DWMED

Motyl modraszek arion wyginął w Wielkiej Brytanii pod koniec lat siedemdziesiątych XX wieku. Do drastycznego spadku liczebności tego gatunku paradoksalnie przyczyniło się objęcie ochroną ostatnich miejsc jego występowania, jakimi były ciepłolubne zbiorowiska łąkowe, na których wypasano owce. Okazało się, że zaprzestanie wypasania owiec w utworzonych rezerwatach skutkowało ustępowaniem macierzanki – rośliny, na której samice modraszka składają jaja i którą żywią się początkowo gąsienice tego motyla, a także oznaczało brak sprzyjających warunków dla bytowania określonego gatunku mrówek, w których mrowiskach gąsienice modraszka spędzają większą część swojego życia i się przeobrażają.
Po kilkudziesięciu latach w Wielkiej Brytanii reintrodukowano modraszka ariona, przywróciwszy wcześniej wypas owiec na łąkach, które były siedliskiem tego motyla. Obecnie populacja tego gatunku nie jest już zagrożona.

Na podstawie: A. S. Pullin, Biologiczne podstawy ochrony przyrody, Warszawa 2005.

a) Wyjaśnij, dlaczego skuteczna ochrona modraszka ariona wymagała dobrego poznania jego niszy ekologicznej.


b) Podkreśl nazwy dwóch gatunków ssaków, które w Polsce udało się reintrodukować w ich naturalnym środowisku.

bóbr
dzik
jenot
tarpan
żubr

Zbadano zawartość barwników fotosyntetycznych i plonowanie gorczycy na terenach, gdzie powietrze było w znacznym stopniu zanieczyszczone tlenkami siarki i azotu oraz na terenach niezanieczyszczonych. Wartości średnie wybranych parametrów przedstawiono w tabeli.

a) Wskaż grupę, która stanowiła próbę kontrolną w opisanym doświadczeniu, oraz sformułuj przykładowy problem badawczy tego doświadczenia dotyczący zjawiska fotosyntezy.

Grupa kontrolna

Problem badawczy

b) Sformułuj hipotezę dotyczącą wpływu zanieczyszczeń powietrza na plonowanie gorczycy.


c) Zaznacz prawidłowe dokończenie zdania.

Chlorofil, biorący udział w fotosyntezie, zlokalizowany jest
A. w błonach tylakoidów.
B. w stromie chloroplastów.
C. w błonie zewnętrznej chloroplastów.
D. w przestrzeni wewnętrznej tylakoidów.

Pewna hipotetyczna populacja zwierząt o pięcioletnim cyklu życiowym, rozmnażających się raz w roku, składa się z 1000 osobników obu płci, w różnych klasach wieku – co ukazuje tabela.

a) Narysuj diagram w postaci piramidy, ilustrujący wiekową i płciową strukturę tej populacji.

b) Podaj możliwą przyczynę nieproporcjonalnie małej liczebności drugiej klasy wieku tej populacji.

c) Korzystając z danych zamieszczonych w tabeli, oblicz wskaźnik śmiertelności (procent ubytku) tej populacji, jeżeli ubędzie z niej w tym roku cała najstarsza klasa wiekowa oraz po 40% każdej z niższych klas wiekowych.

d) Określ, w jakim kierunku (wzrost czy spadek) zmieni się zapewne w kolejnym roku wskaźnik rozrodczości tej populacji. Odpowiedź uzasadnij.

Poniżej podano przykłady działań, dzięki którym może być chroniona różnorodność biologiczna.

Zaznacz działanie odnoszące się do ochrony biernej. Odpowiedź uzasadnij.

A. Powstrzymywanie sukcesji naturalnej zbiorowisk półnaturalnych.
B. Przywracanie odpowiednich warunków zmienionych np. rolniczo, siedlisk.
C. Regularne obserwacje zbiorowisk na określonych obszarach i ocena ich stanu.
D. Wspomaganie odnowy populacji ginących gatunków, np. przez ich restytucję.

Uzasadnienie:

Sukcesje ekosystemów, niezależnie od tego, gdzie zachodzą – na lądzie, w wodach śródlądowych czy w morzach, i niezależnie od tego, jakiego są rodzaju – pierwotne czy wtórne, mają pewne cechy wspólne.


Zaznacz dwie cechy wspólne obydwu rodzajom sukcesji.

