W ekosystemie autotroficznym pierwotnym źródłem energii jest słońce – jego energię
wykorzystują producenci, a następnie – wraz z pokarmem – konsumenci. Podczas przepływu
energii przez kolejne poziomy troficzne występują jej straty. Na schemacie przedstawiono
przepływ energii przez ekosystem.
Na podstawie: C.J. Clegg, D.G. Mackean, Advanced Biology, London 2012, s. 70.
a)
Korzystając z własnej wiedzy i przedstawionych na schemacie informacji, opisz dwie widoczne drogi utraty energii podczas jej przepływu przez ekosystem, oznaczone jako R i W.
b)
Przyjmując, że:
C – to energia chemiczna zawarta w pokarmie zjedzonym przez organizm z poziomu II, A – to energia przyswojona przez organizm z poziomu II, R – to energia utracona, W – to energia utracona inną drogą niż energia R, i pamiętając, że suma wydatków energetycznych na wszystkie czynności życiowe
zwierzęcia z poziomu II musi być równa energii zawartej w zjedzonym pokarmie,
zapisz (posługując się podanymi symbolami) drugą stronę równania:
A =
c)
Podaj nazwę grupy organizmów oznaczonych na schemacie literą D oraz określ ich rolę w funkcjonowaniu ekosystemu.
Na podstawie obserwacji przeprowadzonych w lasach dębowych w północno-wschodniej
części Stanów Zjednoczonych pod koniec lat 90. XX w. stwierdzono, że istnieje związek
między występującym co 3–4 lata wysypem żołędzi a gwałtownym wzrostem liczebności
populacji myszaków leśnych, żywiących się chętnie żołędziami, a także poczwarkami
brudnicy nieparki żerującej na liściach dębu, jak również wzrostem liczby jeleni i kleszczy.
Zaobserwowano również, dwa lata po wysypie żołędzi, zwiększoną zachorowalność
na boreliozę wśród mieszkających w okolicy ludzi.
Na podstawie: E.P. Solomon, L.R. Berg, D.W. Martin, Biologia, Warszawa 2014, s. 1175.
a)
Opisz, w jaki sposób myszaki leśne wpływają na wzrost plonu żołędzi.
b)
Wyjaśnij związek między wysypem żołędzi a zwiększoną zachorowalnością ludzi na boreliozę.
c)
Przedstaw na schemacie sieć zależności pokarmowych uwzględniającą wszystkie wymienione w tekście organizmy eukariotyczne ekosystemu leśnego.
Na wykresach przedstawiono strukturę wiekową trzech populacji ssaków żyjących w parku
narodowym. Każdy z prostokątów tworzących piramidę przedstawia jedną grupę wiekową.
Na podstawie: http://pawelkar.republika.pl/BIO/eko/Populacja%20i%20jej%20cechy [dostęp: 28.11.2014].
a)
Na podstawie analizy danych postanowiono objąć ochroną populację B. Uzasadnij słuszność tej decyzji.
b)
Pracownicy parku przewidują w najbliższej przyszłości znaczny przyrost osobników populacji C. Wyjaśnij, czy przewidywania te są uzasadnione.
W lasach deszczowych Ekwadoru i Kostaryki występują rośliny z rodzaju Axinaea, które
wytwarzają zmodyfikowane, rozdęte pręciki, z rurkowato wydłużonym zakończeniem.
Rozdęte pręciki, dzięki kontrastowemu zabarwieniu, rzucają się w oczy i przypominają
ptakom jagody. Rośliny wydatkują dużo energii na wyprodukowanie zjadanych przez ptaki,
słodkich i pożywnych pręcików, których 100 g ma wartość 360 kcal. 40% objętości pręcików
stanowi powietrze, więc gdy zostaną naciśnięte, wypchnięty gaz gwałtownie wyrzuca pyłek
z wydłużonej części pręcika na zewnątrz, obsypując nim ptaka.
