Zadanie 19
Matura z biologii, maj 2025, poziom rozszerzony
Wymaganie: XVIII. Różnorodność biologiczna, jej zagrożenia i ochrona. Zdający: 1) przedstawia typy różnorodności biologicznej: genetyczną […]; 4) wyjaśnia znaczenie restytucji i reintrodukcji gatunków dla zachowania różnorodności biologicznej […]; 6) uzasadnia konieczność współpracy międzynarodowej (CITES […]) dla ochrony różnorodności biologicznej.
Treść zadania
Szpak balijski (Leucopsar rothschildi), przedstawiony na fotografii, jest krytycznie zagrożonym gatunkiem, zamieszkującym wyłącznie wyspę Bali, położoną w południowo-wschodniej Azji.
Według szacunków naukowców, na początku XX wieku w naturalnym środowisku żyło 300–900 osobników, a w 1990 roku na wolności stwierdzono już tylko 15 osobników. Przyczyną wymierania tego ptaka jest degradacja jego siedlisk, połączona z kłusownictwem, mającym na celu zaopatrywanie handlarzy na rynku ptaków śpiewających. W celach ochronnych ten gatunek został ujęty w załączniku I konwencji waszyngtońskiej (CITES).
Szpak balijski jest objęty programami hodowlanymi nie tylko w lokalnych ośrodkach na Bali, ale także w wielu ogrodach zoologicznych na całym świecie, m.in. w Stanach Zjednoczonych i w Europie. Część ptaków rozmnożonych w niewoli jest uwalniana do ich naturalnego środowiska w celu odtworzenia dzikiej populacji na wyspie Bali. Skuteczna reintrodukcja szpaka balijskiego jest szansą na ocalenie tego rzadkiego gatunku.
Na podstawie: datazone.birdlife.org; gbif.org; S. (Bas) van Balen i in., Status and Distribution of the Endemic Bali Starling Leucopsar rothschildi, „Oryx” 34(3), 2000. Fotografia: Cburnett.
Zadanie 19.1. (0-1)
Wyjaśnij, dlaczego podczas reintrodukcji szpaka balijskiego powinny być uwalniane osobniki pochodzące nie tylko z lokalnych programów hodowlanych, lecz także z różnych ogrodów zoologicznych. W odpowiedzi uwzględnij genetykę populacji.
Zadanie 19.2. (0-1)
Przedstaw znaczenie wpisania szpaka balijskiego do załącznika I konwencji waszyngtońskiej (CITES) dla skutecznej ochrony tego gatunku.
Źródło: arkusz CKE MBIP-R0-100-2505. Otwórz oryginalny PDF
Rozwiązanie
19.1. Reintrodukcja powinna używać różnych źródeł hodowlanych, aby zapewnić wysoką różnorodność genetyczną uwolnionej populacji.
Mechanizm:
- Każdy ogród zoologiczny prowadzi swoją linię hodowlaną z ograniczonej puli założycieli (founder effect) → po pokoleniach pojawia się chów wsobny (inbreeding) i utrata alleli.
- Uwalniając osobniki tylko z jednego źródła wprowadzilibyśmy do natury populację z wąskim gardłem genetycznym (genetic bottleneck) → niska zmienność.
- Niska zmienność = niska zdolność adaptacji do zmian środowiska + depresja inbredowa (obniżona płodność, przeżywalność, odporność).
Dostarczenie osobników z różnych programów:
- Zwiększa pulę genową (więcej alleli).
- Redukuje pokrewieństwo par lęgowych w nowej populacji.
- Zmniejsza ryzyko ujawnienia się niekorzystnych alleli recesywnych i ogranicza skutki dryfu genetycznego.
- Zwiększa możliwości adaptacyjne populacji i jej szanse przeżycia.
19.2. Wpis do załącznika I CITES = najwyższy stopień ochrony w skali międzynarodowej:
- Zakaz międzynarodowego handlu komercyjnego gatunkiem (żywe ptaki, jaja, pióra, części).
- Przewóz okazów przez granice jest możliwy tylko w wyjątkowych, niekomercyjnych sytuacjach (np. badania naukowe, programy hodowlane) i wymaga zezwoleń eksportowych oraz importowych.
Skutki dla ochrony szpaka: kłusownicy mają utrudniony eksport i sprzedaż złapanych ptaków (np. celnicy mają ten gatunek na liście gatunków objętych zakazem obrotu międzynarodowego), co zmniejsza opłacalność kłusownictwa — jednej z przyczyn wymierania.
Zasady oceniania wymagają odniesienia do treści przepisów CITES (zakaz handlu międzynarodowego, regulacja przewozu okazów). Nie uznaje się odpowiedzi, że CITES zakazuje kłusownictwa.
