{"id":"biologia-2021-maj-matura-rozszerzona/zad/20","paper_id":"biologia-2021-maj-matura-rozszerzona","number":"20","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2021,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 20. (0-1)\nRóżne kaczki: krzyżówki, cyranki, krakwy, świstuny, żyją w tym samym środowisku.\nW warunkach naturalnych mieszańce tych gatunków spotyka się niesłychanie rzadko,\nmimo że w wielu przypadkach płodne mieszańce można uzyskać drogą sztucznego\nzaplemnienia. Upierzenie samic tych gatunków jest do siebie bardzo podobne i kaczory\nrozpoczynają toki na widok samicy dowolnego gatunku. Kaczory mają zrytualizowane, inne\ndla każdego gatunku zachowania godowe. Samice reagują pozytywnie tylko na toki właściwe\ndla ich gatunku. Sekwencje ruchów samca muszą być bardzo dokładnie powtarzane.\nOdmienna sekwencja ruchów sprawia, że samice nie interesują się samcem lub odlatują.\nNa podstawie: K. Lorenz, Comparative studies on the behaviour of Anatinae, 2012;\nP.A. Johnsgard, Behavioral isolating mechanisms in the family Anatidae, „Proc. XIII Intern. Ornithol. Congr.”, 1963.\nWyjaśnij, odnosząc się do biologicznej koncepcji gatunku, dlaczego kaczki opisane\nw tekście nie są zaliczane do jednego gatunku, pomimo że można je skrzyżować.\nWypełnia\negzaminator\nNr zadania\n19.1.\n19.2.\n19.3.\n19.4.\n19.5.\n20.\nMaks. liczba pkt\n1\n1\n1\n1\n1\n1\nUzyskana liczba pkt\nEBIP-R0_100","answer":null,"answer_text":null,"solution":"## Poprawna odpowiedź\n\nKaczki te stanowią odrębne gatunki, ponieważ **w warunkach naturalnych są między sobą izolowane rozrodczo** (nie krzyżują się swobodnie), a biologiczna koncepcja gatunku wymaga właśnie zdolności do swobodnego krzyżowania i wydawania płodnego potomstwa **w naturze** - sztuczne zapłodnienie tego kryterium nie spełnia.\n\n## Sposób 1 - Mechanizm biologiczny: prezygotyczna izolacja behawioralna\n\nBiologiczna koncepcja gatunku (Mayr, 1942) definiuje gatunek jako grupę osobników, które:\n1. **krzyżują się swobodnie ze sobą** w warunkach naturalnych,\n2. **wydają płodne potomstwo**, oraz\n3. są **izolowane rozrodczo od innych takich grup** w naturze.\n\nW opisanym przypadku:\n\n| Kryterium | Stan faktyczny |\n| Krzyżowanie w naturze | ❌ Brak - mieszańce „niesłychanie rzadkie\" |\n| Płodne potomstwo przy sztucznym zapłodnieniu | ✅ Możliwe |\n| Izolacja rozrodcza w naturze | ✅ Tak - behawioralna (prezygotyczna) |\n\n**Mechanizm izolacji:** Samice każdego gatunku reagują pozytywnie **wyłącznie na rytuał godowy właściwy ich gatunkowi**. Zrytualizowane, gatunkowo specyficzne sekwencje ruchów kaczorów pełnią rolę **prezygotycznej bariery rozrodczej** (izolacja etologiczna / behawioralna). Samica, której kaczorek błędnie wykonuje sekwencję, **odlatuje** - kopulacja nie dochodzi do skutku, więc do zapłodnienia nie dochodzi.\n\n**Wniosek:** Skoro naturalny przepływ genów między populacjami jest zablokowany w terenie, spełniony jest warunek izolacji rozrodczej → są to odrębne gatunki niezależnie od potencjalnej płodności mieszańców w laboratorium.\n\n## Sposób 2 - Eliminacja błędnego rozumowania: „skoro można skrzyżować → jeden gatunek\"\n\nCzęsty błąd: uczeń myli **potencjalną zdolność do krzyżowania** z **faktycznym krzyżowaniem w naturze**.\n\nBiologiczna koncepcja gatunku ocenia **realizowaną izolację w naturze**, nie potencję fizjologiczną:\n\n- **Kon koń × osiołek** → muł (bezpłodny) → odrębne gatunki ✓\n- **Kaczki** → płodne mieszańce *in vitro*, ale **zerowy przepływ genów in situ** → odrębne gatunki ✓\n- **Gdyby** kaczki krzyżowały się swobodnie w naturze i dawały płodne potomstwo → jeden gatunek (lub continuum)\n\nKluczowe zdanie do napisania w odpowiedzi:\n\n> Biologiczna koncepcja gatunku wymaga swobodnego krzyżowania i wydawania płodnego potomstwa **w warunkach naturalnych**. Kaczki nie spełniają tego kryterium, ponieważ izolacja behawioralna (różne rytuały godowe) uniemożliwia im krzyżowanie się w naturze, mimo że sztuczne zapłodnienie jest możliwe.\n\n## Sposób 3 - Klasyfikacja mechanizmów izolacji: gdzie dokładnie leży bariera\n\nIzolacja rozrodcza może być:\n\nPREZYGOTYCZNA (przed zapłodnieniem) POSTZYGOTYCZNA (po zapłodnieniu)\n├── siedliskowa (różne nisze) ├── nieżywotność mieszańców\n├── sezonowa (różne pory rozrodu) ├── bezpłodność mieszańców\n├── etologiczna ← TU: rytuały godowe └── rozkład mieszańców (F2 sterylny)\n├── mechaniczna (niezgodność narządów)\n└── gametyczna (niezgodność gamet)\n\nW zadaniu działa **izolacja etologiczna** (typ prezygotyczny):\n- Samice posiadają wrodzony „filtr\" behawioralny - akceptują samca tylko przy **identycznej sekwencji ruchów** gatunkowego rytuału.\n- To mechanizm selekcyjnie faworyzowany: samica inwestuje ogromne zasoby w potomstwo → błąd w wyborze partnera kosztuje ją całą inwestycję reprodukcyjną → selekcja faworyzuje precyzyjny dobór gatunkowy.\n\nFakt, że bariera jest **prezygotyczna** (a nie postzygotyczna jak u konia i osła) oznacza, że ewolucja zdążyła wytworzyć izolację jeszcze przed marnotrawstwem gamet - to efektywniejsza i „tańsza\" biologicznie strategia.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n> Zgodnie z oficjalnym kluczem CKE (zadanie 20, 0-1 pkt):\n> - **1 pkt** - za wyjasnienie uwzgledniajace: 1) **biologiczna koncepcje gatunku** (zachowanie odrebnosci pul genowych / brak krzyzowania sie osobnikow dwoch populacji w naturze), oraz 2) argumentacje, ze kaczki nie spelniaja tej definicji ze wzgledu na **izolacje behawioralna**.\n> - **0 pkt** - za odpowiedz niespelniajaca wymagan za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\n\n## Wzory z karty CKE - czego MASZ użyć\n\nW tym zadaniu nie korzystamy z karty wzorów - wystarczy znajomość **biologicznej koncepcji gatunku** (Mayr) i mechanizmów izolacji rozrodczej. Są to treści z zakresu ekologii i ewolucji, nieobejmowane kartą wzorów EM2023.\n\n## Typowe pułapki i uwaga\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Najczęstszy błąd to napisanie „nie mogą się krzyżować\" - tymczasem tekst wprost mówi, że **mogą** (sztuczne zapłodnienie). Uczeń musi podkreślić, że **nie krzyżują się w warunkach naturalnych**.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Samo opisanie różnych rytuałów godowych **bez odniesienia do biologicznej koncepcji gatunku** = 0 pkt. Klucz wymaga użycia pojęcia z definicji gatunku.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Nie mylić izolacji **etologicznej** (behawioralnej) z izolacją **mechaniczną** (niezgodność budowy narządów) ani **gametyczną** - tu bariera jest czysto behawioralna, zachodzi przed jakimkolwiek kontaktem fizycznym.","image":"img/biologia-2021-maj-matura-rozszerzona/zad-20.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":21,"source":"maturazai","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2021 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura","text_html":"