Na podstawie: O. Orzyłowska-Śliwińska, Ptaki-zapylacze, „Wiedza i Życie”, 2014 nr 9, s. 11.
a)
Wykaż związek między budową pręcików roślin z rodzaju Axinaea a sposobem ich zapylania, podając dwie cechy budowy pręcików i znaczenie adaptacyjne każdej z nich.
b)
Określ, czy relacje między ptakami i roślinami są dla obu stron korzystne. Uzasadnij odpowiedź.
c)
Opisane zjawisko jest przykładem koewolucji. Wyjaśnij, na czym polega to zjawisko.
W zależności od zakresu tolerancji organizmów w stosunku do różnych czynników
zewnętrznych wyróżnia się eurybionty i stenobionty. Przedrostki eury- i steno-, w połączeniu
z częścią nazwy odpowiedniego czynnika środowiskowego, określają zakres tolerancji
danego gatunku na ten czynnik. Na przykład w odniesieniu do temperatury wyróżniamy
gatunki eurytermiczne i stenotermiczne.
Na wykresie przedstawiono grupy organizmów wyróżnione na podstawie ich wymagań
i tolerancji na działanie czynników środowiskowych.
Na podstawie: Biologia. Jedność i różnorodność, praca zbiorowa, Warszawa 2008, s. 874.
a)
Określ, do której grupy – stenobiontów czy eurybiontów – zaliczamy gatunki wskaźnikowe. Odpowiedź uzasadnij.
b)
Na podstawie analizy wykresu podane przykłady organizmów (1–4) przyporządkuj do odpowiedniej grupy (A–C).
Wydra morska jest drapieżnikiem polującym na jeżowce, ryby, mięczaki i skorupiaki
w północnym Pacyfiku. Jej przysmakiem są jeżowce odżywiające się plechami brunatnic,
zwłaszcza listownicy, która tworzy podwodne zarośla, będące schronieniem oraz miejscem
tarła wielu gatunków ryb. W XIX w. na zachodnim wybrzeżu Stanów Zjednoczonych wydry
morskie zostały prawie całkowicie wytępione przez łowców futer, co wpłynęło
na zmniejszenie liczebności ryb przybrzeżnych. Międzynarodowe przepisy ochrony tego
gatunku umożliwiły odrodzenie się populacji wydry morskiej, która pod koniec XX w. była
już znowu znaczącym elementem ekosystemu. Zaobserwowano wówczas także znaczny
wzrost liczebności przybrzeżnych stad ryb północnego Pacyfiku.
Na podstawie: T. Umiński, Ekologia, środowisko, przyroda. Podręcznik dla szkół średnich, Warszawa 1996, s. 85.
a)
Na podstawie tekstu przedstaw w formie zapisu łańcuch pokarmowy spasania, uwzględniający wydry i jeżowce.
b)
Wyjaśnij, w jaki sposób działalność człowieka przyczyniła się do zmniejszenia liczebności ryb przybrzeżnych w północnym Pacyfiku w XIX w. W odpowiedzi uwzględnij odpowiednie zależności pokarmowe.
Na poletkach doświadczalnych o różnej wilgotności gleby uprawiano trzy gatunki traw
z rodzajów stokłosa, rajgras i wyczyniec. Uprawiano je wszystkie razem oraz każdy gatunek
oddzielnie. Na wykresach przedstawiono przyrost dla każdego gatunku trawy uprawianej
oddzielnie (wykres A) oraz wynik konkurencji między tymi gatunkami, gdy są uprawiane
razem (wykres B) na poletkach o różnej wilgotności gleby.
Na podstawie: T. Umiński, Ekologia, środowisko, przyroda. Podręcznik dla szkół średnich, Warszawa 1996, s. 99.
a)
Sformułuj problem badawczy do przeprowadzonego doświadczenia.
b)
Podaj wniosek wynikający z porównania optimum wilgotności badanych gatunków traw, gdy uprawiane są razem oraz oddzielnie.
