DWMED

Wołek zbożowy to rozprzestrzeniony na całym świecie szkodnik, odżywiający się ziarnem zbóż. Występuje głównie w magazynach zbóż lub produktów zbożowych, gdzie uszkadza surowe ziarno, a także trwale je zanieczyszcza, np. kałem lub pozostałościami chitynowych
pancerzyków. Chrząszcze wołka zbożowego nie mają drugiej, błoniastej pary skrzydeł i nie latają. Żyją ok. 6–9 miesięcy. Jedna samica składa w ziarnach dziennie ok. 150 jaj. Po kilku – kilkunastu dniach wylęgają się larwy, z których każda żeruje w bielmie ziarniaka.
Larwa po czterech linieniach przekształca się w poczwarkę, a następnie – w imago, które wydostaje się z ziarniaka na zewnątrz.
Dorosłe samce wydzielają feromon agregacyjny, dzięki któremu wszystkie osobniki tego gatunku skupiają się w określonym miejscu.
Przypuszcza się, że mąka zawierająca chitynowe pozostałości szkodników może zawierać również trujące substancje i ma właściwości rakotwórcze. Analiza wyciągu z ciał wołka zbożowego wykazała obecność aż sześciu różnych alergenów.

1. Na podstawie tekstu wymień z cyklu rozwojowego wołka zbożowego tylko te stadia, które bezpośrednio wyrządzają szkody w magazynowanym zbożu.

2. Wybierz i zaznacz w tabeli odpowiedź A albo B, która jest poprawnym dokończeniem poniższego zdania, oraz jej poprawne uzasadnienie spośród odpowiedzi 1.–3.

W cyklu rozwojowym wołka zbożowego występuje przeobrażenie

3. Podaj, jakie znaczenie dla rozwoju populacji wołka zbożowego ma zdolność wydzielania feromonów agregacyjnych przez samce tego gatunku.

4. Przedstaw w tabeli systematykę wołka zbożowego: wpisz do każdej pustej komórki tabeli jedną nazwę rangi taksonomicznej wybranej z wymienionych.

gatunek
królestwo
rodzaj
typ
rząd
rodzina

Wśród mikroflory jelita krwiopijnego pluskwiaka Rhodnius prolixus, który jest wektorem świdrowca wywołującego u ludzi groźną chorobę Chagasa, dominuje bakteria – Rhodococcus rhodnii. Do genomu tej bakterii wprowadzono gen ćmy kodujący cekropinę A – peptyd wywołujący śmierć świdrowca. W wyniku tego w ciele pluskwiaka liczba świdrowców znacznie spadła. Preparaty zawierające transgeniczne bakterie Rhodococcus rhodnii mogą być wykorzystywane do zapobiegania roznoszenia choroby Chagasa poprzez wprowadzanie ich do środowiska życia pluskwiaków.

1. Wyjaśnij, dlaczego gen kodujący cekropinę A wprowadza się do genomu bakterii Rhodococcus rhodnii w postaci cDNA otrzymanego w wyniku odwrotnej transkrypcji na matrycy eukariotycznego mRNA.

2. Uzasadnij tezę, że stosowanie preparatów zawierających transgeniczne bakterie Rhodococcus rhodnii w celu zapobiegania roznoszenia choroby Chagasa jest korzystniejsze dla środowiska niż stosowanie chemicznych metod zwalczania tego pluskwiaka.

Stawonogi i większość mięczaków to bezkręgowce wytwarzające szkielet zewnętrzny.

Wyjaśnij, odwołując się do budowy szkieletu, dlaczego u stawonogów występuje wzrost skokowy, a mięczaki rosną w sposób ciągły aż do osiągnięcia stadium dojrzałości.

Nadobnica alpejska (Rosalia alpina) to chrząszcz, który do przetrwania potrzebuje starych pni buków, w których samica składa jaja. Według danych monitoringowych nawet 75% osobników lokalnej populacji wybiera na siedlisko życia składowane drewno bukowe, pozyskane z wycinki lasu. Drewno z larwami jest wywożone z lasu i wykorzystywane np. do produkcji węgla drzewnego. Rozwój larw żerujących w martwym drewnie trwa od 2 do 4 lat. Dorosłe osobniki pojawiają się od czerwca do początków września i żyją krótko, żywiąc się sporadycznie, np. sokiem wyciekającym ze zranionych drzew. Larwy nadobnicy są zjadane m.in. przez dzięcioły.

