Zadanie 16
Matura z biologii, maj 2023, poziom rozszerzony
Wymaganie: XVII. Ekologia. 3. Ekologia ekosystemu. Ochrona i gospodarka ekosystemami. Zdający: 1) wyjaśnia znaczenie zależności nieantagonistycznych (mutualizm […]) w ekosystemie i podaje ich przykłady; 3) przedstawia adaptacje […] pasożytów […] do zdobywania pokarmu.
XVI. Ewolucja. Zdający: 4) wyjaśnia mechanizm działania doboru naturalnego i przedstawia jego rodzaje ([…] kierunkowy […]); 5) wykazuje, że dzięki doborowi naturalnemu organizmy zyskują nowe cechy adaptacyjne.
Treść zadania
Wargatek czyściciel (Labroides dimidiatus) żywi się pasożytniczymi bezkręgowcami, które przebijają i rozrywają skórę oraz skrzela innych ryb. Wargatek jest dobrze widoczny w toni wodnej dzięki czarnemu pasowi biegnącemu od głowy do ogona oraz niebieskim plamom na tułowiu i na ogonie. Aby pozbyć się pasożytów, do wargatka czyściciela podpływają ryby z około 50 różnych gatunków. Wśród ryb zbliżających się do wargatka znajdują się także drapieżniki, które go nie atakują, ale pozwalają mu na usunięcie pasożytów.
Z wargatkiem współwystępuje inna ryba – aspidont (Aspidontus taeniatus) – która jest podobna morfologicznie do wargatka, ale prowadzi odmienny tryb życia. Gdy do aspidonta zbliży się większa ryba, ten szybko atakuje i odgryza jej kawałek płetwy bądź skóry, po czym ucieka do swojej kryjówki. Oba gatunki przedstawiono na poniższych ilustracjach.
Na podstawie: T. Kaleta, Zachowanie się zwierząt. Zarys problematyki, Warszawa 2014; J. Morrissey i in., Introduction to the Biology of Marine Life, Sudbury 2009.
Zadanie 16.1. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Zależność między wargatkiem czyścicielem a rybą przez niego czyszczoną to:
Zadanie 16.2. (0–1)
Na podstawie przedstawionych informacji określ znaczenie adaptacyjne morfologicznego podobieństwa aspidonta do wargatka czyściciela.
Zadanie 16.3. (0–1)
Wyjaśnij, w jaki sposób w toku ewolucji doszło do utrwalenia się wyglądu aspidonta przedstawionego na rysunku. W odpowiedzi uwzględnij mechanizm działania doboru naturalnego.
Źródło: arkusz CKE MBIP-R0-100-2305. Otwórz oryginalny PDF
Rozwiązanie
16.1. A — mutualizm.
Uzasadnienie:
- Wargatek zyskuje pokarm (pasożyty z innych ryb).
- Ryba czyszczona zyskuje pozbycie się pasożytów (które jej szkodzą).
- Oboje korzystają = mutualizm (oba +, +).
Dlaczego nie inne?:
- Komensalizm: tylko jeden zyskuje, drugi obojętny. Tu oboje zyskują → mutualizm.
- Drapieżnictwo: jeden zjada drugiego. Wargatek nie zjada ryby.
- Pasożytnictwo: jeden żyje kosztem drugiego, szkodząc. Wargatek pomaga rybie.
16.2. Adaptacyjne znaczenie podobieństwa aspidonta do wargatka czyściciela (mimikra agresywna):
- Aspidont jest podobny do wargatka (ciemny pas, niebieskie plamy).
- Ryby same się do niego zbliżają, jak do wargatka czyściciela.
- Aspidont zamiast czyścić — atakuje i odgryza kawałek płetwy lub skóry → łatwiej zdobywa pokarm.
Zasady oceniania uznają też odpowiedź, że podobieństwo do wargatka pozwala aspidontowi uniknąć ataku drapieżników (drapieżniki nie atakują wargatka).
16.3. Mechanizm doboru naturalnego utrwalającego wygląd aspidonta:
Wariancja: w populacji pradawnych aspidontów występowała zmienność wyglądu (różne ubarwienia, kształty ciała) — wynik mutacji + rekombinacji.
Selekcja: osobniki bardziej podobne do wargatka czyściciela łatwiej zbliżały się do innych ryb (ryby je tolerowały). Aspidon-mimik dostawał więcej pokarmu (więcej okazji do ataku).
Większy sukces reprodukcyjny: lepiej odżywione aspidony przeżywały i miały więcej potomstwa → ich allele przekazywane.
Akumulacja: w kolejnych pokoleniach częstość alleli dających podobieństwo do wargatka rosła w populacji.
Utrwalenie: po wielu pokoleniach niemal cała populacja aspidonta wygląda jak wargatek → mimikra agresywna utrwalona jako cecha gatunkowa.