Na stepach południowo-wschodniej Mongolii obok traw występują również niskie, cierniste
krzewy – karagany i gatunki roślin zielnych o silnym zapachu lub ostrym smaku, np. piołun
czy czosnek.
Deszcze padają tu przez kilka dni w roku, a sezon wegetacyjny trwa zaledwie cztery miesiące.
Na tych stepach żyją liczne owady, np. szarańcza, oraz łasice, lisy, gryzonie (kopiące systemy
nor i korytarzy), ptaki ziarnojady, np. wróble ziemne, zajmujące opuszczone przez gryzonie
nory, ptaki drapieżne.
Na rysunku przedstawiono schemat niektórych zależności panujących na stepie.
Na podstawie: J. Weiner, Życie i ewolucja biosfery. Podręcznik ekologii ogólnej, Warszawa 2003, s. 239.
a)
Do umieszczonych na schemacie pustych kratek wpisz odpowiednie litery (A–E) w taki sposób, aby można było odczytać obieg pierwiastków w ekosystemie.
Odchody i szczątki gryzoni.
Pobieranie pierwiastków odżywczych przez rośliny.
Zjadanie roślin przez gryzonie.
Destruenci.
Szczątki roślinne.
b)
Określ rodzaj zależności występującej między gryzoniami a:
trawami,
lisami,
wróblami ziemnymi.
Przedstaw rolę gryzoni w tych zależnościach.
c)
Oceń prawdziwość podanych stwierdzeń dotyczących znaczenia roślinożerności w przyrodzie. Wpisz znak X w odpowiednie komórki tabeli.
Lp.
Informacja
Prawda
Fałsz
1.
Zgryzanie roślin przez roślinożerców powoduje ubytek masy roślin, zakłóca ich wzrost i rozwój, a nawet wywołuje obumieranie całych roślin.
2.
Zgryzanie roślin przez roślinożerców może być czynnikiem selekcyjnym, eliminującym ze środowiska gatunki roślin szczególnie wrażliwe na ten czynnik.
3.
Eliminacja ze środowiska gatunków nieodpornych na zgryzanie jest przykładem działania doboru naturalnego rozrywającego.
W Wielkiej Brytanii wzdłuż wybrzeży morskich gnieżdżą się dwa gatunki kormoranów:
kormoran zwyczajny i kormoran czubaty. Żywią się na tym samym obszarze organizmami
morskimi i gnieżdżą się na skalistych półkach klifu.
Na diagramach przedstawiono sposób odżywiania się tych gatunków, dla obu dostępne są
wszystkie cztery kategorie ofiar.
Na podstawie: C.J. Clegg, D.G. Mackean, Advanced Biology, London 2012, s. 65.
a)
Określ zależność ekologiczną, która występuje między dwoma gatunkami kormoranów oraz przedstaw jej skutek widoczny na diagramie.
b)
Analizując diagram i wiedząc, że dobijaki (ryby) żywią się drobnymi, planktonowymi skorupiakami, które chwytają w obszarze, gdzie znajdują się liczne inne organizmy planktonowe (np. okrzemki), zapisz łańcuch pokarmowy, którego ostatnim ogniwem będzie jeden z przedstawionych gatunków kormoranów. Podpisz poziomy troficzne tego łańcucha.
Przeprowadzono doświadczenie, do którego użyto 100 g gleby ogrodowej (próbka I) i 100 g
suchego piasku (próbka II). Do każdej z próbek włożono szkiełko zegarkowe, i na każde
wkropiono 5 cm3 10% roztworu Ca(OH)2 (którego zmętnienie wskazuje na obecność
w próbie CO2). Po dwóch godzinach przeprowadzono obserwację roztworu Ca(OH)2
i stwierdzono jego zmętnienie w próbce I oraz brak zmętnienia w próbce II.
Na rysunku przedstawiono przebieg doświadczenia.
Na podstawie: J. Müller, W. Stawiński, Obserwacje i doświadczenie w nauczaniu biologii.
