Zadanie 17
Matura z biologii, maj 2025, poziom rozszerzony
Wymaganie: XVII. Ekologia. 1. Ekologia organizmów. Zdający: 3) wyjaśnia, czym jest tolerancja ekologiczna; 5) określa środowisko życia organizmu na podstawie jego tolerancji ekologicznej na określony czynnik.
Treść zadania
Płaskogłów ciemnogłowy (Platycephalus fuscus) jest ciepłolubną rybą żyjącą w zatokach, przybrzeżnych jeziorach i estuariach na wschodnim wybrzeżu Australii. Jego ciało jest mocno spłaszczone grzbietobrzusznie. Oczy są osadzone na czubku spłaszczonej głowy. Ta ryba potrafi zmieniać ubarwienie ciała, przez co dopasowuje się do otoczenia. Ukrywa się w piasku i czeka na ofiarę — poluje na mniejsze ryby oraz krewetki.
Naukowcy zbadali zależność aktywności tej ryby od temperatury otoczenia w warunkach naturalnych. W tym celu wypuszczono ryby tego gatunku do rzeki Georges, 12 km w górę od jej ujścia. W rzece mierzono temperaturę wody. Ryby były wyposażone w odpowiednie nadajniki z czujnikami, dzięki którym można było określić przyśpieszenie poruszającej się ryby. Dane zbierano przez 18 miesięcy.
Na fotografii A przedstawiono płaskogłowa ciemnogłowego w jego naturalnym środowisku, a na wykresie B — wyniki opisanego badania. Koła na wykresie B reprezentują surowe wyniki pomiarów, a krzywa jest modelem dopasowanym do tych pomiarów, przedstawiającym zależność między temperaturą wody a przyśpieszeniem ryby.
Wykres B (oś pozioma: temperatura wody 12–28 °C; oś pionowa: przyśpieszenie 0–0,25 m·s⁻²): pomiary obejmują temperatury od ok. 16 °C do ok. 27 °C; krzywa modelu rośnie od ok. 14 °C, osiąga maksimum (ok. 0,16 m·s⁻²) w pobliżu 23 °C, a następnie szybko opada i dochodzi do zera przy ok. 27 °C.
Na podstawie: N.L. Payne i in., Temperature Dependence of Fish Performance in the Wild: Links with Species Biogeography and Physiological Thermal Tolerance, „Functional Ecology” 30(6), 2016; Fotografia: R. Ling.
Zadanie 17.1. (0-1)
Podaj wartość optimum temperaturowego wody dla aktywności płaskogłowa ciemnogłowego.
Zadanie 17.2. (0-1)
Rozstrzygnij, czy podnoszenie się temperatury wody w zbiornikach może stanowić zagrożenie dla płaskogłowa ciemnogłowego. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do przedstawionych wyników badań.
Zadanie 17.3. (0-2)
Wypisz z tekstu dwie cechy płaskogłowa ciemnogłowego stanowiące adaptację do drapieżnictwa i przedstaw, na czym polega każda z tych adaptacji.
Źródło: arkusz CKE MBIP-R0-100-2505. Otwórz oryginalny PDF
Rozwiązanie
17.1. Optimum temperaturowe ≈ 23 °C (szczyt krzywej — temperatura, przy której przyspieszenie ryby jest największe). Zasady oceniania uznają ok. 23 °C albo przedział powyżej 20 °C i poniżej 25 °C (lub węższy wokół 23 °C, np. 22–24 °C); odpowiedź musi mieć jednostkę.
17.2. Rozstrzygnięcie: TAK — podnoszenie się temperatury wody może stanowić zagrożenie.
Uzasadnienie: w temperaturach powyżej optimum (ok. 23 °C) aktywność (przyspieszenie) ryby wyraźnie spada — np. powyżej 25 °C przyspieszenie jest znacznie mniejsze, co utrudnia polowanie.
Zasady oceniania nie uznają uzasadnień o śmierci ryby w wyniku szoku termicznego, o braku aktywności powyżej 27 °C (takich pomiarów nie wykonano — to tylko przebieg modelu) ani o mniejszej dostępności pokarmu (nie wynika z przedstawionych badań).
17.3. Dwie cechy adaptacyjne do drapieżnictwa:
1. Spłaszczone grzbietobrzusznie ciało + spłaszczona głowa.
Polega na: ryba przylega płasko do dna → niewidoczna z góry przez ofiary (sylwetka znika na tle dna). To adaptacja do polowania z zasadzki (ambush predation) — ryba czeka nieruchomo na ofiarę przepływającą nad nią i atakuje z zaskoczenia.
2. Zmienne ubarwienie ciała dopasowujące się do otoczenia.
Polega na: ryba upodabnia się barwą do tła → ofiary nie dostrzegają drapieżnika i podpływają blisko → atak z zaskoczenia. To kamuflaż (homochromia).
(Inne cechy z tekstu: oczy na czubku spłaszczonej głowy → ułatwiają obserwację ofiary, gdy ryba jest zagrzebana w piasku; ukrywanie się w piasku → umożliwia atak z ukrycia.)
Punktacja: 2 pkt — dwie cechy z wyjaśnieniem, 1 pkt — jedna. Zasady oceniania nie uznają odpowiedzi zbyt ogólnych, np. „spłaszczone ciało umożliwia łatwiejsze upolowanie ofiary” (bez wskazania, na czym to ułatwienie polega).