A. W wyniku sukcesji ekosystem powstaje zupełnie od nowa.
B. Sukcesji zazwyczaj towarzyszą wzbogacanie i wzrost różnorodności ekosystemu.
C. W trakcie sukcesji maleje liczba poziomów troficznych i łańcuchów pokarmowych.
D. W trakcie sukcesji organizmy przekształcają środowisko, i w rezultacie czynią go przydatnym dla innych organizmów, które są często silniejsze konkurencyjnie i je wypierają.
E. W ciągu sukcesyjnym kolejne, coraz to starsze, stadia zawierają coraz mniej detrytusu i próchnicy.

Zaznacz to zdanie dotyczące obiegu węgla w przyrodzie, które jest fałszywe.

A. Oddychanie i fotosynteza są procesami odpowiedzialnymi za obieg węgla w skali globalnej.
B. Producenci i konsumenci pobierają CO2 do wytwarzania substancji niezbędnych do życia, a nadmiar tego gazu uwalniają do atmosfery i hydrosfery.
C. Podstawową formą krążącego węgla są związki organiczne – większość obiegu CO2 ma miejsce w organizmach.
D. W wodach śródlądowych i w oceanicznych węgiel występuje w postaci jonów wodorowęglanowych, powstałych w wyniku rozpuszczania się CO2 w wodzie.

Przykładem współżycia opartego na obustronnej korzyści jest symbioza niektórych gatunków akacji i żyjących na nich mrówek. Akacje mają duże ciernie wypełnione miękką tkanką, w których mrówki drążą komory mieszkalne. Mrówki patrolują liście oraz gałęzie akacji i atakują każdego, kto próbuje zjadać liście lub korę drzewa, niszczą również każdą obcą roślinę dotykającą drzewa akacjowego, oczyszczają też z roślin powierzchnię ziemi wokół drzewa, na którym żyją. Podstawowym źródłem białka i tłuszczu dla mrówek są specjalne ciałka wyrastające na zakończeniach liści akacji, a źródłem cukru – wydzielina powstająca u nasady jej ogonków liściowych.


Na podstawie informacji z tekstu wymień dwie korzyści odnoszone przez populację akacji w opisanej symbiozie.

1.
2.

W celu zbadania struktury populacji dwupiennego mchu płonnika pospolitego (Polytrichum commune) wycięto z podłoża, jego naturalnego stanowiska w lesie, kilka kwadratów o boku 15 cm. Pobranie materiału badawczego nastąpiło pod koniec lata, gdy na ulistnionych pędach rozwinięte już były sporofity. Ulistnione pędy tego mchu to zazwyczaj pojedyncze łodyżki.
Następnie nożyczkami ścięto blisko podłoża wszystkie pędy płonnika i rozdzielono je na następujące grupy: pędy żeńskie, pędy męskie i niedojrzałe, pędy rozgałęzione i martwe.
Na podstawie przeprowadzonego badania można określić niektóre cechy populacji np. liczebność, zagęszczenie, strukturę przestrzenną.

a) Podaj cechę pozwalającą odróżnić makroskopowo zapłodnione gametofity żeńskie od wszystkich pozostałych.

b) Spośród wymienionych w tekście cech populacji, które można określić na podstawie przeprowadzonego badania, wybierz i zdefiniuj dwie.

1.
2.

Morświn (Phocoena phocoena), obok kaszalota, orki i delfinów, należy do podrzędu waleni uzębionych. Jest jedynym gatunkiem walenia stale zasiedlającym Bałtyk. Najnowsze badania genetyczne wskazują, że w Bałtyku żyje izolowana populacja tych zwierząt. Morświny regularnie są spotykane u wybrzeży Danii i Niemiec, natomiast w innych rejonach pojawiają się rzadko. Nie podpływają do łodzi i statków. Morświny poruszają się zwykle przy powierzchni, chyba że nurkują za pokarmem.
Zanurzenie trwa do 8–12 minut. Wynurzenie dla wydechu i zaczerpnięcia powietrza jest krótkie i trwa zwykle od 1 do 2 sekund. Morświny odżywiają się głównie rybami dennymi, ale w ich żołądkach są również znajdowane ryby pelagiczne: śledzie, witlinki, makrele i sardynki. Znajdowano również glony (sałatę morską) oraz skorupiaki. Morświny lokalizują swoje ofiary za pomocą echolokacji. Dzięki niej mogą również orientować się w przestrzeni pod wodą. Morświny wytwarzają serie fal ultradźwiękowych, a echo odbite od podwodnych obiektów przetwarzają na obrazy otaczającej przestrzeni.
Główne przyczyny śmiertelności morświnów to: stosowanie w rybołówstwie bałtyckim niektórych typów sieci, zakłócenia akustyczne, a w przeszłości także skucie lodem dużych powierzchni Bałtyku podczas srogich zim.

