{"id":"biologia-2022-maj-matura-rozszerzona/zad/19","paper_id":"biologia-2022-maj-matura-rozszerzona","number":"19","points":1,"ptype":"closed","subject":"biologia","category":"matura","year":2022,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 19. (0-1)\nW kameruńskim jeziorze wulkanicznym Barombi Mbo żyje 15 gatunków ryb, z czego 11\nnależy do pielęgnic - ryb z rodziny Cichlidae. Badania mitochondrialnego DNA wykazały,\nże endemiczne pielęgnice z Barombi Mbo stanowią grupę monofiletyczną - wszystkie są\nze sobą bliżej spokrewnione niż z jakimkolwiek gatunkiem występującym w sąsiednich\nrzekach.\nZe względu na regularny stożkowy kształt misy jeziornej, będącej kraterem wygasłego\nwulkanu, historyczne wahania poziomu wody nie mogły doprowadzić do podziału jeziora\nna kilka mniejszych. W obrębie jeziora nie występują też inne bariery geograficzne\nutrudniające kontakt tych aktywnych ryb. Jezioro Barombi Mbo jest prawie całkowicie\nodizolowane od lokalnego systemu rzek.\nNa podstawie: U.K. Schliewen i B. Klee, […] speciation in Cameroonian crater lake cichlids, „Frontiers in Zoology” 1(5), 2004.\nNa podstawie przedstawionych informacji dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź\nA albo B oraz odpowiedź 1., 2. albo 3.\nZróżnicowanie gatunkowe pielęgnic w jeziorze Barombi Mbo powstało na drodze\nA.\nspecjacji\nallopatrycznej,\npolegającej na\n1.\nkilkunastu migracjach gatunków rzecznych\ndo jeziora.\n2.\nradiacji ewolucyjnej pielęgnic w obrębie\njeziora.\nB.\nspecjacji\nsympatrycznej,\n3.\nkrzyżowaniu się blisko spokrewnionych\ngatunków ryb.\nWypełnia\negzaminator\nNr zadania\n18.1.\n18.2.\n18.3.\n18.4.\n19.\nMaks. liczba pkt\n1\n1\n2\n1\n1\nUzyskana liczba pkt\nEBIP-R0_100","answer":"A","answer_text":null,"solution":"## Poprawna odpowiedź\n\n**B2** - specjacja sympatryczna + radiacja ewolucyjna pielęgnic w obrębie jeziora.\n\n## Sposób 1 - Mechanizm biologiczny (eliminacja przez informację z tekstu)\n\nAnalizujemy każdy element tekstu i dopasowujemy do opcji:\n\n**Krok 1 - Czy specjacja była allopatryczna czy sympatryczna?**\n\nSpecjacja **allopatryczna** wymaga bariery geograficznej dzielącej populację. Tekst wprost stwierdza:\n- *„historyczne wahania poziomu wody nie mogły doprowadzić do podziału jeziora na kilka mniejszych\"*\n- *„W obrębie jeziora nie występują też inne bariery geograficzne\"*\n\n→ Brak barier = **niemożliwa specjacja allopatryczna** → eliminujemy **A**\n\nSpecjacja **sympatryczna** zachodzi bez izolacji geograficznej, w obrębie jednego obszaru. Spełnione - jezioro bez barier, a mimo to 11 gatunków → **wybieramy B**\n\n**Krok 2 - Skąd wzięła się różnorodność? Które prawoe zdanie?**\n\n| Opcja | Treść | Analiza |\n| 1. | kilkanaście migracji gatunków rzecznych | Tekst: pielęgnice tworzą grupę **monofiletyczną** = jeden wspólny przodek = **jedna** kolonizacja. Kilkanaście migracji dałoby grupę polifiletyczną → **BŁĄD** |\n| **2.