Zadanie 20. (0-1)
Różne kaczki: krzyżówki, cyranki, krakwy, świstuny, żyją w tym samym środowisku.
W warunkach naturalnych mieszańce tych gatunków spotyka się niesłychanie rzadko,
mimo że w wielu przypadkach płodne mieszańce można uzyskać drogą sztucznego
zaplemnienia. Upierzenie samic tych gatunków jest do siebie bardzo podobne i kaczory
rozpoczynają toki na widok samicy dowolnego gatunku. Kaczory mają zrytualizowane, inne
dla każdego gatunku zachowania godowe. Samice reagują pozytywnie tylko na toki właściwe
dla ich gatunku. Sekwencje ruchów samca muszą być bardzo dokładnie powtarzane.
Odmienna sekwencja ruchów sprawia, że samice nie interesują się samcem lub odlatują.
Na podstawie: K. Lorenz, Comparative studies on the behaviour of Anatinae, 2012;
P.A. Johnsgard, Behavioral isolating mechanisms in the family Anatidae, „Proc. XIII Intern. Ornithol. Congr.”, 1963.
Wyjaśnij, odnosząc się do biologicznej koncepcji gatunku, dlaczego kaczki opisane
w tekście nie są zaliczane do jednego gatunku, pomimo że można je skrzyżować.
Wypełnia
egzaminator
Nr zadania
19.1.
19.2.
19.3.
19.4.
19.5.
20.
Maks. liczba pkt
1
1
1
1
1
1
Uzyskana liczba pkt
EBIP-R0_100

","solutions":[{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"

Poprawna odpowiedź

\n

Kaczki te stanowią odrębne gatunki, ponieważ w warunkach naturalnych są między sobą izolowane rozrodczo (nie krzyżują się swobodnie), a biologiczna koncepcja gatunku wymaga właśnie zdolności do swobodnego krzyżowania i wydawania płodnego potomstwa w naturze - sztuczne zapłodnienie tego kryterium nie spełnia.