Na podstawie: M. Koss, Ssaki morskie Bałtyku, „Biologia w Szkole” 11, 2015; morswin.pl

1. Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały poprawny opis sieci pokarmowej. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.

Morświn odżywiający się sałatą morską, skorupiakami i rybami zajmuje (jeden poziom troficzny / wiele poziomów troficznych).
Morświn zjadający sałatę morską jest konsumentem (I rzędu / II rzędu).

2. Wykaż, że do wzrostu śmiertelności morświnów może się przyczynić:

1.skucie lodem dużych powierzchni Bałtyku –
2. wzrost żeglugi motorowej na Bałtyku –

Wizon (Neogale vison) to gatunek drapieżnego ssaka z rodziny łasicowatych. Wizon ma naturalny zasięg występowania ograniczony do Stanów Zjednoczonych i Kanady. Dziko żyjąca populacja wizonów w północno–zachodniej Polsce pochodzi prawdopodobnie od wizonów zbiegłych z miejscowych ferm hodowlanych w latach 80. XX wieku.
Wizon jest drapieżnikiem. Skład jego diety wykazuje znaczne zróżnicowanie w zależności od obszaru i pory roku – wizon adaptuje się do zmian w dostępności poszczególnych ofiar.
W końcu lat 90. ubiegłego wieku na terenie obecnego Parku Narodowego „Ujście Warty” przeprowadzono badania drapieżnictwa wizonów na ptakach wodnych. Okazało się, że na wiosnę i w lecie ptaki stanowiły 45–60% biomasy skonsumowanej przez wizony
na terenie zbiornika zalewowego oraz 35–46% na jego obrzeżach. Odnotowano wyraźny spadek sukcesu lęgowego gęsi gęgawy, a najczęstszą przyczyną strat lęgów okazały się wizony.

Na poniższych mapach przedstawiono odsetek obwodów łowieckich w poszczególnych powiatach północno–zachodniej Polski, w których odnotowano obecność wizona w latach 2003 i 2009.

Określ, które z poniższych kryteriów gatunku inwazyjnego są spełnione w przypadku wizona w północno–zachodniej Polsce. Zaznacz T, jeśli kryterium jest spełnione, albo N – jeśli nie jest spełnione.

Przedstawiony na poniższej fotografii rezerwat „Zbocza Płutowskie” utworzono w 1963 roku na prawym zboczu doliny dolnej Wisły. Celem podjętych działań była ochrona muraw kserotermicznych oraz związanych z nimi światło– i ciepłolubnych gatunków roślin. Przed
utworzeniem rezerwatu na całej powierzchni zboczy przeważały zbiorowiska muraw, które były wykorzystywane gospodarczo – koszono trawę i prowadzono wypas bydła. W ciągu 40 lat od utworzenia rezerwatu i od zaprzestania użytkowania gospodarczego
zaobserwowano zmiany w składzie roślinności, związane z wkraczaniem gatunków krzewiastych i gatunków azotolubnych.

W 2000 roku na terenie rezerwatu zaczęto wypasać owce. Obok pozytywnych efektów tego eksperymentu – utrzymanie się w wypasanych miejscach dużych płatów muraw kserotermicznych – zauważono także jego negatywne skutki, m.in. zwiększenie erozji gleby i znaczny wzrost udziału wilczomlecza sosnki (Euphorbia cyparissias) – gatunku, którego owce nie zjadają ze względu na gorzki smak. Zbyt intensywny wypas, który trwa przez cały sezon wegetacyjny, może po dłuższym czasie być przyczyną także zubożenia gatunkowego muraw i ograniczenia kwitnienia

1. Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące roślinności muraw kserotermicznych znajdujących się w rezerwacie „Zbocza Płutowskie” są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

2. Wyjaśnij, dlaczego zaniechanie gospodarczego użytkowania zboczy wpłynęło negatywnie na roślinność muraw kserotermicznych.

3. Zaznacz dwa przykłady działań z zakresu ochrony czynnej muraw kserotermicznych.
A. Regularna głęboka orka.
B. Wycinka drzew i krzewów.
C. Kontrolowany wypas zwierząt.
D. Wprowadzenie do rezerwatu roślin uprawnych.
E. Nawożenie muraw kserotermicznych związkami azotowymi

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 do ogona 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 znajdują 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.

