Poniżej przedstawiono wyniki obserwacji dynamiki liczebności populacji drapieżnika i ofiary. Użyto osobników dwóch gatunków roztoczy o odmiennych strategiach pokarmowych: Eotetranychus sexmaculatus oraz Typhlodromus occidentalis. Hodowlę założono na owocach pomarańczy, których skórka służyła roślinożercy jako pokarm. Osobniki E. sexmaculatus zostały wprowadzone do układu badawczego siódmego marca, natomiast osobniki T. occidentalis wprowadzono jedenaście dni później.
Poniżej przedstawiono zmiany liczebności populacji (podano liczbę osobników w przeliczeniu na powierzchnię jednego owocu pomarańczy) obu gatunków roztoczy w czasie.
Na podstawie: C.B. Huffaker, Experimental Studies on Predation: Dispersion Factors and Predator–Prey Oscillations, „Hilgardia: A Journal of Agricultural Science” 14(27), 1958; C.J. Krebs, Ecology: Experimental Analysis of Distribution and Abundance, Harlow 2014.
Które zdanie jest poprawnym opisem wyników powyższej obserwacji? Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Szczyt liczebności populacji E. sexmaculatus nastąpił pięć dni po szczycie liczebności populacji T. occidentalis.
W dniu 30 marca populacja T. occidentalis była bardziej liczna niż populacja E. sexmaculatus.
Spadek liczebności populacji T. occidentalis miał miejsce przed spadkiem liczebności populacji E. sexmaculatus.
Przed wprowadzeniem T. occidentalis do hodowli liczebność populacji E. sexmaculatus rosła.
Prawidłowa segregacja chromatyd siostrzanych podczas mitozy wymaga obecności wielu białek, w tym – specjalnych kompleksów białkowych: kohezyn. Przytrzymują one chromatydy siostrzane razem aż do czasu ich rozdzielenia się. Całkowite zniesienie przylegania chromatyd siostrzanych następuje dzięki przecięciu kohezyn przez enzymy proteolityczne – separazy. Poniższy rysunek przedstawia typowe położenie kohezyn i chromatyd siostrzanych podczas dwóch różnych faz mitozy.
Na podstawie: D.E. Sadava i in., Life: The Science of Biology, Sunderland 2011.
17.1. (0–1)
Podaj nazwę wiązania chemicznego hydrolizowanego przez separazy.
17.2. (0–1)
Podaj nazwy dwóch faz mitozy, na których granicy dochodzi do zniesienia przylegania chromatyd siostrzanych dzięki działaniu separaz.
17.3. (0–1)
Podaj nazwę fazy cyklu komórkowego, podczas której zachodzi replikacja DNA, prowadząca do wytworzenia chromatyd siostrzanych.
Zbadano różnorodność genetyczną rodzimych, tzn. występujących w Europie, populacji starca zwyczajnego (Senecio vulgaris) – rośliny z rodziny astrowatych – oraz inwazyjnych populacji tego gatunku występujących w Chinach. Azjatyckie populacje pochodzą od niewielkich grup osobników założycielskich zawleczonych z Europy. Średnia liczba alleli na locus w populacjach chińskich wynosi 2,17, a w populacjach europejskich wynosi 3,88.
Na podstawie: J.R. Freeland, Ekologia molekularna, Warszawa 2021.
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Niższa różnorodność genetyczna populacji starca zwyczajnego w Chinach w porównaniu z populacjami rodzimymi w Europie jest efektem
Poniżej przedstawiono rodowód rodziny opisujący dziedziczenie pewnej choroby, u podłoża której leży mutacja w jednym genie.
18.1. (0–1)
Oceń, które z zaproponowanych sposobów dziedziczenia genu warunkującego chorobę można wykluczyć na podstawie analizy rodowodu przedstawionego powyżej. Wybierz T, jeśli sposób dziedziczenia można wykluczyć, albo N – jeśli nie można go wykluczyć.
1.
Dziedziczenie autosomalne dominujące.
T
N
2.
Dziedziczenie recesywne sprzężone z płcią.
T
N
18.2. (0–1)
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Genom mitochondrialny u ludzi z reguły dziedziczy się
wyłącznie od matki.
wyłącznie od ojca.
w równych częściach od matki i od ojca.
w mniejszej części od matki, a w większej – od ojca.