** | radiacja ewolucyjna w obrębie jeziora | Jeden gatunek przodka → dywersyfikacja na 11 gatunków bez opuszczania jeziora = definicja radiacji ewolucyjnej → **POPRAWNE** |\n| 3. | krzyżowanie się blisko spokrewnionych gatunków | Hybrydyzacja zmniejsza liczbę gatunków (prowadzi do introgresji), nie tworzy nowych; do tego monofiletyczność wskazuje na dywersyfikację, nie zbieżność → **BŁĄD** |\n\n**Wniosek:** → **B + 2**\n\n## Sposób 2 - Klucz pojęciowy: monofiletyczność jako dowód radiacji\n\nMonofiletyczność = **wszystkie endemiczne pielęgnice Barombi Mbo są bliżej ze sobą spokrewnione niż z jakimkolwiek gatunkiem z zewnątrz**. To precyzyjny sygnał molekularny:\n\nJeden gatunek-przodek (kolonizacja jeziora)\n│\n├──── gatunek 1\n├──── gatunek 2\n├──── gatunek 3\n│\n└──── gatunek 11\n\n→ Takie drzewo filogenetyczne wskazuje wprost na **radiację ewolucyjną**: jeden przodek → gwałtowna dywersyfikacja w nowym, „pustym\" środowisku (nisze ekologiczne bez konkurentów).\n\nGdyby zamiast tego zachodziły wielokrotne migracje z rzek (opcja 1.), drzewo filogenetyczne wyglądałoby inaczej - różne gatunki z jeziora byłyby bliższe różnym gatunkom rzecznym (politomia, nie monofilia).\n\n## Sposób 3 - Analogia z innymi jeziorami kraterowymi (kontekst ewolucyjny)\n\nRadiacja sympatryczna w jeziorach izolowanych to **klasyczny scenariusz biologii ewolucyjnej**:\n\n- Jezioro Wiktorii → ~500 gatunków pielęgnic (sympatryczna radiacja adaptywna)\n- Jezioro Tanganika → ~250 gatunków pielęgnic\n- **Barombi Mbo** → 11 gatunków pielęgnic - mniejsze jezioro, proporcjonalnie mniejsza radiacja\n\nMechanizm: ryby kolonizują izolowane jezioro → brak drapieżników/konkurentów → **szybka eksploatacja różnych nisz ekologicznych** → dobór naturalny faworyzuje specjalizację → izolacja rozrodcza.\n\nTo dowód, że **B + 2** jest biologicznie spójne z szerokim kontekstem ewolucji pielęgnic w Afryce.\n\n## Orientacyjny schemat punktowania (odtworzony przez AI - NIE oficjalny klucz CKE)\n\n> 📋 **Orientacyjny schemat punktowania (nieoficjalny, odtworzony przez AI) (zadanie 19, max 1 pkt):**\n> - **1 pkt** - uczeń zaznacza **B** oraz **2** (obie odpowiedzi poprawne łącznie)\n> - **0 pkt** - każda inna kombinacja, w tym: tylko B bez 2, tylko 2 bez B, A2, B1, B3 itp.\n>\n> ✅ Wymagane zaznaczenie OBU elementów - lewa i prawa odpowiedź muszą być poprawne jednocześnie.\n\n## Wzory z karty CKE - czego MASZ użyć\n\nW tym zadaniu nie korzystamy z karty wzorów - wystarczy znajomość mechanizmów specjacji (allopatryczna vs sympatryczna) i pojęcia monofiletyczności. To zadanie czysto rozumowania biologicznego z tekstu.\n\n## Dlaczego inne odpowiedzi są błędne\n\n| Kombinacja | Typowy błąd ucznia |\n| **A + 2** | Uczeń wie, że to radiacja (2 ✓), ale myli izolację *jeziora od rzek* z barierą *wewnątrz* jeziora. Izolacja na poziomie jezioro-rzeki to izolacja dla przodka przy kolonizacji, nie dla późniejszej specjacji w jeziorze |\n| **B + 1** | Uczeń rozumie „sympatryczna\" (B ✓), ale interpretuje 11 gatunków jako 11 oddzielnych imigracji. Ignoruje sygnał monofiletyczności, który wyklucza wielokrotne kolonizacje |\n| **B + 3** | Uczeń myli *dywersyfikację* (tworzenie nowych gatunków) z *hybrydyzacją* (łączenie istniejących). Krzyżowanie blisko spokrewnionych prowadzi do zmniejszenia liczby gatunków, nie ich wzrostu |\n| **A + 1** | Podwójny błąd: myląca izolacja jeziora od rzek jako bariery allopatrycznej + ignorowanie monofiletyczności |\n\n## Typowe pułapki i uwaga\n\n> ⚠️ **Pułapka 1:** Izolacja jeziora *od rzek* ≠ bariera *wewnątrz* jeziora. Jezioro jest izolowane od zewnątrz (jeden przodek mógł wejść), ale wewnątrz nie ma barier - dlatego specjacja jest **sympatryczna**, nie allopatryczna.\n\n> ⚠️ **Pułapka 2:** Monofiletyczność to kluczowe słowo eliminujące opcję 1. Jeśli 11 gatunków pochodzi od **jednego** wspólnego przodka, to nie mogło dojść do „kilkunastu migracji\" - każda migracja wniosłaby niezależną linię rodową.\n\n> ⚠️ **Pułapka 3:** Hybrydyzacja (opcja 3.) **nie tworzy** różnorodności gatunkowej - wręcz przeciwnie, może ją niwelować przez introgresję i fuzję gatunków. Radiacja ewolucyjna to proces odwrotny: jeden gatunek → wiele gatunków.","image":"img/biologia-2022-maj-matura-rozszerzona/zad-19.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":23,"source":"ocr","answer_source":"ocr","answer_text_source":null,"solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2022 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura","text_html":"<p>Zadanie 19. (0-1)<br>W kameruńskim jeziorze wulkanicznym Barombi Mbo żyje 15 gatunków ryb, z czego 11<br>należy do pielęgnic - ryb z rodziny Cichlidae. Badania mitochondrialnego DNA wykazały,<br>że endemiczne pielęgnice z Barombi Mbo stanowią grupę monofiletyczną - wszystkie są<br>ze sobą bliżej spokrewnione niż z jakimkolwiek gatunkiem występującym w sąsiednich<br>rzekach.<br>Ze względu na regularny stożkowy kształt misy jeziornej, będącej kraterem wygasłego<br>wulkanu, historyczne wahania poziomu wody nie mogły doprowadzić do podziału jeziora<br>na kilka mniejszych. W obrębie jeziora nie występują też inne bariery geograficzne<br>utrudniające kontakt tych aktywnych ryb. Jezioro Barombi Mbo jest prawie całkowicie<br>odizolowane od lokalnego systemu rzek.<br>Na podstawie: U.K. Schliewen i B. Klee, […] speciation in Cameroonian crater lake cichlids, „Frontiers in Zoology” 1(5), 2004.<br>Na podstawie przedstawionych informacji dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź<br>A albo B oraz odpowiedź 1., 2. albo 3.<br>Zróżnicowanie gatunkowe pielęgnic w jeziorze Barombi Mbo powstało na drodze<br>A.<br>specjacji<br>allopatrycznej,<br>polegającej na<br>1.<br>kilkunastu migracjach gatunków rzecznych<br>do jeziora.<br>2.<br>radiacji ewolucyjnej pielęgnic w obrębie<br>jeziora.<br>B.<br>specjacji<br>sympatrycznej,<br>3.<br>krzyżowaniu się blisko spokrewnionych<br>gatunków ryb.<br>Wypełnia<br>egzaminator<br>Nr zadania<br>18.1.<br>18.2.<br>18.3.<br>18.4.<br>19.<br>Maks. liczba pkt<br>1<br>1<br>2<br>1<br>1<br>Uzyskana liczba pkt<br>EBIP-R0_100</p>","solutions":[{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"<h4>Poprawna odpowiedź</h4>\n<p><strong>B2</strong> - specjacja sympatryczna + radiacja ewolucyjna pielęgnic w obrębie jeziora.