1.
a) Określ zmianę, jakiej uległa populacja nadobnicy alpejskiej w Polsce w ostatnim czasie. Uwzględnij liczebność i zasięg występowania tego owada.


b) Określ, czy nieskładowanie uzyskanego drewna bukowego w lesie w okresie letnim mogłoby wpłynąć na populację nadobnicy alpejskiej korzystnie, czy – niekorzystnie. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do jej cyklu rozwojowego

2.

a) Podaj nazwę poziomu troficznego, do którego należy zaliczyć nadobnicę alpejską.

b) Podaj nazwę zależności międzygatunkowej między dzięciołem a nadobnicą alpejską.

Rybiki to niewielkie owady bezskrzydłe. Aby sprawdzić, czy mogą one odżywiać się celulozą, podawano rybikom pokarm zawierający wyłącznie ten wielocukier. Do badań użyto owady całkowicie pozbawione mikroorganizmów jelitowych. Okazało się, że rybiki na takiej diecie są w stanie przeżyć. Gdy zastosowano celulozę znakowaną radioaktywnym węglem 14C, ten izotop był obecny w dwutlenku węgla wydychanym przez rybiki.

a) Wyjaśnij, w jaki sposób radioaktywny izotop węgla (14C) znalazł się w dwutlenku węgla wydychanym przez rybiki.

b) Określ, dlaczego do badań użyto rybików, których jelita nie zawierały mikroorganizmów.

Na rysunku przedstawiono gatunki należące do różnych grup stawonogów (skorupiaków, owadów i pajęczaków).

Uwaga: Nie zachowano proporcji wielkości zwierząt.

1. Wypisz z rysunku oznaczenia literowe wszystkich gatunków stawonogów należących do owadów.

2. Określ, który z gatunków stawonogów (A–F) przedstawionych na rysunku jest pajęczakiem. Uzasadnij wybór, podając jedną charakterystyczną cechę budowy pajęczaków widoczną na rysunku.

Pajęczakiem jest gatunek ………., ponieważ ……… .

Zależność między mrówkami i mszycami jest jedną z bardziej interesujących interakcji międzygatunkowych wśród bezkręgowców. Mszyce, należące do pluskwiaków, żerując na roślinach przebijają tkanki roślinne i pobierają z floemu w bardzo dużych ilościach zawarty w nim płyn. Nadmiar wody oraz różnych związków organicznych wydalają przez specjalne otwory w postaci dużych kropli substancji, zwanej spadzią, bogatej w cukry, sole mineralne, witaminy i niektóre aminokwasy. Spadź jest zbierana i zjadana przez dorosłe mrówki. Karmią nią również swoje larwy (czerwie). Poczwarki mrówek nie pobierają pokarmu. Mrówki bronią mszyc przed drapieżnikami, a także mogą przenosić nimfy i dorosłe osobniki mszyc na nowe rośliny.

a) Wybierz spośród A–D i zaznacz poprawne dokończenie zdania. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do informacji w tekście.

Zależność między mrówkami a mszycami to

A. drapieżnictwo.
B. komensalizm.
C. konkurencja.
D. mutualizm.
Uzasadnienie:

b) Określ, które owady – mrówki czy mszyce – przechodzą rozwój złożony z przeobrażeniem zupełnym. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do informacji w tekście.

Rozwój złożony z przeobrażeniem zupełnym przechodzą:

Uzasadnienie:

Oskórek stawonogów, zwłaszcza owadów i pajęczaków, jest zbudowany z dwóch warstw: cienkiej warstwy zewnętrznej i znacznie grubszej warstwy wewnętrznej. W warstwie zewnętrznej występują woski, lipoproteiny i polifenole, a w warstwie wewnętrznej – głównie chityna i sklerotyna, która jest białkiem utwardzającym tę warstwę.

