MBIP-R0-100-2505 • Otwarte krótkie • 2 pkt • Trudność: ★★★☆☆

Zadanie 7

Matura z biologii, maj 2025, poziom rozszerzony

Wymaganie:

XI. Funkcjonowanie zwierząt. 2. […] 4) Wydalanie i osmoregulacja. Zdający: a) wykazuje konieczność regulacji osmotycznej u zwierząt żyjących w różnych środowiskach. XVII. Ekologia. 1. Ekologia organizmów. Zdający: 2) przedstawia elementy niszy ekologicznej organizmu […]; 3) wyjaśnia, czym jest tolerancja ekologiczna. 3. Ekologia ekosystemu. Ochrona i gospodarka ekosystemami. Zdający: 5) przedstawia adaptacje obronne ofiar drapieżników […].

Treść zadania

Tilapia nilowa (Oreochromis niloticus) to słodkowodna ryba z rodziny pielęgnicowatych.

Na poniższym schemacie przedstawiono strategię osmoregulacyjną tilapii nilowej. Strzałkami zaznaczono kierunki transportu $t e x t N a^{+}$ i $t e x t Cl^{-}$ oraz $t e x t H_{2} t e x t O$ :

dyfuzja: $t e x t H_{2} t e x t O$ wpływa do ryby, $t e x t N a^{+}$ i $t e x t Cl^{-}$ wypływają z ryby;
transport aktywny: $t e x t N a^{+}$ i $t e x t Cl^{-}$ pobierane ze środowiska do ciała ryby (strzałka w okolicy skrzeli);
wydalanie przez nerki: duża objętość moczu o niskim stężeniu $t e x t N a^{+}$ i $t e x t Cl^{-}$ .

Wiele gatunków pielęgnicowatych, w tym — tilapia nilowa, jest określanych mianem pyszczaków, ponieważ samice pobierają ikrę do pyska po zapłodnieniu. Samice tych gatunków noszą w jamie gębowej zapłodnione jaja, a często — także larwy i narybek.

Na podstawie: C. Błaszak (red.), Zoologia. Szkarłupnie — płazy, t. 3, cz. 1, Warszawa 2015; S. Friedman, Ontogeny of the Osmoregulatory Capacity of Teleosts and the Role of Ionocytes, „Frontiers in Marine Science” 7, 2020; Rysunek: Scandinavian Fishing Yearbook.

Zadanie 7.1. (0-1)

Wyjaśnij, dlaczego tilapia nilowa musi pobierać jony $t e x t N a^{+}$ i $t e x t Cl^{-}$ ze środowiska zewnętrznego. W odpowiedzi uwzględnij różnice między środowiskiem wewnętrznym ryby a środowiskiem zewnętrznym.

Zadanie 7.2. (0-1)

Uzasadnij, że adaptacja w postaci noszenia w jamie gębowej zapłodnionych jaj, larw i narybku przez samice pielęgnicowatych zwiększa szanse na przeżycie potomstwa.

Schemat strategii osmoregulacyjnej tilapii nilowej: strzałki dyfuzji, transportu aktywnego i wydalania przez nerki dla Na⁺, Cl⁻ i H₂O. — Na podstawie: arkusz CKE MBIP-R0-100-2505 Oryginalny PDF CKE, str. 12

Źródło: arkusz CKE MBIP-R0-100-2505. Otwórz oryginalny PDF

Rozwiązanie

7.1. Tilapia żyje w wodzie słodkiej (środowisko zewnętrzne = niskie stężenie jonów, hipotoniczne). Środowisko wewnętrzne ryby (krew, płyny ciała) zawiera znacznie wyższe stężenie Na⁺ i Cl⁻ (hipertoniczne względem otoczenia).

Skutki różnicy stężeń:

Dyfuzja: jony Na⁺ i Cl⁻ wypływają z ryby do wody (zgodnie z gradientem stężeń, "z wyższego do niższego").
Wydalanie: nerki produkują duże ilości rozcieńczonego moczu (woda + część jonów).

Aby utrzymać homeostazę jonową (stałe stężenie soli we krwi), ryba musi kompensować straty Na⁺ i Cl⁻. Robi to przez aktywny transport jonów ze środowiska zewnętrznego przez skrzela (zużywając ATP).

7.2. Wystarczy jedna konkretna korzyść, np.:

Ochrona przed drapieżnikami — jaja, larwy i narybek ukryte w pysku samicy są w mniejszym stopniu narażone na ataki drapieżników.
Odpowiednia temperatura do rozwoju ikry.
Odpowiedni poziom tlenu — przez jamę gębową samicy przepływa natleniona woda.

Typowy błąd / pułapka

Pułapka 7.1 — kierunek dyfuzji. Ryba słodkowodna jest HIPERTONICZNA względem wody. Jony wypływają (gradient w dół), woda wpływa (osmoza). Transport aktywny wprowadza jony do ciała (kompensuje stratę). Zasady oceniania CKE nie uznają odpowiedzi o utracie jonów „na drodze osmozy” (osmoza dotyczy tylko wody) ani określenia utraty jonów jako „wypłukiwania”.