Pułapka 17.1 — czytanie wykresu. Optimum = szczyt krzywej (maksimum przyspieszenia). Nie środek zakresu temperatur, ale wartość przy największej wydajności.
Pułapka 17.2 — uzasadnienie niezwiązane z wynikami. Powyżej optimum krzywa opada → aktywność ryby spada. Nie wystarczy „podnoszenie temperatury jest złe” — trzeba odwołać się do wykresu i wskazać spadek aktywności powyżej optimum. Nie wolno też wnioskować o zachowaniu ryby w temperaturach, w których nie wykonano pomiarów (≥ 27 °C).
Pułapka 17.3 — wymyślanie cech spoza tekstu. Klucz: zadanie mówi "wypisz z tekstu". Trzeba użyć cech opisanych: spłaszczone ciało, spłaszczona głowa, oczy na czubku głowy, zmienne ubarwienie, ukrywanie w piasku.
Strony arkusza CKE z trescia zadania
Klucz pojęciowy — ryby ektotermiczne i temperatura
| Pojęcie | Definicja |
|---|---|
| Zmiennocieplność (ektotermia) | Temperatura ciała zależy od temperatury otoczenia |
| Optimum termiczne | Temperatura, w której badana aktywność (tu: przyśpieszenie) jest największa |
| Krzywa termiczna | Na wykresie B aktywność rośnie do optimum, a powyżej niego szybko maleje |
| Polowanie z zasadzki (ambush) | Drapieżnik czeka nieruchomo, atakuje przy krótkiej odległości |
| Kamuflaż / homochromia | Ubarwienie pasujące do podłoża, ukrywa drapieżnika lub ofiarę |
Analiza wykresu (17.1)
Krzywa przyspieszenia vs temperatura:
- Niskie temperatury (ok. 16–19 °C): przyśpieszenie małe (ok. 0,05 m·s⁻²).
- Wzrost do ok. 23 °C: przyśpieszenie rośnie → krzywa osiąga maksimum (ok. 0,16 m·s⁻²).
- Powyżej ok. 23 °C: przyśpieszenie szybko maleje; przy ok. 25–26 °C pomiary są wyraźnie niższe niż przy optimum.
Optimum termiczne ≈ 23 °C — szczyt krzywej modelu.
Analiza 17.2 — zagrożenie wzrostu temperatury
Krzywa opada powyżej optimum (ok. 23 °C): przy ok. 25–26 °C przyśpieszenie ryby jest wyraźnie mniejsze.
Skutek: mniejsza aktywność ryby → trudniejsze polowanie (zasady oceniania podają jako przykład: „bardzo niskie przyśpieszenia, co przekłada się na spadek liczby upolowanych ofiar”).
Czego nie pisać: o śmierci ryby w wyniku szoku termicznego, o braku aktywności powyżej 27 °C (w tych temperaturach nie wykonano pomiarów — to tylko przebieg modelu) ani o mniejszej ilości pokarmu (nie wynika z przedstawionych badań).
→ TAK — wzrost temperatury może być zagrożeniem.
Analiza 17.3 — cechy adaptacyjne (2 z tekstu)
Cechy płaskogłowa wymienione w tekście:
- Mocno spłaszczone grzbietobrzusznie ciało.
- Oczy osadzone na czubku spłaszczonej głowy.
- Zdolność zmiany ubarwienia ciała (dopasowanie do otoczenia).
- Ukrywanie się w piasku i czekanie na ofiarę.
Przykładowe odpowiedzi (wystarczą dwie cechy):
Cecha 1 — spłaszczone ciało + głowa. Adaptacja do: zalegania na dnie + niewidoczność z góry. Mechanizm: ryba przylega płasko do podłoża → jest trudniej zauważalna dla ofiar → może zaatakować z zaskoczenia.
Cecha 2 — zmiana ubarwienia (dopasowanie do otoczenia). Adaptacja do: maskowania (homochromia). Mechanizm: ryba upodabnia się barwą do tła → ofiary nie odróżniają jej od podłoża → możliwy atak z zaskoczenia.
Cecha 3 (alternatywna) — oczy na czubku głowy. Adaptacja do: obserwacja z góry przy ciele leżącym na dnie. Mechanizm: ryba zagrzebana w piasku nadal może obserwować otoczenie → ułatwia to wypatrzenie ofiary.
Punktacja CKE
- 17.1. 1 pkt — ok. 23 °C albo przedział powyżej 20 °C i poniżej 25 °C (lub węższy wokół 23 °C); odpowiedź z jednostką.
- 17.2. 1 pkt — rozstrzygnięcie „tak” + uzasadnienie odwołujące się do spadku aktywności ryby po przekroczeniu optimum.
- 17.3. 2 pkt — 2 cechy + wyjaśnienie każdej; 1 pkt — jedna cecha z wyjaśnieniem.
- Suma: 4 pkt.
Po co to umieć
Zadanie pokazuje, jak z wykresu odczytać optimum i zakres tolerancji organizmu na czynnik środowiska oraz jak nie wyciągać wniosków poza zakres pomiarów.
Rozumiesz, jak to rozwiązać?
Przećwicz podobne typy zadań w aplikacji
matury-online.pl ma tysiące zadań pogrupowanych po dziedzinach. Sprawdź, czy temat „ekologia, adaptacje, kamuflaż, drapieżnictwo, optimum temperaturowe, ryby ektotermiczne” zrobisz samodzielnie.
Otwórz matury-online.pl