{"id":"biologia-2024-maj-matura-rozszerzona/zad/10","paper_id":"biologia-2024-maj-matura-rozszerzona","number":"10","points":3,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2024,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 10.\nW czasie ewolucji powstają nowe cechy zwiększające możliwości adaptacyjne organizmów.\nPoniżej przedstawiono drzewo filogenetyczne kręgowców, a literą X oznaczono pojawienie\nsię w ich historii ewolucyjnej pewnej nowej cechy.\nNa podstawie: N.A. Campbell, Biologia, Poznań 2014.","answer":null,"answer_text":null,"solution":"Odpowiedź: **10.1.** **B** — błony płodowe (**owodnia, omocznia, kosmówka**). **Uzasadnienie**: X jest na rozgałęzieniu, które oddziela płazy od ssaki+gady+ptaki. Ta grupa to **Amniota** (owodniowce). Cechą diagnostyczną Amniota są **błony płodowe**: - **Owodnia** (amnion) — chroni zarodek wodnym workiem. - **Omocznia** (allantois) — magazyn produktów azotowych + wymiana gazowa. - **Kosmówka** (chorion) — najbardziej zewnętrzna, wymiana z otoczeniem. Te błony pozwoliły kręgowcom **w pełni zasiedlić ląd** — bez potrzeby składania jaj w wodzie (jak płazy). **Dlaczego nie inne opcje?**: - **A. Płuca** — pojawiły się już u **ryb dwudysznych** (dipnoi), nie u X. - **C. Gruczoły mleczne** — tylko **ssaki**, węższa grupa niż X. - **D. Kończyny typu lądowego** — pojawiły się u **płazów**, nie u X (płazy są przed X). **10.2.** | # | Stwierdzenie | Odpowiedź | |---|---|---| | 1 | Krokodyle bliżej z ptakami niż z jaszczurkami | **P** | | 2 | Ptaki są parafiletyczne | **F** | | 3 | Gady są monofiletyczne | **F** | **Uzasadnienia**: 1. **P** — drzewo pokazuje: jaszczurki+węże oddzielają się od krokodyle+ptaki **wcześniej**. Krokodyle i ptaki należą do **archozaurów** (Archosauria) — wspólna grupa, dzieląca ostatniego wspólnego przodka stosunkowo niedawno. To zaskakujące dla laika (\"krokodyl bardziej spokrewniony z ptakiem niż jaszczurką\"), ale to fakt filogenetyczny. 2. **F** — ptaki są **monofiletyczne** (klada, klade) — wszystkie ptaki pochodzą od jednego wspólnego przodka I obejmują WSZYSTKICH jego potomków. 3. **F** — gady są **parafiletyczne**. Tradycyjne pojęcie \"Reptilia\" obejmuje jaszczurki+węże+krokodyle, ale **NIE** ptaki. Ptaki ewolucyjnie wyłoniły się z gadów (dinozaurów), więc \"gady bez ptaków\" = niepełna grupa = **parafiletyczna**. Współczesna taksonomia często łączy gady+ptaki w **Sauropsida** (monofiletyczna).\n\nStrona arkusza CKE z trescia zadania\n\nKlucz pojęciowy — ewolucja kręgowców\n\nGrupa | Charakterystyczne cechy | Ewolucyjny \"wynalazek\"\nRyby | Skrzela, łuski, jednoobwodowe krążenie | Pierwsze kręgowce\nRyby dwudyszne | Skrzela + płuca (prymitywne) | Płuca (do oddychania powietrzem atm.)\nPłazy | 4 kończyny, skóra naga, jaja w wodzie | Kończyny lądowe\nAmniota (gady, ptaki, ssaki) | Błony płodowe (owodnia, omocznia, kosmówka), jaja amniotyczne | Niezależność od wody przy rozmnażaniu\nGady | Łuski, ektotermia (poza ptakami), 3 lub 4 jamy serca | Suchy lądowy tryb życia\nSsaki | Sierść, gruczoły mleczne, endotermia, neokorteks | Mleko + futro\nPtaki | Pióra, lot aktywny, endotermia, dziób | Lot + pióra\n\nMechanizm: jajo amniotyczne (10.1)\n\nPłazy: składają jaja w wodzie. Bez wody zarodek wysycha → uzależnienie od zbiorników wodnych.\n\nOwodniowce (Amniota): jajo amniotyczne = z błonami płodowymi:\n- Owodnia otacza zarodek wodnym workiem (płynem owodniowym) → zarodek \"własna woda\".\n- Omocznia zbiera produkty azotowe + odpowiada za wymianę gazową (poprzez kosmówkę).