Pułapka 7.1 — pomylenie z rybami morskimi. Słodkowodne: hipertoniczne, pobierają jony, wydalają wodę. Morskie: hipotoniczne, piją wodę, wydalają jony.

Uwaga 7.2 — wystarczy jedna korzyść, ale konkretna (np. ochrona przed drapieżnikami, odpowiednia temperatura, dostęp do tlenu). Zasady oceniania CKE nie uznają odpowiedzi zbyt ogólnych, np. „Dzięki temu narybek ma odpowiednie warunki”.

Strona arkusza CKE z trescia zadania

Zadanie 7 - tilapia, osmoregulacja — Strona 12 arkusza CKE 2025 PR biologia - zadanie 7 (tilapia, osmoregulacja). Na podstawie: CKE 2025 Oryginalny PDF CKE, str. 12

Klucz pojęciowy — osmoregulacja ryb

Środowisko	Stosunek tonowy	Strategia
Słodkowodne (karp, tilapia)	Ryba hiperton. vs woda	Pobiera jony, wydala dużo wody (mocz rozcieńczony)
Morskie kostnoszkieletowe (dorsz, łosoś dorosły)	Ryba hipoton. vs woda	Pije wodę, wydala jony przez skrzela, wytwarza mało moczu
Morskie chrzęstne (rekiny)	Zbliżone do wody morskiej (mocznik)	Zatrzymują mocznik w płynach ustrojowych

Mechanizm osmoregulacji tilapii (woda słodka)

Gradient stężeń: płyny ustrojowe tilapii mają znacznie wyższe stężenie jonów niż woda słodka.

Co się dzieje pasywnie:

Woda wpływa do ryby przez błony (osmoza w stronę hipertonicznych płynów).
Jony wypływają z ryby (dyfuzja w stronę hipotonicznej wody).

Co robi ryba aktywnie:

Skrzela: aktywnie pobierają Na⁺ i Cl⁻ z wody (transport aktywny, zużycie ATP).
Nerki: wytwarzają duże ilości rozcieńczonego moczu (wydalanie nadmiaru wody).
Ryba NIE pije wody (tylko wchłania przez błony).

Analiza zadania 7.1

Środowisko zewnętrzne (woda słodka): bardzo niskie stężenie Na⁺, Cl⁻. Środowisko wewnętrzne (krew tilapii): wysokie stężenie Na⁺, Cl⁻.

→ Gradient stężeń wymusza wypływ jonów (dyfuzja) + wpływ wody (osmoza).

Ryba musi aktywnie pobierać Na⁺, Cl⁻ z wody, by:

Kompensować straty przez dyfuzję (skrzela).
Kompensować straty przez wydalanie z moczem (nerki).
Utrzymać homeostazę wewnętrzną (stałe stężenie soli).

Bez aktywnego pobierania stężenie jonów w płynach ustrojowych ryby stale by spadało.

Uwaga: zasady oceniania nie uznają opisu utraty jonów „na drodze osmozy” (osmoza dotyczy wody) ani określenia „wypłukiwanie” jonów.

Analiza zadania 7.2 — opieka rodzicielska w jamie gębowej

Mouthbreeding (inkubacja jamy gębowej) — strategia rozrodu pielęgnicowatych (cichlid, tilapii):

Ochrona przed drapieżnikami: jaja i larwy w wodzie otwartej są łatwym łupem (ryby drapieżne, owady wodne, ptaki). W jamie gębowej są fizycznie chronione za szczękami matki.

Natlenienie: przez jamę gębową samicy (w drodze do skrzeli) przepływa woda, więc jaja i larwy mają odpowiedni dostęp do tlenu.

Odpowiednia temperatura: potomstwo w jamie gębowej ma zapewnione odpowiednie warunki termiczne do rozwoju.

Mobilność: matka przenosi potomstwo z zagrożenia (na nowe terytorium). Jaja przyklejone do dna lub roślinności są nieruchome i bezbronne.

Punktacja CKE

7.1. 1 pkt — mniejsze stężenie Na⁺ i Cl⁻ w środowisku (hipotonicznym) niż w płynach ustrojowych ryby ORAZ wynikająca z tego dyfuzja jonów do wody (przez skrzela) LUB utrata jonów z dużą objętością moczu (pozbywanie się nadmiaru wody napływającej osmotycznie) → konieczność uzupełniania jonów.
7.2. 1 pkt — uzasadnienie wskazujące konkretną korzyść, np. ochronę przed drapieżnikami, zapewnienie odpowiedniej temperatury lub dostępności tlenu.

Po co to umieć

Noszenie potomstwa w jamie gębowej to forma opieki nad potomstwem — przykład adaptacji, która zwiększa szansę przeżycia młodych.

Rozumiesz, jak to rozwiązać?

Przećwicz podobne typy zadań w aplikacji

matury-online.pl ma tysiące zadań pogrupowanych po dziedzinach. Sprawdź, czy temat „fizjologia, osmoregulacja, ryby słodkowodne, opieka rodzicielska” zrobisz samodzielnie.

Otwórz matury-online.pl