Określ, odwołując się do substancji budujących oskórek i ich właściwości, w jaki sposób
chroni on owady przed

1. wysychaniem:

2. urazami mechanicznymi:

Pszczoła miodna (Apis mellifera) to gatunek owada błonkoskrzydłego z rodziny pszczołowatych. Rój pszczeli składa się z: królowej–matki, robotnic oraz trutni. O tym, czy z jaja rozwinie się królowa, czy – robotnica, decyduje pożywienie, jakie jest dostarczane larwie.
Królowa przez cały czas karmiona jest mleczkiem pszczelim, a młode larwy robotnic dostają ten pokarm jedynie we wczesnym stadium rozwoju. Trutnie powstają z niezapłodnionych jaj, a ich rola ogranicza się do zapłodnienia królowej. Od złożenia jaja do przejścia larwy w stadium poczwarki, a następnie – w stadium imago mija ok. 20 dni, po których pszczoły robotnice rozpoczynają zbieranie ziaren pyłku.

a) Na podstawie tekstu i własnej wiedzy uzupełnij tabelę tak, aby prawidłowo przedstawiała przynależność systematyczną pszczoły miodnej (Apis mellifera).

b) Oceń, czy poniższe informacje dotyczące cyklu rozwojowego pszczoły miodnej są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.

2. Podaj nazwy tych elementów budowy pszczoły (tkanek lub narządów), dzięki którym

1. składniki odżywcze z układu pokarmowego dostarczane są do komórek ciała pszczoły:

2. następuje wymiana gazowa między komórkami ciała pszczoły a powietrzem atmosferycznym:

3. Wyjaśnij, dlaczego w wyniku zjawiska masowego ginięcia pszczół zagrożone są plony niektórych roślin uprawnych, np. rzepaku.

Niektóre owady żerujące na roślinach odżywiają się sokiem floemowym. Te owady nakłuwają rurki sitowe za pomocą odpowiednio przystosowanych aparatów gębowych.

a) Uzupełnij zdania opisujące łyko (floem) jako tkankę – podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.

Łyko należy do tkanek (twórczych / stałych). Jego elementy przewodzące – rurki sitowe są zbudowane z komórek (żywych / martwych). Podobnie jak drewno, łyko jest tkanką (jednorodną / niejednorodną).

b) Określ, z jakiego powodu sok floemowy jest wartościowym pokarmem dla tych owadów.

Na rysunku przedstawiono zwierzęta należące do pajęczaków – jednej z gromad stawonogów.

Podaj jedną, widoczną na rysunku, cechę budowy morfologicznej przedstawionych zwierząt, świadczącą o tym, że należą one do pajęczaków, a nie – do innej grupy stawonogów.

Płoszczyca szara (Nepa cinerea), zwana „skorpionem wodnym”, jest drapieżnikiem żyjącym w Polsce w wodach stojących. Nie potrafi dobrze pływać, bytuje wśród gęstych roślin przybrzeżnych na niewielkich głębokościach. Jej szarobrązowe, spłaszczone grzbietobrzusznie ciało przypomina uschły liść. Na końcu odwłoka płoszczycy występuje charakterystyczna rurka, służąca do pobierania powietrza atmosferycznego. Niektóre płoszczyce potrafią latać dzięki obecności błoniastych skrzydeł drugiej pary, ale większość osobników ma uwstecznione mięśnie odpowiadające za ich ruch. Płoszczyca czatuje na swoje ofiary w nieruchomej pozycji i chwyta je za pomocą mocnych przednich odnóży krocznych, a następnie wysysa ich wnętrzności. Ofiarami osobników dorosłych oraz larw są wodne bezkręgowce oraz kijanki i narybek mniejszych gatunków ryb, np. karasi.

Na poniższym zdjęciu przedstawiono dorosłą płoszczycę.

1. Na podstawie przedstawionych informacji określ, do której gromady stawonogów – owadów czy pajęczaków – należy płoszczyca. Odpowiedź uzasadnij, porównując dwie cechy płoszczycy z cechami zarówno owadów, jak i pajęczaków.

Płoszczyca jest

A. owadem

B. pajęczakiem

ponieważ:

1.

2.

2. Na podstawie przedstawionych informacji podaj jedną cechę budowy płoszczycy stanowiącą przystosowanie do drapieżnictwa oraz określ, na czym to przystosowanie polega.