\n- Kosmówka otacza wszystko → wymiana CO₂/O₂ z atmosferą.\n- Pęcherzyk żółtkowy — zapas pokarmu.\n- Skorupa (u gadów, ptaków) — ochrona mechaniczna.\n\nSkutek: zarodek rozwija się na lądzie, bez wody → kręgowce naprawdę zasiedliły ląd.\n\nMechanizm: monofiletyczność vs parafiletyczność\n\nTyp grupy | Definicja | Przykład\nMonofiletyczna (klada) | Wspólny przodek + WSZYSCY potomkowie | Ssaki, ptaki, owodniowce\nParafiletyczna | Wspólny przodek + WYBRANI potomkowie (niektórzy wykluczeni) | Gady (bez ptaków), bezkręgowce (bez kręgowców)\nPolifiletyczna | Brak jednego wspólnego przodka | Zwierzęta krwiopijne, ciepłokrwiste (ssaki + ptaki)\n\nWspółczesna kladystyka preferuje tylko monofiletyczne grupy → dlatego \"Reptilia\" w sensie tradycyjnym (bez ptaków) jest porzucana.\n\nMechanizm: archozaury (10.2.1)\n\nArchozaury (Archosauria) = monofiletyczna grupa obejmująca:\n- Krokodyle (Crocodylia).\n- Wszystkie ptaki (Aves) jako potomków dinozaurów teropodów.\n\nWspólne cechy archozaurów:\n- Otwór przedoczodołowy w czaszce (antorbital fenestra).\n- Ząb stożkowaty (thecodonta — zęby w kieszonkach kostnych).\n- Czterojamowe serce (pełna separacja u krokodyli i ptaków).\n\nWniosek: krokodyl filogenetycznie bliżej ptaka niż jaszczurki — chociaż wyglądem nie pasuje. To klasyczna lekcja: kladystyka ≠ morfologia.\n\nPunktacja CKE\n\n- 10.1. 1 pkt — B.\n- 10.2. 2 pkt — wszystkie 3 P/F poprawne (P, F, F). 1 pkt za 2/3 poprawne. 0 pkt za ≤1 poprawne.\n- Suma: 3 pkt.\n\nPo co to umieć\n\nOwodniowce (Amniota) to przełom ewolucyjny = niezależność od wody:\n- Karbon (~360 mln lat temu): kręgowce już lądowe (płazy), ale uzależnione od wody przy rozmnażaniu.\n- Późny karbon - perm (~310 mln lat): pojawiają się pierwsze owodniowce (Hylonomus).\n- Dalsze ~250 mln lat: amniota dominują na lądzie (dinozaury, ssaki, ptaki).\n\nWspółczesna systematyka = kladystyka (Hennig 1950, \"Phylogenetic Systematics\"). Zasady:\n- Grupy tylko monofiletyczne.\n- Cechy diagnostyczne = synapomorfie (wspólne pochodne, nie pierwotne).\n- Drzewo budowane na maksimum parsymonii lub maximum likelihood (statystycznie).\n\nDinozaury żyją — to ptaki. Strusie, kurczaki, gołębie = teropody. T-rex był bliższy kurczakowi niż triceratopsowi (z punktu widzenia kladystyki).\n\nTypowy błąd: Pułapka 10.1 — odpowiedź A \"płuc\". Płuca są **starsze** niż X — występują już u ryb dwudysznych. Klucz: X = błony płodowe = **wyjście z wody**. Pułapka 10.1 — odpowiedź D \"kończyn typu lądowego\". Płazy MAJĄ kończyny typu lądowego (4 łapy), a płazy są PRZED X na drzewie. Klucz: X jest **po** płazach. Pułapka 10.2.1 — niezaufanie do drzewa. Krokodyle wyglądają jak jaszczurki — ale **filogenetycznie** są bliżej ptaków (archozaury). To **homologia** vs **analogia**. Pułapka 10.2.2/3 — pomylenie monofiletyczny/parafiletyczny. **Monofiletyczny** = wspólny przodek + WSZYSCY potomkowie. **Parafiletyczny** = wspólny przodek + WYBRANI potomkowie (z wykluczeniem niektórych). **Polifiletyczny** = brak wspólnego przodka.","image":"img/biologia-2024-maj-matura-rozszerzona/zad-10.webp","solution_image":null,"topics":"ewolucja, drzewo filogenetyczne, owodniowce, amniota, monofiletyczność, parafiletyczność","page_from":14,"source":"maturaonline","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2024 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura","text_html":"<p>Zadanie 10.<br>W czasie ewolucji powstają nowe cechy zwiększające możliwości adaptacyjne organizmów.<br>Poniżej przedstawiono drzewo filogenetyczne kręgowców, a literą X oznaczono pojawienie<br>się w ich historii ewolucyjnej pewnej nowej cechy.