To klasyczny dobór naturalny Darwina w działaniu — przewaga adaptacyjna prowadzi do kumulacji korzystnych cech.
Pułapka 16.1 — pomylenie mutualizmu z komensalizmem. Komensalizm = tylko jeden korzysta. Mutualizm = oba korzystają. Wargatek dostaje pokarm, ryba pozbywa się pasożytów = oba +.
Uwaga 16.2 — zasady oceniania uznają dwa kierunki odpowiedzi: łatwiejsze zbliżenie się do ofiar (mimikra agresywna) albo unikanie ataku drapieżników (bo drapieżniki nie atakują wargatka).
Pułapka 16.3 — pomylenie z lamarkizmem ("aspidon postanowił wyglądać jak wargatek"). NIE — to dobór naturalny: losowa zmienność + selekcja środowiskowa + dziedziczenie cech.
Strona arkusza CKE z trescia zadania
Klucz pojęciowy — typy mimikry
| Typ mimikry | Mimik | Model | Cel |
|---|---|---|---|
| Batesowska | Nieszkodliwy gatunek | Niebezpieczny / niesmaczny | Ochrona przed drapieżnikami |
| Müllerowska | Niebezpieczny | Niebezpieczny | Wspólny sygnał ostrzegawczy |
| Agresywna (Peckhama) | Drapieżnik | Nieszkodliwy / korzystny | Polowanie — usypianie czujności ofiary |
| Wabiąca | Drapieżnik | Pokarm / partner | Wabienie ofiar |
Wargatek-aspidon = mimikra agresywna. Aspidon (drapieżnik) udaje wargatka (przyjaznego czyściciela) by atakować.
Klucz pojęciowy — typy interakcji międzygatunkowych
| Typ | Gatunek A | Gatunek B | Przykład |
|---|---|---|---|
| Mutualizm | + | + | Wargatek + ryba, mikoryza, korale + zooxantelle |
| Komensalizm | + | 0 | Czaple zjadające owady płoszone przez pasące się bydło |
| Konkurencja | – | – | Rośliny rywalizujące o wodę i światło |
| Drapieżnictwo | + | – | Lis – zając |
| Pasożytnictwo | + | – | Kleszcz, tasiemiec |
| Amensalizm | 0 | – | Allelopatia (orzechy włoskie hamują rośliny pod sobą) |
Mechanizm: dobór naturalny aspidonta (16.3)
Stan wyjściowy: pradawne aspidonty miały różne ubarwienia (zmienność dziedziczna).
Środowisko: rafa koralowa z populacją wargatków czyścicieli. Ryby na rafie rozpoznają wzór wargatka i pozwalają mu się zbliżyć.
Filtr selekcyjny: aspidonty bardziej podobne do wargatka — bezkarnie podchodzą do ryb → łatwiej zdobywają pokarm. Mniej podobne → ryby uciekają.
Reprodukcja: lepsze odżywienie = więcej potomstwa. Cechy “podobieństwa do wargatka” przekazane częściej.
Kumulacja: po pokoleniach częstość alleli dających podobieństwo wzrasta w populacji aspidonta.
Utrwalenie: po wielu pokoleniach niemal wszystkie aspidonty są mimikami → cecha utrwalona.
To klasyczny przykład doboru naturalnego — losowa zmienność + selekcja środowiskowa + dziedziczenie korzystnych cech.
Punktacja CKE
- 16.1. 1 pkt — A.
- 16.2. 1 pkt — łatwiejsze zbliżenie się do ofiary (zdobycie pokarmu) LUB uniknięcie ataku drapieżników.
- 16.3. 1 pkt — osobniki bardziej podobne do wargatka miały większą szansę na zdobycie pokarmu lub uniknięcie ataku drapieżników, a więc większe szanse przeżycia i rozrodu.
- Suma: 3 pkt.
Po co to umieć
Stacje czyszczenia na rafach koralowych: ryby — także drapieżniki — podpływają do czyścicieli i pozwalają usunąć z siebie pasożyty (tekst zadania: ryby z ok. 50 gatunków). Aspidont wykorzystuje to, że ryby nie traktują czyściciela jak zagrożenia.
Inny przykład mimikry agresywnej: samice świetlików z rodzaju Photuris naśladują sygnały świetlne samic Photinus i zjadają zwabione samce (zob. matura 2024, zad. 3).
Rozumiesz, jak to rozwiązać?
Przećwicz podobne typy zadań w aplikacji
matury-online.pl ma tysiące zadań pogrupowanych po dziedzinach. Sprawdź, czy temat „ekologia, mutualizm, mimikra agresywna, dobór naturalny, wargatek czyściciel, aspidont” zrobisz samodzielnie.
Otwórz matury-online.pl