</p>\n<h4>Sposób 1 - Mechanizm biologiczny (eliminacja przez informację z tekstu)</h4>\n<p>Analizujemy każdy element tekstu i dopasowujemy do opcji:</p>\n<p><strong>Krok 1 - Czy specjacja była allopatryczna czy sympatryczna?</strong></p>\n<p>Specjacja <strong>allopatryczna</strong> wymaga bariery geograficznej dzielącej populację. Tekst wprost stwierdza:</p>\n<ul><li><em>„historyczne wahania poziomu wody nie mogły doprowadzić do podziału jeziora na kilka mniejszych&quot;</em></li><li><em>„W obrębie jeziora nie występują też inne bariery geograficzne&quot;</em></li></ul>\n<p>→ Brak barier = <strong>niemożliwa specjacja allopatryczna</strong> → eliminujemy <strong>A</strong></p>\n<p>Specjacja <strong>sympatryczna</strong> zachodzi bez izolacji geograficznej, w obrębie jednego obszaru. Spełnione - jezioro bez barier, a mimo to 11 gatunków → <strong>wybieramy B</strong></p>\n<p><strong>Krok 2 - Skąd wzięła się różnorodność? Które prawoe zdanie?</strong></p>\n<p>| Opcja | Treść | Analiza |<br>| 1. | kilkanaście migracji gatunków rzecznych | Tekst: pielęgnice tworzą grupę <strong>monofiletyczną</strong> = jeden wspólny przodek = <strong>jedna</strong> kolonizacja. Kilkanaście migracji dałoby grupę polifiletyczną → <strong>BŁĄD</strong> |<br>| <strong>2.</strong> | radiacja ewolucyjna w obrębie jeziora | Jeden gatunek przodka → dywersyfikacja na 11 gatunków bez opuszczania jeziora = definicja radiacji ewolucyjnej → <strong>POPRAWNE</strong> |<br>| 3. | krzyżowanie się blisko spokrewnionych gatunków | Hybrydyzacja zmniejsza liczbę gatunków (prowadzi do introgresji), nie tworzy nowych; do tego monofiletyczność wskazuje na dywersyfikację, nie zbieżność → <strong>BŁĄD</strong> |</p>\n<p><strong>Wniosek:</strong> → <strong>B + 2</strong></p>\n<h4>Sposób 2 - Klucz pojęciowy: monofiletyczność jako dowód radiacji</h4>\n<p>Monofiletyczność = <strong>wszystkie endemiczne pielęgnice Barombi Mbo są bliżej ze sobą spokrewnione niż z jakimkolwiek gatunkiem z zewnątrz</strong>. To precyzyjny sygnał molekularny:</p>\n<p>Jeden gatunek-przodek (kolonizacja jeziora)<br>│<br>├──── gatunek 1<br>├──── gatunek 2<br>├──── gatunek 3<br>│<br>└──── gatunek 11</p>\n<p>→ Takie drzewo filogenetyczne wskazuje wprost na <strong>radiację ewolucyjną</strong>: jeden przodek → gwałtowna dywersyfikacja w nowym, „pustym&quot; środowisku (nisze ekologiczne bez konkurentów).</p>\n<p>Gdyby zamiast tego zachodziły wielokrotne migracje z rzek (opcja 1.), drzewo filogenetyczne wyglądałoby inaczej - różne gatunki z jeziora byłyby bliższe różnym gatunkom rzecznym (politomia, nie monofilia).</p>\n<h4>Sposób 3 - Analogia z innymi jeziorami kraterowymi (kontekst ewolucyjny)</h4>\n<p>Radiacja sympatryczna w jeziorach izolowanych to <strong>klasyczny scenariusz biologii ewolucyjnej</strong>:</p>\n<ul><li>Jezioro Wiktorii → ~500 gatunków pielęgnic (sympatryczna radiacja adaptywna)</li><li>Jezioro Tanganika → ~250 gatunków pielęgnic</li><li><strong>Barombi Mbo</strong> → 11 gatunków pielęgnic - mniejsze jezioro, proporcjonalnie mniejsza radiacja</li></ul>\n<p>Mechanizm: ryby kolonizują izolowane jezioro → brak drapieżników/konkurentów → <strong>szybka eksploatacja różnych nisz ekologicznych</strong> → dobór naturalny faworyzuje specjalizację → izolacja rozrodcza.