Biologia - Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 21.

Kategoria: Ewolucjonizm i historia życia na ziemi Ekologia Typ: Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Informacja 1.
Rośliny mięsożerne występują zwykle w siedliskach ubogich w składniki pokarmowe. Ich systemy korzeniowe są słabo wykształcone. W toku ewolucji mięsożerność pojawiała się wśród roślin kilkakrotnie, niezależnie od siebie. Są trzy odrębne rodziny roślin dzbankowatych, których przedstawiciele wykształcają „dzbanki”: Sarraceniaceae, rosnące w północnej i południowej Ameryce, Nepenthaceae w Azji oraz Cephalotaceae w Australii. Rodziny te nie są ze sobą blisko spokrewnione, ale wszystkie wykształcają, z fragmentu lub całego liścia, podobnie wyglądające pułapki w kształcie dzbanka. W dzbankach zbiera się woda deszczowa, w której, w najprostszym przypadku, złapane zwierzęta topią się i ulegają strawieniu z udziałem występujących w nich bakterii. Bardziej wymyślne dzbanki same wydzielają do wnętrza enzymy trawienne.
Na podstawie: A.J. Lack, D.E. Evans, Krótkie wykłady. Biologia roślin, Warszawa 2005.

Informacja 2.
Jeden z gatunków z rodziny Nepenthaceae – dzbanecznik dwuostrogowy (N. bicalcarata) jest kolonizowany przez mrówki z gatunku Camponotus schmitzi, które żywią się jego nektarem oraz owadami wpadającymi do dzbanków. Wyciągnięcie ofiary z dzbanka może trwać nawet do 12 godzin i w tym czasie mrówki zostawiają w dzbanku bogate w azot odchody. Zauważono, że wyławiane są głównie największe ofiary, a ich niezjedzone szczątki trafiają z powrotem do dzbanka. Rośliny pozbawione mrówek są skarlałe. Mrówki te gnieżdżą się wyłącznie na N. bicalcarata i tylko wyjątkowo są znajdowane na innych roślinach.
Na podstawie: encyklopedia.naukowy.pl

21.1. (0–1)

Uzupełnij tabelę – wpisz w każdym z jej wierszy właściwą nazwę zależności międzygatunkowych. Wybierz je z poniższych:

konkurencja,         drapieżnictwo,         pasożytnictwo,           mutualizm.

Zestawienie organizmów Zależności międzygatunkowe
1. dzbaneczniki – schwytane owady
2. mrówki C. schmitzi – dzbanecznik dwuostrogowy

 

21.2. (0–1)

Na podstawie przedstawionych informacji określ, czy dzbankowate pułapki u opisanych roślin mięsożernych są przykładem konwergencji, czy – dywergencji. Odpowiedź uzasadnij.
 

21.3. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego dzbaneczniki dwuostrogowe żyjące bez mrówek mają mniejsze rozmiary ciała. W odpowiedzi uwzględnij informacje dotyczące warunków życia dzbaneczników.

Rozwiązanie

21.1. (0–1)

Rozwiązanie

Zestawienie organizmów Zależności międzygatunkowe
1. dzbaneczniki – schwytane owady drapieżnictwo
2. mrówki C. schmitzi – dzbanecznik dwuostrogowy mutualizm

Schemat punktowania
1 p. – za wpisanie w odpowiednie miejsca w tabeli poprawnych nazw dwóch zależności międzygatunkowych.
0 p. – za każde inne rozwiązanie lub za brak odpowiedzi.
 

21.2. (0–1)

Rozwiązanie

Dzbankowate pułapki są przykładem konwergencji, ponieważ:

  • odległe grupy systematycznie/niespokrewnione bezpośrednio ze sobą rośliny wytwarzają dzbanki pełniące tę samą funkcję,
  • gatunki należące do odrębnych rodzin upodobniły się poprzez przystosowanie do podobnych warunków życia, wytwarzając podobne pułapki.

Schemat punktowania
1 p. – za poprawne określenie zjawiska konwergencji i poprawne uzasadnienie uwzględniające niezależne nabycie podobnych cech morfologicznych/przystosowań przez taksony, które nie są bezpośrednio spokrewnione.
0 p. – za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.
 

21.3. (0–1)

Rozwiązanie

Dzbaneczniki żyjące bez mrówek osiągają mniejsze rozmiary, ponieważ dzięki mrówkom roślina przyswaja znaczące ilości azotu słabo dostępnego dla roślin z gleby, a niezbędnego do syntezy wielu związków organicznych/aminokwasów/białek/nukleotydów/kwasów nukleinowych/chlorofilu.

Schemat punktowania
1 p. – za poprawne wyjaśnienie związku małych rozmiarów ciała z upośledzeniem syntezy azotowych związków organicznych w wyniku niedoboru azotu, który jest dostarczany przez mrówki.
0 p. – za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.