Na rysunku przedstawiono w sposób uproszczony topografię pewnego terenu.
Korzystając z rysunku, wybierz spośród A–E takie dwa zestawy populacji, pomiędzy którymi w istotny sposób jest ograniczony przepływ genów. W każdym wypadku uzasadnij swój wybór.
komary nad ściółką i komary w konarach drzew lasu sosnowego
komary nad łąką i dżdżownice ziemne na łące
komary nad łąką i komary nad maliniskiem
dżdżownice ziemne na łące i dżdżownice ziemne na malinisku
dżdżownice ziemne na łące i dżdżownice ziemne na obrzeżu lasu sosnowego
Na uproszczonym schemacie przedstawiono obieg azotu w przyrodzie, czyli cykl przemian wolnego azotu cząsteczkowego oraz jego związków nieorganicznych (np. amoniaku, azotanów(III) i (V)) i związków organicznych (np. białek). Istotną rolę w obiegu azotu odgrywają bakterie.
5.1. (0–1)
Na podstawie schematu oceń, czy poniższe informacje dotyczące udziału organizmów w krążeniu azotu są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
Bakterie wykorzystują obecne w środowisku nieorganiczne i organiczne związki azotowe.
P
F
2.
Rośliny pobierają azot bezpośrednio ze środowiska w postaci azotanów(V), soli amonowych i azotu atmosferycznego.
P
F
3.
Zwierzęta uczestniczą w przemianie nieorganicznych związków zawierających azot w azotowe związki organiczne, np. w białka.
P
F
5.2. (0–1)
Wybierz ze schematu jedną grupę bakterii i przedstaw jej rolę w przyswajaniu azotu przez rośliny.
5.3. (0–1)
Która grupa bakterii uwzględniona na schemacie wykorzystuje przemiany związków azotowych jako źródło energii koniecznej do syntezy własnych związków organicznych? Podaj nazwę tej grupy i nazwę tego procesu.
Chemosynteza, podobnie jak fotosynteza, przebiega w dwóch fazach:
I. wytwarzanie „siły asymilacyjnej” (ATP i NADPH + H+ )
II. asymilacja CO2.
Reakcje przedstawione poniżej są uproszczonymi zapisami przebiegu jednej z wymienionych
faz chemosyntezy zachodzącej w komórkach bakterii nitryfikacyjnych.
2NH3 + 3O2 → 2HNO2 + 2H2O + energia 2HNO2 + O2 → 2HNO3 + energia
a)
Określ, którą fazę – I czy II – ilustrują przedstawione reakcje. Odpowiedź uzasadnij.
b)
Wyjaśnij, jaką funkcję pełnią bakterie nitryfikacyjne w obiegu azotu w przyrodzie.
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).
20.1. (0–1)
Sformułuj wniosek dotyczący wpływu konkurencji międzygatunkowej na niszę ekologiczną Chthamalus stellatus. We wniosku uwzględnij niszę zrealizowaną i podstawową.
20.2. (0–1)
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.
1.
Zróżnicowanie nisz zrealizowanych Chthamalus stellatus i Balanus balanoides pozwala na koegzystencję populacji obu gatunków w biocenozie.
T
N
2.
Usunięcie Chthamalus stellatus z jego stanowiska spowoduje, że Balanus balanoides zajmie wyższe partie skał.
T
N
3.
Chthamalus stellatus ma szeroki zakres tolerancji, a Balanus balanoides ma wąski zakres tolerancji.
T
N
20.3. (0–1)
Korzystając z podanych informacji, przedstaw jedną korzyść, jaką odnoszą pąkle z życia w skupiskach.
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:
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.
Ureaza to enzym należący do hydrolaz. Katalizuje on reakcję hydrolitycznego rozkładu
mocznika. Występuje w bakteriach, drożdżach i niektórych roślinach wyższych.
Do doświadczenia badającego wpływ stężenia ureazy na szybkość reakcji użyto
0,1-molowego roztworu kwasu octowego, 1% roztworu mocznika, roztworu ureazy
i uniwersalnego wskaźnika pH, który zmienia barwę w zależności od środowiska (zasadowe –
niebieska, kwasowe – czerwona). Na początku doświadczenia roztwory we wszystkich
probówkach miały barwę czerwoną. Podczas doświadczenia w niektórych probówkach
zaobserwowano zmianę barwy roztworów.
Na rysunku przedstawiono sposób przygotowania doświadczenia.
Na podstawie: http://www.biology-resources.com/biology-experiments2.html [dostęp: 09.11.2014].
a)
Podaj nazwy produktów katalitycznej hydrolizy mocznika i podkreśl ten, który spowodował zaobserwowaną zmianę pH w niektórych próbkach.
b)
Podaj numer próbki, w której czerwona barwa roztworu najszybciej zmieniła się na niebieską i uzasadnij odpowiedź.
c)
Podaj numer probówki, która stanowi próbę kontrolną w doświadczeniu i uzasadnij odpowiedź.
d)
Określ, czy wzrost stężenia enzymu, przy stałym początkowym stężeniu substratu, będzie proporcjonalnie zwiększać natężenie zachodzenia reakcji. Uzasadnij odpowiedź.
e)
Wyjaśnij, na czym polega udział bakterii i grzybów produkujących ureazę w udostępnianiu roślinom związków azotowych.
U zwierząt występują dwie strategie rozrodcze: strategia „K” – charakteryzuje się
wydawaniem na świat małej liczby potomstwa, które z reguły korzysta z opieki jednego lub
obojga rodziców, oraz strategia „r” – potomstwo jest liczne, wydawane na świat w krótkim
czasie, a opieka nad potomstwem praktycznie nie występuje.
a)
Korzystając z powyższych informacji, przyporządkuj krzywe wykresu (A i B) do odpowiednich strategii.
Strategia „r”:
Strategia „K”:
b)
Podkreśl wśród wymienionych zwierząt te, u których występuje strategia „r”.
Uporządkuj wymienione w tabeli poziomy organizacji ponadorganizmalnej w sposób rosnący (od najprostszego do najbardziej złożonego) – wpisz w tabeli numery 1–4.