3. Wykorzystując wszystkie nazwy podanych organizmów, ułóż i zapisz łańcuch pokarmowy ekosystemu wodnego, w którym płoszczyca jest konsumentem trzeciego rzędu.

płoszczyca
jętka (larwa owada)
okrzemka
karaś (narybek)
czapla

Mszyce odżywiają się sokami roślinnymi. Podczas pobierania pokarmu wbijają rostrum (wydłużony ryjek), stanowiący element aparatu gębowego, prosto do wnętrza rurki sitowej. Jeśli odetnie się ciało owada (za pomocą wiązki promieni laserowych), pozostawiając rostrum wbite w łodygę, pełni ono wówczas rolę mikrokapilary, z której pod wpływem ciśnienia hydrostatycznego wypływa zawartość floemu. Przeprowadzono następujące doświadczenie. Szczytową część pędu lilaka pospolitego (Syringa vulgaris) umieszczono w szklanym pojemniku zawierającym dwutlenek węgla znakowany węglem 14C. Następnie mierzono czas pojawienia się związków organicznych zawierających 14C w soku floemowym wypływającym poprzez rozmieszczone wzdłuż łodygi mikrokapilary utworzone z rostrów mszyc.

Na rysunku przedstawiono zestaw doświadczalny, a w tabeli – uzyskane wyniki.

1. Sformułuj problem badawczy przedstawionego doświadczenia.

2. Wyjaśnij, dlaczego radioaktywne atomy węgla 14 C, znajdujące się początkowo w znakowanym CO2, wykryto następnie w związkach organicznych znajdujących się w soku floemowym rośliny.

Jętki należą do owadów związanych ze środowiskiem wodnym. Osobniki dorosłe żyją zaledwie kilka dni i giną zaraz po kopulacji i złożeniu jaj. Mają ciało pokryte cienkim, chitynowym oskórkiem. Odwłok jest zakończony długimi wyrostkami. Na głowie znajdują się duże oczy złożone i para krótkich, wieloczłonowych czułków. Aparat gębowy jest silnie uwsteczniony, gdyż postaci dorosłe nie pobierają pokarmu.
Jaja składane są do wody, gdzie rozwijają się larwy. Mają one bardzo dobrze rozwinięty gryzący aparat gębowy i zasiedlają najczęściej dno koryta rzeki, odżywiając się zgromadzoną tam martwą materią organiczną. Dorastająca larwa linieje od 15 do 30 razy. W wyniku przedostatniego linienia powstaje uskrzydlone subimago. Jego jelito nie zawiera już treści pokarmowej, ale gaz ułatwiający wypłynięcie na powierzchnię wody i jej opuszczenie. W ciągu 24 godzin owad linieje po raz ostatni, przechodząc w postać dojrzałą.
Dawniej jętki występowały powszechnie w rzekach Europy. Obecnie albo wyginęły, albo znajdują się na listach gatunków zagrożonych wyginięciem. Jętki są bardzo wrażliwe na zanieczyszczenia wody i inne zmiany jej parametrów fizykochemicznych. Poniższy rysunek przedstawia osobnika dorosłego i larwę bez zachowania skali.

1. Na podstawie tekstu i rysunku podaj dwie cechy budowy morfologicznej jętek, które występują wyłącznie u owadów.

1.

2.

2. Określ typ przeobrażenia występującego u jętki. Odpowiedź uzasadnij.

Typ przeobrażenia:

Uzasadnienie:

3. Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.

Narządem analogicznym do wypełnionego powietrzem przewodu pokarmowego jętki jest
A. rezonator płaza.
B. pęcherz pławny ryby.
C. pęcherz moczowy ssaka.
D. zestaw worków powietrznych ptaka.

4. Określ, czy larwy jętek mogą służyć jako bioindykatory czystości wód. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do zakresu tolerancji larw jętek na zanieczyszczenia środowiska.

U owadów i wijów funkcję transportu gazów oddechowych oraz wymiany gazowej pełni układ tchawkowy. System rozgałęzionych tchawek doprowadza tlen do każdej komórki ciała.

Na rysunku przedstawiono fragment układu tchawkowego owada.

1. Z wykorzystaniem informacji na rysunku przedstaw, w jaki sposób tracheole usprawniają wymianę gazową między tchawkami a komórkami ciała.

2. Oceń, czy poniższe informacje dotyczące porównania owadów i wijów są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.