Pułapka 19.1 — odpowiedź „żeby było więcej ptaków”. To za mało — 0 pkt. Trzeba wskazać zwiększenie różnorodności genetycznej i jego skutek (np. ograniczenie skutków chowu wsobnego lub dryfu genetycznego, większe możliwości adaptacyjne, większe szanse przetrwania populacji).
Pułapka 19.1 — pomylenie pojęć. Różnorodność genetyczna dotyczy zmienności genów (alleli) w obrębie gatunku lub populacji. Różnorodność gatunkowa = liczba gatunków. Tu chodzi o pierwszą.
Pułapka 19.2 — pominięcie międzynarodowego wymiaru. CITES reguluje handel międzynarodowy i przewóz okazów przez granice. Błąd: twierdzenie, że CITES zakazuje kłusownictwa (zasady oceniania nie uznają takiej odpowiedzi).
Strony arkusza CKE z trescia zadania
Klucz pojęciowy — genetyka populacji ginących
| Pojęcie | Definicja |
|---|---|
| Różnorodność genetyczna | Liczba alleli + ich heterozygotyczność w populacji |
| Wąskie gardło genetyczne (bottleneck) | Drastyczna redukcja populacji → utrata alleli |
| Founder effect | Mała grupa założycielska → pula genowa ≠ pula populacji macierzystej |
| Chów wsobny (inbreeding) | Krzyżowanie spokrewnionych → wzrost homozygotyczności |
| Depresja inbredowa | Obniżenie fitness wskutek ekspresji recesywnych szkodliwych alleli |
| Heterosis (vigor hybrydowy) | Wzrost fitness przy krzyżowaniu odległych genetycznie |
| Reintrodukcja | Wprowadzenie gatunku do siedliska, z którego zniknął |
Mechanizm: dlaczego różne źródła hodowli? (19.1)
Szpak balijski — według tekstu w 1990 r. na wolności stwierdzono tylko 15 osobników. Tak mała populacja to wąskie gardło — część alleli mogła zostać utracona.
Hodowle w niewoli zakłada się z niewielkiej liczby osobników (efekt założyciela), a w małych, odizolowanych grupach działa dryf genetyczny — z czasem różne ośrodki mogą zachować różne allele.
Reintrodukcja z jednego ogrodu → uwolnione ptaki bardzo spokrewnione → po kilku pokoleniach inbreeding → depresja inbredowa → niska przeżywalność.
Reintrodukcja z różnych ogrodów → pula alleli z każdego ogrodu się uzupełnia → wysoka heterozygotyczność → silne potomstwo → populacja zdolna do adaptacji na presje (choroby, klimat).
Mechanizm: dlaczego CITES załącznik I? (19.2)
CITES (konwencja waszyngtońska, 1973) reguluje międzynarodowy handel dzikimi gatunkami zwierząt i roślin. Ma trzy załączniki:
| Załącznik | Kogo dotyczy | Handel |
|---|---|---|
| I | Gatunki zagrożone wyginięciem | Handel komercyjny zakazany; przewóz tylko wyjątkowo, na podstawie zezwoleń |
| II | Gatunki, które mogłyby stać się zagrożone przy niekontrolowanym handlu | Handel regulowany (zezwolenia) |
| III | Gatunki chronione w danym państwie, które prosi inne państwa o kontrolę handlu | Handel kontrolowany |
Skutki dla szpaka (zgodne z przykładami z zasad oceniania):
- międzynarodowy handel okazami szpaka balijskiego jest zakazany,
- przewóz okazów przez granice państw jest regulowany,
- kłusownikom trudniej wywieźć i sprzedać złapane ptaki.
Punktacja CKE
- 19.1. 1 pkt — zwiększenie różnorodności genetycznej reintrodukowanej populacji i jego skutek: ograniczenie skutków chowu wsobnego LUB dryfu genetycznego, LUB większe możliwości adaptacyjne, LUB większe szanse przeżycia populacji.
- 19.2. 1 pkt — znaczenie odnoszące się do treści przepisów CITES: zakaz (międzynarodowego) handlu okazami szpaka balijskiego lub regulacja ich przewozu. Nie uznaje się „CITES zakazuje kłusownictwa”.
- Suma: 2 pkt.
Po co to umieć
Mała populacja jest zagrożona także genetycznie (chów wsobny, dryf), dlatego w programach reintrodukcji ważne jest pochodzenie uwalnianych osobników. W Polsce przykładem restytucji gatunku z osobników hodowanych w niewoli jest żubr.
Rozumiesz, jak to rozwiązać?
Przećwicz podobne typy zadań w aplikacji
matury-online.pl ma tysiące zadań pogrupowanych po dziedzinach. Sprawdź, czy temat „ochrona przyrody, reintrodukcja, różnorodność genetyczna, CITES, szpak balijski, endemity” zrobisz samodzielnie.
Otwórz matury-online.pl