</p>\n<p>To dowód, że <strong>B + 2</strong> jest biologicznie spójne z szerokim kontekstem ewolucji pielęgnic w Afryce.</p>\n<h4>Orientacyjny schemat punktowania (odtworzony przez AI - NIE oficjalny klucz CKE)</h4>\n<blockquote>📋 <strong>Orientacyjny schemat punktowania (nieoficjalny, odtworzony przez AI) (zadanie 19, max 1 pkt):</strong><br>- <strong>1 pkt</strong> - uczeń zaznacza <strong>B</strong> oraz <strong>2</strong> (obie odpowiedzi poprawne łącznie)<br>- <strong>0 pkt</strong> - każda inna kombinacja, w tym: tylko B bez 2, tylko 2 bez B, A2, B1, B3 itp.<br><br>✅ Wymagane zaznaczenie OBU elementów - lewa i prawa odpowiedź muszą być poprawne jednocześnie.</blockquote>\n<h4>Wzory z karty CKE - czego MASZ użyć</h4>\n<p>W tym zadaniu nie korzystamy z karty wzorów - wystarczy znajomość mechanizmów specjacji (allopatryczna vs sympatryczna) i pojęcia monofiletyczności. To zadanie czysto rozumowania biologicznego z tekstu.</p>\n<h4>Dlaczego inne odpowiedzi są błędne</h4>\n<p>| Kombinacja | Typowy błąd ucznia |<br>| <strong>A + 2</strong> | Uczeń wie, że to radiacja (2 ✓), ale myli izolację <em>jeziora od rzek</em> z barierą <em>wewnątrz</em> jeziora. Izolacja na poziomie jezioro-rzeki to izolacja dla przodka przy kolonizacji, nie dla późniejszej specjacji w jeziorze |<br>| <strong>B + 1</strong> | Uczeń rozumie „sympatryczna&quot; (B ✓), ale interpretuje 11 gatunków jako 11 oddzielnych imigracji. Ignoruje sygnał monofiletyczności, który wyklucza wielokrotne kolonizacje |<br>| <strong>B + 3</strong> | Uczeń myli <em>dywersyfikację</em> (tworzenie nowych gatunków) z <em>hybrydyzacją</em> (łączenie istniejących). Krzyżowanie blisko spokrewnionych prowadzi do zmniejszenia liczby gatunków, nie ich wzrostu |<br>| <strong>A + 1</strong> | Podwójny błąd: myląca izolacja jeziora od rzek jako bariery allopatrycznej + ignorowanie monofiletyczności |</p>\n<h4>Typowe pułapki i uwaga</h4>\n<blockquote>⚠️ <strong>Pułapka 1:</strong> Izolacja jeziora <em>od rzek</em> ≠ bariera <em>wewnątrz</em> jeziora. Jezioro jest izolowane od zewnątrz (jeden przodek mógł wejść), ale wewnątrz nie ma barier - dlatego specjacja jest <strong>sympatryczna</strong>, nie allopatryczna.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Pułapka 2:</strong> Monofiletyczność to kluczowe słowo eliminujące opcję 1. Jeśli 11 gatunków pochodzi od <strong>jednego</strong> wspólnego przodka, to nie mogło dojść do „kilkunastu migracji&quot; - każda migracja wniosłaby niezależną linię rodową.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Pułapka 3:</strong> Hybrydyzacja (opcja 3.) <strong>nie tworzy</strong> różnorodności gatunkowej - wręcz przeciwnie, może ją niwelować przez introgresję i fuzję gatunków. Radiacja ewolucyjna to proces odwrotny: jeden gatunek → wiele gatunków.</blockquote>"}]}