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.

2. Na podstawie przedstawionych informacji określ znaczenie adaptacyjne morfologicznego podobieństwa aspidonta do wargatka czyściciela.

3. Wyjaśnij, w jaki sposób w toku ewolucji doszło do utrwalenia się wyglądu aspidonta przedstawionego na rysunku. W odpowiedzi uwzględnij mechanizm działania doboru naturalnego.

Poniżej zacytowano opis efektów zastosowania szczepionki mikoryzowej w pewnym ogrodzie, podany na forum internetowym.

„Wiosną 2011 r. zmikoryzowałam drzewa owocowe i nie tylko. Grusza, która nam ciągle chorowała, już pod koniec lata się rozrosła, a w tym roku pierwszy raz po latach obsypana była pięknymi, wielkimi owocami. Jabłoń również ma mnóstwo pięknych, dużych jabłek. Azalie, różaneczniki i róże świetnie przetrwały zimę i rosną doskonale”.

Na podstawie: www.tvn.pl


a) Podaj, na czym polega mikoryza.


b) Wyjaśnij, w jaki sposób mikoryza przyczyniła się do polepszenia stanu drzew owocowych i innych roślin opisanych w wypowiedzi.

Gatunek uznaje się za zagrożony, kiedy jego populacje mają bardzo małą liczebność. W rezerwacie Gombe w Tanzanii żyje około 100 szympansów. Liczba tych zwierząt, występujących w lasach równikowych na obszarze kilku państw afrykańskich, drastycznie się
zmniejsza. Przyczynami są m.in. kurczenie się terenów leśnych i nielegalne polowania.
Naczelne wykazują też podatność na choroby zakaźne typowe dla ludzi. Gdy więc firmy zajmujące się wyrębem lasu coraz głębiej penetrują dżunglę, rośnie prawdopodobieństwo rozprzestrzeniania się infekcji niebezpiecznych dla życia szympansów. W celu ochrony
szympansów podjęto następujące działania: otoczono rezerwat kordonem zieleni, utworzono migracyjne korytarze leśne prowadzące z rezerwatu do innych lasów tropikalnych zamieszkałych przez niewielkie populacje szympansów, ograniczono napływ turystów, zabroniono turystom zbliżania się do tych zwierząt. Do rezerwatu nie są wpuszczane nawet lekko zainfekowane i kaszlące osoby.

Na podstawie: K. Wong, Jane z afrykańskiej dżungli, „Świat Nauki”, nr 1, 2011.

1. Wyjaśnij, dlaczego istnienie populacji szympansów o małej liczebności jest zagrożone. W odpowiedzi uwzględnij podłoże genetyczne tego zjawiska.

2. Podaj, które z wymienionych działań dotyczących ochrony szympansów ma na celu zwiększenie różnorodności genetycznej populacji z rezerwatu Gombe. Odpowiedź uzasadnij.

Ekologiczna nisza podstawowa gatunku, czyli nisza potencjalnie zajmowana przez ten gatunek w warunkach optymalnych, jest często inna niż nisza zrealizowana, czyli rzeczywista, zajmowana w danych warunkach abiotycznych i biotycznych. Aby sprawdzić, czy na niszę ekologiczną wpływa konkurencja międzygatunkowa, badano dwa gatunki pąkli (skorupiaki osiadłe, obojnaki, rozmnażające się m.in. przez zapłodnienie krzyżowe). Pąkle te wykazują warstwowe rozmieszczenie na zalewanych wodą skałach wzdłuż wybrzeży Szkocji, Chthamalus stellatus jest znajdowany wyżej na skałach niż Balanus balanoides (rysunek A).
Po usunięciu przez badaczy B. balanoides z niektórych jego stanowisk okazało się, że C. stellatus rozprzestrzenił się na tereny wcześniej zajmowane przez B. balanoides (rysunek B).

1. Sformułuj wniosek dotyczący wpływu konkurencji międzygatunkowej na niszę ekologiczną Chthamalus stellatus. We wniosku uwzględnij niszę zrealizowaną i podstawową.

2. Oceń, czy na podstawie opisu tego doświadczenia i jego wyników można sformułować wnioski podane w tabeli. Zaznacz T (tak), jeśli wniosek wynika z tego doświadczenia, albo N (nie) – jeśli z niego nie wynika.

3. Korzystając z podanych informacji, przedstaw jedną korzyść, jaką odnoszą pąkle z życia w skupiskach.