Biologia - Matura Czerwiec 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 8.
Susłogon arktyczny (Urocitellus parryii) to gatunek gryzonia występującego na Alasce, w północnej Kanadzie oraz na Syberii.
Zbadano wpływ temperatury środowiska na następujące parametry susłogona arktycznego podczas hibernacji:
- całkowite tempo przemiany materii (wyrażone ilością zużytego tlenu w przeliczeniu na jednostkę masy ciała)
- wewnętrzną temperaturę ciała
- współczynnik oddechowy.
Stan hibernacji u susłogona ma charakter przystosowawczy, który zwiększa jego tolerancję wobec niesprzyjających warunków środowiskowych. Wartość współczynnika oddechowego pozwala określić, jakie substancje są głównym źródłem energii dla danego organizmu.
Współczynnik oddechowy wynosi:
- dla cukrów prostych 1
- dla białek ok. 0,8
- dla tłuszczów nasyconych ok. 0,7.
Badaniom poddano osiem zwierząt: cztery samce i cztery samice, wszystkie pochodzące z tej samej populacji żyjącej na Alasce. Przed przejściem w stan hibernacji zwierzęta były żywione paszą dla gryzoni z dodatkiem marchwi oraz nasion kukurydzy.
Na wykresie przedstawiono średnie arytmetyczne otrzymanych wyników.
8.1. (0–2)
Wypisz z powyższego opisu przeprowadzonych badań po jednym przykładzie zmiennej niezależnej, zmiennej zależnej i zmiennej kontrolowanej.
Zmienna niezależna:
Zmienna zależna:
Zmienna kontrolowana:
8.2. (0–1)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące przedstawionych wyników badań są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| 1. | W temperaturach otoczenia poniżej 0 °C – im niższa jest temperatura otoczenia, tym niższe jest tempo metabolizmu badanych zwierząt. | P | F |
| 2. | Wraz ze wzrostem temperatury otoczenia z 0 °C do 12 °C wzrastają zarówno wewnętrzna temperatura ciała, jak i całkowite tempo metabolizmu badanych zwierząt. | P | F |
8.3. (0–1)
Na podstawie przedstawionych wyników badań określ, czy podczas trwania hibernacji jedynym substratem energetycznym susłogonów arktycznych są tłuszcze. Odpowiedź uzasadnij.
Rozwiązanie
8.1. (0–2)
Zasady oceniania
2 pkt – za poprawne podanie po jednym przykładzie zmiennej niezależnej, zależnej
i kontrolowanej.
1 pkt – za poprawne podanie po jednym przykładzie zmiennej niezależnej i zależnej.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
Zmienna niezależna: temperatura otoczenia
Zmienna zależna: całkowite tempo przemiany materii / wewnętrzna temperatura /
współczynnik oddechowy
Zmienna kontrolowana: pochodzenie zwierząt (z jednej populacji) / sposób karmienia przed
zapadnięciem w stan hibernacji.
8.2. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – za poprawną ocenę dwóch stwierdzeń.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
1. – F, 2. – F.
8.3. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – za poprawne stwierdzenie, że nie przez cały czas trwania stanu hibernacji substratem
energetycznym są tłuszcze, wraz z poprawnym uzasadnieniem odnoszącym się do
wyników pomiaru współczynnika oddechowego w zależności od temperatury.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
- Tłuszcze nie stanowiły jedynego substratu energetycznego susłogonów podczas trwania stanu hibernacji, ponieważ współczynnik oddechowy bliski 0,7 – a więc typowy dla spalania tłuszczów – występował tylko wtedy, gdy temperaturze otoczenia była w zakresie 4–8 °C.
- Tłuszcze nie stanowiły jedynego substratu energetycznego, ponieważ, gdy temperatura otoczenia wynosiła poniżej 4 °C / powyżej 8 °C, współczynnik oddechowy był znacznie wyższy niż 0,7, co wskazuje na wykorzystanie również innych niż tłuszcze substratów energetycznych.
- Tłuszcze nie stanowiły jedynego substratu energetycznego, ponieważ, gdy hibernacja odbywała się w temperaturze otoczenia −8 °C lub 12 °C, współczynnik oddechowy wynosił około 0,8, co wskazuje na wykorzystanie białek jako substratów energetycznych.
- Nie, ponieważ w zależności od temperatury otoczenia (w niskich, gdy susłogon hibernuje) współczynnik oddechowy zwierzęcia się zmienia, a gdyby jedynym substratem energetycznym były tłuszcze, to byłby stały, a jego wartość wyniosłaby około 0,7.