\n

Sposób 1 - Mechanizm biologiczny: prezygotyczna izolacja behawioralna

\n

Biologiczna koncepcja gatunku (Mayr, 1942) definiuje gatunek jako grupę osobników, które:

\n
  1. krzyżują się swobodnie ze sobą w warunkach naturalnych,
  2. wydają płodne potomstwo, oraz
  3. są izolowane rozrodczo od innych takich grup w naturze.
\n

W opisanym przypadku:

\n

| Kryterium | Stan faktyczny |
| Krzyżowanie w naturze | ❌ Brak - mieszańce „niesłychanie rzadkie" |
| Płodne potomstwo przy sztucznym zapłodnieniu | ✅ Możliwe |
| Izolacja rozrodcza w naturze | ✅ Tak - behawioralna (prezygotyczna) |

\n

Mechanizm izolacji: Samice każdego gatunku reagują pozytywnie wyłącznie na rytuał godowy właściwy ich gatunkowi. Zrytualizowane, gatunkowo specyficzne sekwencje ruchów kaczorów pełnią rolę prezygotycznej bariery rozrodczej (izolacja etologiczna / behawioralna). Samica, której kaczorek błędnie wykonuje sekwencję, odlatuje - kopulacja nie dochodzi do skutku, więc do zapłodnienia nie dochodzi.

\n

Wniosek: Skoro naturalny przepływ genów między populacjami jest zablokowany w terenie, spełniony jest warunek izolacji rozrodczej → są to odrębne gatunki niezależnie od potencjalnej płodności mieszańców w laboratorium.

\n

Sposób 2 - Eliminacja błędnego rozumowania: „skoro można skrzyżować → jeden gatunek"

\n

Częsty błąd: uczeń myli potencjalną zdolność do krzyżowania z faktycznym krzyżowaniem w naturze.

\n

Biologiczna koncepcja gatunku ocenia realizowaną izolację w naturze, nie potencję fizjologiczną:

\n\n

Kluczowe zdanie do napisania w odpowiedzi:

\n
Biologiczna koncepcja gatunku wymaga swobodnego krzyżowania i wydawania płodnego potomstwa w warunkach naturalnych. Kaczki nie spełniają tego kryterium, ponieważ izolacja behawioralna (różne rytuały godowe) uniemożliwia im krzyżowanie się w naturze, mimo że sztuczne zapłodnienie jest możliwe.
\n

Sposób 3 - Klasyfikacja mechanizmów izolacji: gdzie dokładnie leży bariera

\n

Izolacja rozrodcza może być:

\n

PREZYGOTYCZNA (przed zapłodnieniem) POSTZYGOTYCZNA (po zapłodnieniu)
├── siedliskowa (różne nisze) ├── nieżywotność mieszańców
├── sezonowa (różne pory rozrodu) ├── bezpłodność mieszańców
├── etologiczna ← TU: rytuały godowe └── rozkład mieszańców (F2 sterylny)
├── mechaniczna (niezgodność narządów)
└── gametyczna (niezgodność gamet)

\n

W zadaniu działa izolacja etologiczna (typ prezygotyczny):

\n\n

Fakt, że bariera jest prezygotyczna (a nie postzygotyczna jak u konia i osła) oznacza, że ewolucja zdążyła wytworzyć izolację jeszcze przed marnotrawstwem gamet - to efektywniejsza i „tańsza" biologicznie strategia.

\n

Schemat oceniania CKE

\n
Zgodnie z oficjalnym kluczem CKE (zadanie 20, 0-1 pkt):
- 1 pkt - za wyjasnienie uwzgledniajace: 1) biologiczna koncepcje gatunku (zachowanie odrebnosci pul genowych / brak krzyzowania sie osobnikow dwoch populacji w naturze), oraz 2) argumentacje, ze kaczki nie spelniaja tej definicji ze wzgledu na izolacje behawioralna.
- 0 pkt - za odpowiedz niespelniajaca wymagan za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
\n

Wzory z karty CKE - czego MASZ użyć

\n

W tym zadaniu nie korzystamy z karty wzorów - wystarczy znajomość biologicznej koncepcji gatunku (Mayr) i mechanizmów izolacji rozrodczej. Są to treści z zakresu ekologii i ewolucji, nieobejmowane kartą wzorów EM2023.

\n

Typowe pułapki i uwaga

\n
⚠️ Uwaga: Najczęstszy błąd to napisanie „nie mogą się krzyżować" - tymczasem tekst wprost mówi, że mogą (sztuczne zapłodnienie). Uczeń musi podkreślić, że nie krzyżują się w warunkach naturalnych.
\n
⚠️ Uwaga: Samo opisanie różnych rytuałów godowych bez odniesienia do biologicznej koncepcji gatunku = 0 pkt. Klucz wymaga użycia pojęcia z definicji gatunku.
\n
⚠️ Uwaga: Nie mylić izolacji etologicznej (behawioralnej) z izolacją mechaniczną (niezgodność budowy narządów) ani gametyczną - tu bariera jest czysto behawioralna, zachodzi przed jakimkolwiek kontaktem fizycznym.
"}]}