryf genetyczny — losowa zmiana częstości alleli (bez selekcji). Działa w małych populacjach. NIE wyjaśnia adaptacji do środowiska.
- B. Efekt założyciela — wariant dryfu: mała grupa kolonizuje nowe siedlisko z podzbiorem alleli. Może wpływać na różnorodność, NIE bezpośrednio na adaptację.
- C. Specjacja — proces powstawania nowych gatunków. Może być skutkiem doboru, ale nie mechanizmem adaptacji per se.
Adaptacja = wynik doboru naturalnego.
⚠ Typowa pułapka: Pułapka 8.1 — odpowiedź "pierścienice" (A). Amfisbena wygląda jak duża dżdżownica (długie, beznogie, segmentowane). ALE — rogowe łuski + wylinka = **gady**, NIE pierścienice. Pułapka 8.2 — wybór C (specjacja). Specjacja to **powstawanie gatunku**, NIE adaptacja w obrębie gatunku. Adaptacja = **dobór naturalny**. Pułapka — pomylenie segmentacji amfisbeny (pseudosegmentacja - pierścieniowe ułożenie łusek) z prawdziwą segmentacją pierścienic.
Zobacz pełne rozwiązanie krok po kroku → - Matura CKE · maj 2023 · zad. 16 3 pkt ekologia, mutualizm, mimikra agresywna, dobór naturalny, wargatek czyściciel, aspidon
Wargatek czyściciel (Labroides dimidiatus) żywi się pasożytniczymi bezkręgowcami, które przebijają i rozrywają skórę oraz skrzela innych ryb. Wargatek jest dobrze widoczny w toni wodnej dzięki czarnemu pasowi biegnącemu od głowy po ogonie oraz niebieskim plamom na tułowiu i na ogonie. Aby pozbyć się pasożytów, do wargatka czyściciela podpływają ryby z około 50 różnych gatunków. Wśród ryb zbliżających się do wargatka znajdą się także drapieżniki, które go nie atakują, ale pozwalają mu na usunięcie pasożytów.
Z wargatkiem współwystępuje inna ryba – aspidont (Aspidontus taeniatus) – która jest podobna morfologicznie do wargatka, ale prowadzi odmienny tryb życia. Gdy do aspidonta zbliży się większa ryba, ten szybko atakuje i odgryza jej kawałek płetwy bądź skóry, po czym ucieka do swojej kryjówki. Oba gatunki przedstawiono na poniższych ilustracjach.
Na podstawie: T. Kaleta, Zachowanie się zwierząt. Zarys problematyki, Warszawa 2014; J. Morrissey i in., Introduction to the Biology of Marine Life, Sudbury 2009.
Zadanie 16.1. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Zależność między wargatkiem czyścicielem a rybą przez niego czyszczoną to:
A. mutualizm.B. komensalizm.C. drapieżnictwo.D. pasożytnictwo.Zadanie 16.2. (0–1)
Na podstawie przedstawionych informacji określ znaczenie adaptacyjne morfologicznego podobieństwa aspidonta do wargatka czyściciela.
Zadanie 16.3. (0–1)
Wyjaśnij, w jaki sposób w toku ewolucji doszło do utrwalenia się wyglądu aspidonta przedstawionego na rysunku. W odpowiedzi uwzględnij mechanizm działania doboru naturalnego.
Pokaż odpowiedź
16.1. A — mutualizm.
Uzasadnienie:
- Wargatek zyskuje pokarm (pasożyty z innych ryb).
- Ryba czyszczona zyskuje pozbycie się pasożytów (które jej szkodzą).
- Oboje korzystają = mutualizm (oba +, +).
Dlaczego nie inne?:
- Komensalizm: tylko jeden zyskuje, drugi obojętny. Tu oboje zyskują → mutualizm.
- Drapieżnictwo: jeden zjada drugiego. Wargatek nie zjada ryby.
- Pasożytnictwo: jeden żyje kosztem drugiego, szkodząc. Wargatek pomaga rybie.
16.2. Adaptacyjne znaczenie podobieństwa aspidonta do wargatka czyściciela = mimikra agresywna (peckhammimicry):
- Aspidon naśladuje wygląd wargatka czyściciela (ciemny pas + niebieskie plamy).
- Ryby pozwalają aspidonowi się zbliżyć, "myśląc", że to wargatek-czyściciel (który je czyści).
- Aspidon zamiast czyścić — atakuje i odgryza kawałek płetwy/skóry → uzyskuje pokarm.
- Bez podobieństwa: ryby uciekałyby przed aspidonem (rozpoznałyby drapieżnika) → trudniejsze zdobycie pokarmu.
Znaczenie: mimikra umożliwia aspidonowi podchodzenie do ofiar bez wzbudzania alarmu → efektywniejsze drapieżnictwo + większa skuteczność reprodukcji.
16.3. Mechanizm doboru naturalnego utrwalającego wygląd aspidonta:
Wariancja: w populacji pradawnych aspidontów występowała zmienność wyglądu (różne ubarwienia, kształty ciała) — wynik mutacji + rekombinacji.
Selekcja: osobniki bardziej podobne do wargatka czyściciela łatwiej zbliżały się do innych ryb (ryby je tolerowały). Aspidon-mimik dostawał więcej pokarmu (więcej okazji do ataku).
Większy sukces reprodukcyjny: lepiej odżywione aspidony przeżywały i miały więcej potomstwa → ich allele przekazywane.
Akumulacja: w kolejnych pokoleniach częstość alleli dających podobieństwo do wargatka rosła w populacji.
Utrwalenie: po wielu pokoleniach niemal cała populacja aspidonta wygląda jak wargatek → mimikra agresywna utrwalona jako cecha gatunkowa.
To klasyczny dobór naturalny Darwina w działaniu — przewaga adaptacyjna prowadzi do kumulacji korzystnych cech.
⚠ Typowa pułapka: Pułapka 16.1 — pomylenie mutualizmu z komensalizmem. **Komensalizm** = tylko jeden korzysta. **Mutualizm** = oba korzystają. Wargatek dostaje pokarm, ryba pozbywa się pasożytów = oba +. Pułapka 16.2 — odpowiedź "ochrona przed drapieżnikami". To **klasyczna mimikra obronna** (np. motyl wicekról-monarcha). Tu mamy **mimikrę AGRESYWNĄ** — drapieżnik udaje nieszkodliwego, by **podejść do ofiar**. Pułapka 16.3 — pomylenie z lamarkizmem ("aspidon postanowił wyglądać jak wargatek"). NIE — to **dobór naturalny**: losowa zmienność + selekcja środowiskowa + dziedziczenie cech.
Zobacz pełne rozwiązanie krok po kroku →