Pierwsze informacje o pojawieniu się w wodach zatoki Bodega na zachodnim wybrzeżu Stanów Zjednoczonych małża Gemma gemma, pochodzącego ze wschodniego wybrzeża Ameryki Północnej, są datowane na koniec XIX wieku. Od tego czasu ten obcy gatunek współwystępował z rodzimymi małżami z rodzaju Nutricola. Mimo że nisze ekologiczne małży z rodzajów Gemma i Nutricola częściowo się pokrywają, nie wpłynęło to znacząco na liczebność populacji małży z rodzaju Nutricola. Sytuacja zmieniła się dopiero pod koniec XX wieku, gdy w zatoce Bodega pojawił się kolejny gatunek obcy – żywiący się małżami krab brzegowy (Carcinus maenas). Badania wykazały, że ten krab odżywia się osobnikami obu gatunków małży, ale preferuje jako swoje ofiary małże z rodzaju Nutricola, głównie ze względu na ich większe rozmiary w stosunku do G. gemma. Okazało się także, że liczebność populacji małży G. gemma w wodach zatoki Bodega się zwiększyła.
Na podstawie: D. Rachalewska, „Invasional meltdown” zbieg okoliczności czy reguła?, „Kosmos” 63(1), 2014.
Wyjaśnij, dlaczego od czasu pojawienia się w wodach zatoki Bodega kraba brzegowego wzrosła liczebność populacji małży G. gemma. W odpowiedzi uwzględnij oddziaływania międzygatunkowe występujące w tym ekosystemie.
U muszki owocowej (Drosophila melanogaster) allel B warunkuje brązową barwę ciała i wykazuje pełną dominację nad allelem b, warunkującym czarną barwę ciała. Allel D warunkuje wykształcanie odnóży o normalnej długości i wykazuje pełną dominację nad allelem d, warunkującym występowanie krótkich odnóży. Geny B i D są położone na chromosomie drugim, w odległości 17,5 cM od siebie.
Skrzyżowano podwójnie heterozygotycznego samca o genotypie BDbd z czarną samicą mającą krótkie odnóża.
1. Zapisz genotyp opisanej samicy. W zapisie zastosuj podane oznaczenia alleli i uwzględnij położenie loci na chromosomach.
2. Uzupełnij tabelę. Zapisz cztery możliwe genotypy gamet wytwarzanych przez opisanego samca oraz podaj prawdopodobieństwo wystąpienia każdego genotypu gamety.
Lp.
Genotyp gamety
Prawdopodobieństwo jego wystąpienia
1.
2.
3.
4.
3. Podaj prawdopodobieństwo, że muszka – losowo wybrana spośród potomstwa krzyżowanej pary opisanych muszek – będzie miała brązową barwę ciała i normalnie wykształcone odnóża.
Czaszki dwóch kopalnych zwierząt – z rodzaju Thylacosmilus i z rodzaju Smilodon – wykazują w budowie pewne podobieństwa. Występują u nich długie kły z piłkowanymi krawędziami, zwane zębami szablastymi. Paleontologowie przypuszczają, że te zwierzęta były dużymi drapieżnikami, a zęby szablaste pomagały im zabijać swoje ofiary.
Na poniższym drzewie filogenetycznym przedstawiono relacje pokrewieństwa między rodzajami Thylacosmilus i Smilodon a wybranymi współczesnymi ssakami.
Uwaga: Na schemacie nie zachowano proporcji w wielkości zwierząt ani ich czaszek.
Na podstawie: University of California Museum of Paleontology, Understanding Evolution (evolution.berkeley.edu).
20.1. (0–1)
Uzasadnij, że występowanie zębów szablastych u Thylacosmilus i Smilodon jest wynikiem ewolucji zbieżnej – konwergencji. W odpowiedzi odnieś się do przedstawionego drzewa filogenetycznego.
20.2. (0–1)
Oceń prawdziwość poniższych stwierdzeń dotyczących Thylacosmilus i Smilodon. Wybierz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Thylacosmilus jest bliżej spokrewniony ze Smilodon niż z kangurami, należącymi do torbaczy.
P
F
2.
Smilodon jest bliżej spokrewniony ze słoniem niż z człowiekiem.
Pająk z rodzaju Pamphobeteus i żaba Chiasmocleis royi mogą żyć razem w tym samym miejscu. Nora pająka zapewnia chłodne, wilgotne środowisko i stanowi schronienie przed wysuszeniem oraz przed zmianami temperatury. Pająki chronią żaby przed drapieżnikami, nie wyrządzają żabom krzywdy i umożliwiają im łatwy dostęp do miejsc żerowania. C. royi pomaga w pozbyciu się z nory i z jej otoczenia mrówek i larw much, które odżywiają się jajami oraz potomstwem pająka.
