Biologia - Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 21.
W 1963 r. u południowych wybrzeży Islandii, na skutek serii erupcji wulkanicznych, wyłoniła się z morza niewielka wyspa Surtsey. Wyspa jest całkowicie izolowana przez ocean, a od Islandii oddziela ją 32 km otwartego morza. Od samego początku powstania Surtsey została objęta ścisłą ochroną oraz zakazem wstępu, dzięki czemu stała się ważnym miejscem badań, m.in. procesów kolonizacyjnych.
Już w 1965 r. odnaleziono pierwszą roślinę nasienną, która wyrosła na wyspie. Była nią jednoroczna rukwiel nadmorska (Cakile maritima). Wkrótce potem pojawiły się inne rośliny. Ptaki początkowo wykorzystywały wyspę jako miejsce odpoczynku podczas wędrówek. Pojedynczo gniazdowały na klifach. W 1986 r. pojawiły się jednak pierwsze ślady gniazdowania mew na zupełnie nagiej lawie.
Diaspory (nasiona, owoce i inne części roślin służące do ich rozmnażania i rozprzestrzeniania się) dostały się na wyspę za pomocą zwierząt (zoochoria), wiatru (anemochoria) lub zostały przyniesione przez wodę (hydrochoria).
Na wykresie przedstawiono ilościowe zestawienie trzech sposobów kolonizacji wyspy Surtsey przez rośliny.
21.1. (0–2)
Na podstawie wykresu określ, który sposób rozprzestrzeniania się roślin dominował w latach sześćdziesiątych na wyspie Surtsey, i podaj dwie cechy diaspor roślin, umożliwiające tę kolonizację.
Sposób rozprzestrzeniania:
Cechy diaspor:
21.2. (0–1)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące kolonizacji wyspy Surtsey są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| 1. | Anemochoria nie odegrała głównej roli w kształtowaniu flory Surtsey. | P | F |
| 2. | W ciągu pięciu lat od powstania wyspy zoochoria miała niewielkie znaczenie w kolonizacji wyspy przez rośliny. | P | F |
| 3. | Na początku lat osiemdziesiątych obserwowano dynamiczny wzrost liczby gatunków roślin na wyspie. | P | F |
21.3. (0–1)
Wyjaśnij, w jaki sposób do rozprzestrzeniania roślin na wyspie przyczyniły się ptaki. W odpowiedzi uwzględnij cechy diaspor tych roślin.
21.4. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego powstanie kolonii mew na wyspie spowodowało nową falę kolonizacji Surtsey przez rośliny w początkach lat dziewięćdziesiątych.
Rozwiązanie
21.1. (0–2)
Zasady oceniania
2 p. – za określenie hydrochorii jako sposobu rozprzestrzeniania się roślin i podanie dwóch
właściwych, różnych cech diaspor.
1 p. – za określenie hydrochorii jako sposobu rozprzestrzeniania się roślin i podanie jednej
cechy diaspor umożliwiającej taki sposób ich rozprzestrzeniania się.
0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań albo za brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
Sposób rozprzestrzeniania:
- hydrochoria
- przez wodę
Cechy diaspor:
- mają dużą powierzchnię (dlatego łatwo unoszą się na powierzchni wody).
- mają mniejszą gęstość niż woda (dlatego nie toną); posiadają aerenchymę (dzięki czemu unoszą się na wodzie).
- obecność korka (są odporne na nasiąkanie wodą); ściany diaspor są nieprzepuszczalne dla wody.
- są zdolne do przetrwania długiego zanurzenia w (słonej) wodzie; są odporne na zasolenie.
Uwaga:
Nie uznaje się odpowiedzi, które odnoszą się do lekkich diaspor, ponieważ cechą
warunkującą dodatnią pływalność jest gęstość mniejsza od gęstości wody, a nie – ciężar
całkowity ciała.
21.2. (0–1)
Zasady oceniania
1 p. – za poprawną ocenę wszystkich trzech stwierdzeń.
0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań albo za brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
1. – P, 2. – P, 3. – F.
21.3. (0–1)
Zasady oceniania
1 p. – za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające jedną z następujących cech diaspor:
zawartość substancji pokarmowych, odporność na działanie enzymów trawiennych,
zachowanie zdolności kiełkowania po przejściu przez układ pokarmowy lub obecność
elementów czepnych.
0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań albo za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
- Owoce zawierające nasiona mogą stanowić pokarm dla ptaków i dlatego diaspory mogą być transportowane w układzie pokarmowym ptaków na teren wyspy.
- Nasiona po zjedzeniu owocu przez ptaka nie są trawione w układzie pokarmowym i mogą być przenoszone na inne tereny, gdzie są usuwane z odchodami.
- Nasiona niektórych roślin zachowują zdolność kiełkowania po przejściu przez przewód pokarmowy ptaków i dlatego mogą być rozprzestrzeniane przez ptaki.
- Diaspory wielu gatunków mogą przyczepiać się do piór ptaków i odpadać w różnych miejscach wyspy, przyczyniając się do rozprzestrzeniania tych roślin.
21.4. (0–1)
Zasady oceniania
1 p. – za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające:
- mechanizm – nawożenie podłoża przez mewy lub częstszą zoochorię z udziałem mew,
- skutek – pojawienie się i możliwość rozwoju diaspor nowych gatunków roślin.
0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań albo za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
- Użyźnienie podłoża przez ptasie odchody stworzyło warunki do kiełkowania diaspor gatunków o większych wymaganiach.
- Kolonizacja wyspy przez mewy spowodowała szybsze wzbogacanie podłoża w niezbędne do wzrostu roślin substancje odżywcze, co stworzyło warunki dla bardziej wymagających gatunków roślin.
- Wzrost liczebności mew, w zestawieniu z bliskością innych wysp archipelagu, spowodował, że zwiększyło się prawdopodobieństwo przeniesienia przez ptaki diaspor różnych roślin, co przyczyniło się do wzrostu liczby gatunków roślin kolonizujących wyspę.
Uwaga:
Nie uznaje się odpowiedzi odwołujących się do zwiększenia liczebności populacji roślin,
zamiast – do wzrostu liczby gatunków roślin.
