Biologia - Arkusz pokazowy CKE Marzec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 10.
Bielankowate (Channichthyidae), zwane też białokrwistymi, to endemiczna rodzina ryb morskich, licząca ponad 20 gatunków. Te ryby żyją w czystych wodach mórz antarktycznych, gdzie temperatura wody wynosi od –1,8°C zimą do 1,5°C latem. Bielankowate są jedynymi kręgowcami, które nie mają we krwi hemoglobiny. Nie mają też mioglobiny w mięśniach. Tlen w organizmach tych ryb jest transportowany we krwi w postaci rozpuszczonej w osoczu.
Bielankowate, w porównaniu do ryb innych gatunków o podobnej wielkości, charakteryzują się bardzo dużym sercem o wysokiej pojemności minutowej oraz dużą objętością całkowitą krwi. Ich skóra nie jest pokryta łuskami, a naczynia włosowate tworzą w niej gęstą sieć. Duże serce i duża objętość krwi współczesnych przedstawicieli bielankowatych świadczą o tym, że utrata hemoglobiny nie była korzystna dla działania układu sercowo-naczyniowego przodka tych ryb. Z drugiej jednak strony utrata hemoglobiny ma znaczenie adaptacyjne jako przystosowanie do życia w warunkach niedoboru żelaza, które jest czynnikiem ograniczającym w środowiskach zamieszkałych przez ryby bielankowate.
B.A. Corliss i inni, Vascular expression of hemoglobin alpha in Antarctic icefish supports […], „Frontiers in Physiology” 10, 2019.
10.1. (0–1)
Wykaż, że niska temperatura wody – w której żył przodek bielankowatych – była czynnikiem umożliwiającym przeżycie ryb, które utraciły zdolność do wytwarzania hemoglobiny.
10.2. (0–1)
Wykaż związek między brakiem hemoglobiny we krwi bielankowatych a stosunkowo dużą objętością krwi krążącej w ich ciele.
10.3. (0–1)
Uzasadnij, że naga skóra oraz gęsta sieć naczyń krwionośnych w skórze ryb bielankowatych są adaptacjami do pobierania tlenu z wody.
10.4. (0–1)
Uzasadnij, że utrata hemoglobiny we krwi bielankowatych jest adaptacją do życia w warunkach niedoboru żelaza w ich środowisku.
Rozwiązanie
10.1. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – za prawidłową odpowiedź, odnoszącą się do większej rozpuszczalności tlenu w wodzie o niskiej temperaturze lub obniżonego tempa metabolizmu w niskiej temperaturze.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
- W takich wodach jest relatywnie wysoka zawartość tlenu, gdyż gazy lepiej rozpuszczają się w wodzie o niskiej temperaturze.
- Te wody są bardzo zimne, a tlen lepiej rozpuszcza się w wodzie o niskiej temperaturze.
- Te ryby w niskich temperaturach mają obniżony poziom metabolizmu, więc zużywają mniej tlenu.
10.2. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – za prawidłową odpowiedź, uwzględniającą konieczność obecności dużej objętości krwi, umożliwiającej rozpuszczenie odpowiedniej ilości tlenu w jej osoczu.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązanie
Krew bielankowatych nie zawiera hemoglobiny, która wiąże tlen i ułatwia jego transport, a więc objętość krwi jest duża, aby mogła się w jej osoczu rozpuścić większa ilość tlenu.
10.3. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – za poprawne uzasadnienie, odnoszące się do lepszej dyfuzji tlenu przez nagą skórę oraz do zwiększenia powierzchni wymiany gazowej przez gęstą sieć naczyń włosowatych w skórze.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązanie
Przez pozbawioną łusek cienką skórę tlen łatwiej ulega dyfuzji, a duża ilość naczyń włosowatych w skórze zwiększa powierzchnię wymiany gazowej.
10.4. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – za poprawne uzasadnienie, odnoszące się do obecności żelaza w hemoglobinie i mniejszego zapotrzebowania na ten pierwiastek, gdy organizm jej nie wytwarza.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązanie
Żelazo jest niezbędne do działania hemoglobiny. Gdy organizm nie wytwarza hemoglobiny ma mniejsze zapotrzebowanie na ten pierwiastek, którego w środowisku jest bardzo mało.
