Zadanie 16
Matura z biologii, maj 2023, poziom rozszerzony
Wymaganie: VIII.3 — relacje międzygatunkowe (mutualizm, mimikra agresywna).
IX.4 — dobór naturalny.
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 po ogonie 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 znajdą 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 (peckhammimicry):
- Aspidon naśladuje wygląd wargatka czyściciela (ciemny pas + niebieskie plamy).
- Ryby pozwalają aspidonowi się zbliżyć, "myśląc", że to wargatek-czyściciel (który je czyści).
- Aspidon zamiast czyścić — atakuje i odgryza kawałek płetwy/skóry → uzyskuje pokarm.
- Bez podobieństwa: ryby uciekałyby przed aspidonem (rozpoznałyby drapieżnika) → trudniejsze zdobycie pokarmu.
Znaczenie: mimikra umożliwia aspidonowi podchodzenie do ofiar bez wzbudzania alarmu → efektywniejsze drapieżnictwo + większa skuteczność reprodukcji.
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 +.
Pułapka 16.2 — odpowiedź "ochrona przed drapieżnikami". To klasyczna mimikra obronna (np. motyl wicekról-monarcha). Tu mamy mimikrę AGRESYWNĄ — drapieżnik udaje nieszkodliwego, by podejść do ofiar.
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 | Ptaki w ogonie krowy (zjadają pasożyty wzbudzane przez wypas) |
| Konkurencja | – | – | Krzewy + jednoroczne o wodę (zad 21 z 2024) |
| 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 — wskazanie mimikry agresywnej + jej funkcji (ułatwienie polowania).
- 16.3. 1 pkt — wskazanie zmienności + selekcji + dziedziczenia (klasyczny darwinowski mechanizm).
- Suma: 3 pkt.
Po co to umieć
Stacja czyszczenia (cleaning station) na rafach koralowych:
- Wargatki + krewetki czyściciele to kluczowy element ekosystemu rafy.
- Duże ryby (rekiny, mureny, grupery) regularnie odwiedzają stacje czyszczenia.
- W trakcie czyszczenia normalnie agresywne ryby pozostają nieagresywne (znana biała flaga).
Aspidon wykorzystuje to. Konsekwencja ewolucyjna: ryby zaczynają być bardziej ostrożne wobec wargatków/aspidontów (uczenie się rozpoznawania). To wyścig zbrojeń koewolucyjny.
Inne przykłady mimikry agresywnej:
- Świetliki Photuris udające Photinus (zad 3 z 2024).
- Pająki ogrodowe (Argiope) udające płatki kwiatów na nici sieci → wabienie zapylaczy.
- Modliszka kwiatowa (Hymenopus coronatus) — przypomina kwiat, łapie zapylaczy.
Cleaner shrimp: czyszczące krewetki (Lysmata, Periclimenes) — analog wargatków. Również usuwają pasożyty z ryb. Komercjalnie sprzedawane jako akwariowe.
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, aspidon" zrobisz samodzielnie.
Otwórz matury-online.pl