<br>Na podstawie: N.A. Campbell, Biologia, Poznań 2014.</p>","solutions":[{"source":"maturaonline","label":"matura-online.pl","kind":"text","html":"<p>Odpowiedź: <strong>10.1.</strong> <strong>B</strong> — błony płodowe (<strong>owodnia, omocznia, kosmówka</strong>). <strong>Uzasadnienie</strong>: X jest na rozgałęzieniu, które oddziela płazy od ssaki+gady+ptaki. Ta grupa to <strong>Amniota</strong> (owodniowce). Cechą diagnostyczną Amniota są <strong>błony płodowe</strong>: - <strong>Owodnia</strong> (amnion) — chroni zarodek wodnym workiem. - <strong>Omocznia</strong> (allantois) — magazyn produktów azotowych + wymiana gazowa. - <strong>Kosmówka</strong> (chorion) — najbardziej zewnętrzna, wymiana z otoczeniem. Te błony pozwoliły kręgowcom <strong>w pełni zasiedlić ląd</strong> — bez potrzeby składania jaj w wodzie (jak płazy). <strong>Dlaczego nie inne opcje?</strong>: - <strong>A. Płuca</strong> — pojawiły się już u <strong>ryb dwudysznych</strong> (dipnoi), nie u X. - <strong>C. Gruczoły mleczne</strong> — tylko <strong>ssaki</strong>, węższa grupa niż X. - <strong>D. Kończyny typu lądowego</strong> — pojawiły się u <strong>płazów</strong>, nie u X (płazy są przed X). <strong>10.2.</strong> | # | Stwierdzenie | Odpowiedź | |---|---|---| | 1 | Krokodyle bliżej z ptakami niż z jaszczurkami | <strong>P</strong> | | 2 | Ptaki są parafiletyczne | <strong>F</strong> | | 3 | Gady są monofiletyczne | <strong>F</strong> | <strong>Uzasadnienia</strong>: 1. <strong>P</strong> — drzewo pokazuje: jaszczurki+węże oddzielają się od krokodyle+ptaki <strong>wcześniej</strong>. Krokodyle i ptaki należą do <strong>archozaurów</strong> (Archosauria) — wspólna grupa, dzieląca ostatniego wspólnego przodka stosunkowo niedawno. To zaskakujące dla laika (&quot;krokodyl bardziej spokrewniony z ptakiem niż jaszczurką&quot;), ale to fakt filogenetyczny. 2. <strong>F</strong> — ptaki są <strong>monofiletyczne</strong> (klada, klade) — wszystkie ptaki pochodzą od jednego wspólnego przodka I obejmują WSZYSTKICH jego potomków. 3. <strong>F</strong> — gady są <strong>parafiletyczne</strong>. Tradycyjne pojęcie &quot;Reptilia&quot; obejmuje jaszczurki+węże+krokodyle, ale <strong>NIE</strong> ptaki. Ptaki ewolucyjnie wyłoniły się z gadów (dinozaurów), więc &quot;gady bez ptaków&quot; = niepełna grupa = <strong>parafiletyczna</strong>. Współczesna taksonomia często łączy gady+ptaki w <strong>Sauropsida</strong> (monofiletyczna).</p>\n<p>Strona arkusza CKE z trescia zadania</p>\n<p>Klucz pojęciowy — ewolucja kręgowców</p>\n<p>Grupa | Charakterystyczne cechy | Ewolucyjny &quot;wynalazek&quot;<br>Ryby | Skrzela, łuski, jednoobwodowe krążenie | Pierwsze kręgowce<br>Ryby dwudyszne | Skrzela + płuca (prymitywne) | Płuca (do oddychania powietrzem atm.)<br>Płazy | 4 kończyny, skóra naga, jaja w wodzie | Kończyny lądowe<br>Amniota (gady, ptaki, ssaki) | Błony płodowe (owodnia, omocznia, kosmówka), jaja amniotyczne | Niezależność od wody przy rozmnażaniu<br>Gady | Łuski, ektotermia (poza ptakami), 3 lub 4 jamy serca | Suchy lądowy tryb życia<br>Ssaki | Sierść, gruczoły mleczne, endotermia, neokorteks | Mleko + futro<br>Ptaki | Pióra, lot aktywny, endotermia, dziób | Lot + pióra</p>\n<p>Mechanizm: jajo amniotyczne (10.1)</p>\n<p>Płazy: składają jaja w wodzie. Bez wody zarodek wysycha → uzależnienie od zbiorników wodnych.</p>\n<p>Owodniowce (Amniota): jajo amniotyczne = z błonami płodowymi:</p>\n<ul><li>Owodnia otacza zarodek wodnym workiem (płynem owodniowym) → zarodek &quot;własna woda&quot;.