Na podstawie: R. von May i in., Ecological Interactions Between Arthropods and Small Vertebrates in a Lowland Amazon Rainforest, „Amphibian & Reptile Conservation” 13(1), 2019; A. Zamani i in., An Extensive Review of […] Ecological Associations Involving Tarantulas (Araneae: Theraphosidae), with a New Hypothesis on the Evolution of Their Hirsuteness, „Journal of Natural History” 58(29–32), 2024.
21.1. (0–1)
Podaj nazwę zależności międzygatunkowej występującej między pająkiem z rodzaju Pamphobeteus a żabą C. royi. Odpowiedź uzasadnij z uwzględnieniem przykładów korzyści lub strat właściwych dla wymienionych organizmów.
Nazwa zależności:
Uzasadnienie:
21.2. (0–1)
Podaj różnicę w sposobie trawienia pokarmu przez pająki i przez płazy.
W wodach śródlądowych zachodniej Europy udokumentowano współwystępowanie dwóch gatunków obcych pochodzących z rejonu Morza Kaspijskiego i z zachodniej Syberii: pasożytniczej przywry Bucephalus polymorphus oraz małża – racicznicy zmiennej (Dreissena polymorpha). Racicznica zmienna pojawiła się w wodach zachodniej Europy już w XIX wieku, a przywra – pod koniec XX wieku.
Cykl życiowy B. polymorphus rozpoczyna się od pojawienia się pierwszego stadium larwalnego – miracidium, które może wniknąć tylko do ciała racicznicy zmiennej, małża prowadzącego osiadły tryb życia. Miracidium w ciele małża rozwija się w sporocystę, a w sporocyście dojrzewają cerkarie. Dojrzałe cerkarie opuszczają ciało racicznicy i dostają się do wody. Następnie, po wniknięciu do ciała ryb z rodziny karpiowatych, cerkarie przekształcają się w metacerkarie. Kolejnym żywicielem B. polymorphus są różne gatunki ryb rybożernych – po zjedzeniu ofiary z metacerkariami w organizmie ryb rybożernych przywry dojrzewają płciowo i dochodzi do zapłodnienia.
Na podstawie: D. Rachalewska, „Invasional meltdown” zbieg okoliczności czy reguła?, „Kosmos” 63(1), 2014.
22.1. (0–1)
Wypisz z tekstu żywicieli pośrednich oraz żywicieli ostatecznych przywry B. polymorphus.
Żywiciele pośredni:
Żywiciele ostateczni:
22.2. (0–1)
Uzasadnij, że obecność racicznicy zmiennej jest niezbędna do zamknięcia cyklu życiowego przywry B. polymorphus.
Podstawową niszę ekologiczną gatunku można przedstawić na wielowymiarowym wykresie, w którym wymiarami są różne czynniki środowiska.
Na poniższym wykresie przedstawiono śmiertelność samic krewetki piaskowej (Crangon septemspinosa) w różnych temperaturach i przy różnym stopniu zasolenia. Krewetka piaskowa występuje u zachodnich wybrzeży Oceanu Atlantyckiego, od Nowej Fundlandii do Florydy.
Na podstawie: M. Begon i C.R. Townsend, Ecology: From Individuals to Ecosystems, Hoboken 2021.
23.1. (0–1)
Na podstawie przedstawionych danych oceń prawdziwość poniższych stwierdzeń dotyczących tolerancji ekologicznej krewetki piaskowej. Wybierz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
W wodzie o temperaturze 10 °C i o zasoleniu 15 ‰ śmiertelność samic krewetek jest większa niż 50 %.
P
F
2.
Śmiertelność samic krewetek w wodzie o temperaturze 10 °C jest niezależna od zasolenia wody.
P
F
23.2. (0–1)
Oceń prawdziwość stwierdzenia: Podstawowa nisza ekologiczna krewetki piaskowej to zachodnie wybrzeża Oceanu Atlantyckiego. Wpisz odpowiedź wybraną spośród podanych w nawiasie. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do definicji podstawowej niszy ekologicznej.
Ocena stwierdzenia (prawda / fałsz):
Uzasadnienie:
23.3. (0–1)
Na podstawie przedstawionych danych podaj przedział optimum temperaturowego dla samic krewetki piaskowej przy optymalnych warunkach zasolenia.