</li><li>Omocznia zbiera produkty azotowe + odpowiada za wymianę gazową (poprzez kosmówkę).</li><li>Kosmówka otacza wszystko → wymiana CO₂/O₂ z atmosferą.</li><li>Pęcherzyk żółtkowy — zapas pokarmu.</li><li>Skorupa (u gadów, ptaków) — ochrona mechaniczna.</li></ul>\n<p>Skutek: zarodek rozwija się na lądzie, bez wody → kręgowce naprawdę zasiedliły ląd.</p>\n<p>Mechanizm: monofiletyczność vs parafiletyczność</p>\n<p>Typ grupy | Definicja | Przykład<br>Monofiletyczna (klada) | Wspólny przodek + WSZYSCY potomkowie | Ssaki, ptaki, owodniowce<br>Parafiletyczna | Wspólny przodek + WYBRANI potomkowie (niektórzy wykluczeni) | Gady (bez ptaków), bezkręgowce (bez kręgowców)<br>Polifiletyczna | Brak jednego wspólnego przodka | Zwierzęta krwiopijne, ciepłokrwiste (ssaki + ptaki)</p>\n<p>Współczesna kladystyka preferuje tylko monofiletyczne grupy → dlatego &quot;Reptilia&quot; w sensie tradycyjnym (bez ptaków) jest porzucana.</p>\n<p>Mechanizm: archozaury (10.2.1)</p>\n<p>Archozaury (Archosauria) = monofiletyczna grupa obejmująca:</p>\n<ul><li>Krokodyle (Crocodylia).</li><li>Wszystkie ptaki (Aves) jako potomków dinozaurów teropodów.</li></ul>\n<p>Wspólne cechy archozaurów:</p>\n<ul><li>Otwór przedoczodołowy w czaszce (antorbital fenestra).</li><li>Ząb stożkowaty (thecodonta — zęby w kieszonkach kostnych).</li><li>Czterojamowe serce (pełna separacja u krokodyli i ptaków).</li></ul>\n<p>Wniosek: krokodyl filogenetycznie bliżej ptaka niż jaszczurki — chociaż wyglądem nie pasuje. To klasyczna lekcja: kladystyka ≠ morfologia.</p>\n<p>Punktacja CKE</p>\n<ul><li>10.1. 1 pkt — B.</li><li>10.2. 2 pkt — wszystkie 3 P/F poprawne (P, F, F). 1 pkt za 2/3 poprawne. 0 pkt za ≤1 poprawne.</li><li>Suma: 3 pkt.</li></ul>\n<p>Po co to umieć</p>\n<p>Owodniowce (Amniota) to przełom ewolucyjny = niezależność od wody:</p>\n<ul><li>Karbon (~360 mln lat temu): kręgowce już lądowe (płazy), ale uzależnione od wody przy rozmnażaniu.</li><li>Późny karbon - perm (~310 mln lat): pojawiają się pierwsze owodniowce (Hylonomus).</li><li>Dalsze ~250 mln lat: amniota dominują na lądzie (dinozaury, ssaki, ptaki).</li></ul>\n<p>Współczesna systematyka = kladystyka (Hennig 1950, &quot;Phylogenetic Systematics&quot;). Zasady:</p>\n<ul><li>Grupy tylko monofiletyczne.</li><li>Cechy diagnostyczne = synapomorfie (wspólne pochodne, nie pierwotne).</li><li>Drzewo budowane na maksimum parsymonii lub maximum likelihood (statystycznie).</li></ul>\n<p>Dinozaury żyją — to ptaki. Strusie, kurczaki, gołębie = teropody. T-rex był bliższy kurczakowi niż triceratopsowi (z punktu widzenia kladystyki).</p>\n<p>Typowy błąd: Pułapka 10.1 — odpowiedź A &quot;płuc&quot;. Płuca są <strong>starsze</strong> niż X — występują już u ryb dwudysznych. Klucz: X = błony płodowe = <strong>wyjście z wody</strong>. Pułapka 10.1 — odpowiedź D &quot;kończyn typu lądowego&quot;. Płazy MAJĄ kończyny typu lądowego (4 łapy), a płazy są PRZED X na drzewie. Klucz: X jest <strong>po</strong> płazach. Pułapka 10.2.1 — niezaufanie do drzewa. Krokodyle wyglądają jak jaszczurki — ale <strong>filogenetycznie</strong> są bliżej ptaków (archozaury). To <strong>homologia</strong> vs <strong>analogia</strong>. Pułapka 10.2.2/3 — pomylenie monofiletyczny/parafiletyczny. <strong>Monofiletyczny</strong> = wspólny przodek + WSZYSCY potomkowie. <strong>Parafiletyczny</strong> = wspólny przodek + WYBRANI potomkowie (z wykluczeniem niektórych). <strong>Polifiletyczny</strong> = brak wspólnego przodka.</p>"}]}