{"id":"biologia-2026-maj-matura-rozszerzona/zad/13","paper_id":"biologia-2026-maj-matura-rozszerzona","number":"13","points":2,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2026,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 13.\nNiewielkie jaszczurki z rodzaju Anolis, występujące na Wyspach Karaibskich, w sytuacji\nzagrożenia chowają się pod powierzchnią wody. Niektóre z gatunków, np. Anolis aquaticus,\npozostają zanurzone pod powierzchnią wody nawet przez kilkanaście minut. W tym czasie\nw przedniej części ich głowy powstaje bańka wydychanego powietrza, którego objętość\ncyklicznie powiększa się w czasie wydechu (A) i zmniejsza się w czasie wdechu (B) -\nco ilustrują poniższe zdjęcia.\nPostawiono hipotezę, że w ten sposób jaszczurki A. aquaticus przez jakiś czas korzystają\nz tlenu znajdującego się w wydychanym powietrzu.\nNaukowcom udało się określić ciśnienie parcjalne tlenu (pO2) w takiej bańce powietrza.\nPoniżej przedstawiono wykres I, ilustrujący wyniki pomiarów pO2 w bańce powietrza\nznajdującej się na głowie A. aquaticus, oraz wykres II, ilustrujący wyniki pomiarów pO2\nw bańce powietrza mechanicznie wytwarzanej pod powierzchnią wody przy użyciu\nstrzykawki.\nNiebieskie punkty wskazują jednostkowe wyniki pomiarów, błękitna linia wskazuje ustaloną\nna ich podstawie linię trendu, a czerwona linia wskazuje średnią wartość pO2 w powietrzu\natmosferycznym w czasie pomiaru.\nNa podstawie: C.K. Boccia i in., Repeated Evolution of Underwater Rebreathing in Diving Anolis Lizards,\n„Current Biology” 31(13), 2021.\nA\nB\nbańka powietrza\n80\n120\n160\n200\npO2, hPa\nczas, s\n0\n100\n200\n300\n400\n0\n100\n200\n300\n400\nczas, s\nwykres I\nwykres II\nMBIP-R0_100","answer":null,"answer_text":null,"solution":"Odpowiedź: **13.1.** Próba kontrolna pozwoliła **wykluczyć wpływ czynników innych niż fizjologia jaszczurki** na spadek $p\\text{O}_2$ w bańce powietrza. Bańka wytworzona mechanicznie znajdowała się w **tych samych warunkach fizycznych** (woda, temperatura, ciśnienie), ale **bez udziału zwierzęcia**. Gdyby tlen ubywał z niej samoistnie — np. **dyfundując do otaczającej wody** — spadek $p\\text{O}_2$ pojawiłby się także na wykresie II. Tak się jednak nie stało. Próba kontrolna stanowi zatem **poziom odniesienia (referencyjny)**: dopiero porównanie z nią pozwala przypisać spadek $p\\text{O}_2$ w próbie badawczej **pobieraniu tlenu przez jaszczurkę**. **13.2.** **Potwierdzenie hipotezy: tak.** **Uzasadnienie:** w **próbie badawczej** (wykres I) ciśnienie parcjalne tlenu w bańce na głowie jaszczurki **systematycznie malało** w czasie zanurzenia. W **próbie kontrolnej** (wykres II) $p\\text{O}_2$ w bańce wytworzonej mechanicznie **pozostawało w przybliżeniu stałe**. Skoro w obu próbach warunki fizyczne były identyczne, a tlen ubywał **tylko** tam, gdzie obecna była jaszczurka, jedynym wyjaśnieniem spadku jest **pobieranie tlenu z bańki przez zwierzę**. Potwierdza to hipotezę, że *A. aquaticus* korzysta z tlenu zawartego w wydychanym powietrzu.\n\nTreść zadania (CKE)\n\nAnatomia doświadczenia\n\nElement | W tym badaniu\nproblem badawczy | Czy A. aquaticus korzysta z tlenu w bańce wydychanego powietrza?\nhipoteza | Tak — jaszczurka pobiera tlen z bańki\npróba badawcza | bańka na głowie jaszczurki (wykres I)\npróba kontrolna | bańka wytworzona strzykawką (wykres II)\nzmienna niezależna | obecność jaszczurki\nzmienna zależna | $p\\text{O}_2$ w bańce\nzmienne kontrolowane | temperatura, głębokość, skład wody, objętość bańki\nwynik | spadek $p\\text{O}_2$ tylko w próbie badawczej\nwniosek | hipoteza potwierdzona\n\nPo co próba kontrolna\n\nFunkcja | Przykład z tego badania\nwykluczenie czynników ubocznych | tlen nie ucieka z bańki przez dyfuzję do wody\npoziom odniesienia | pokazuje, jak wyglądałby wynik bez badanego czynnika\npotwierdzenie przyczynowości | różnica między próbami wynika wyłącznie z obecności zwierzęcia\nocena poprawności metody | wykrycie błędów pomiarowych i artefaktów\n\nZasada złotego standardu: próba kontrolna różni się od badawczej tylko jednym czynnikiem — tym, którego wpływ badamy.\n\nTrzy typy prób w doświadczeniu\n\nTyp | Opis | Przykład\nbadawcza | zawiera badany czynnik | bańka na głowie jaszczurki\nkontrolna negatywna | bez badanego czynnika — spodziewamy się braku efektu | bańka ze strzykawki\nkontrolna pozytywna | z czynnikiem o znanym działaniu — sprawdza czułość metody | pomiar $p\\text{O}_2$ w powietrzu atmosferycznym\n\nCzerwona linia na wykresach (średnie $p\\text{O}_2$ w atmosferze) pełni funkcję dodatkowego punktu odniesienia.\n\nCiśnienie parcjalne tlenu\n\n$$p\\text{O}2 = p{\\text{całk}} \\cdot \\%\\text{O}_2$$\n\nMiejsce | $p\\text{O}_2$\npowietrze atmosferyczne | ~210 hPa (21% z 1013 hPa)\npęcherzyki płucne | ~140 hPa\nkrew tętnicza | ~130 hPa\nkrew żylna | ~50 hPa\ntkanki | < 40 hPa\n\nTlen dyfunduje zawsze zgodnie z gradientem ciśnienia parcjalnego — od wyższego do niższego. Dlatego jaszczurka może pobierać tlen z bańki tak długo, jak $p\\text{O}_2$ w bańce przewyższa $p\\text{O}_2$ w jej krwi.\n\nRebreathing i skrzela fizyczne — analogiczne rozwiązania\n\nOrganizm | Mechanizm\nAnolis aquaticus | rebreathing — powtórne wdychanie bańki wydychanego powietrza\npluskwiaki wodne (pluskolec, płoszczyca) | skrzela fizyczne — pęcherzyk powietrza pod pokrywami, wymieniający gazy z wodą\nchrząszcze wodne (pływak) | zapas powietrza pod pokrywami skrzydłowymi\npająk topik | „dzwon nurkowy\" z pajęczyny wypełniony powietrzem\n\nWspólna zasada: warstwa powietrza działa jak rezerwuar tlenu, a przy dłuższym zanurzeniu — także jak powierzchnia wymiany gazowej z wodą.\n\nPunktacja CKE\n\n- 13.1. 1 pkt — określenie znaczenia próby kontrolnej: wykluczenie wpływu innych czynników (np. dyfuzji tlenu do wody) albo wskazanie jej jako poziomu odniesienia.\n- 13.2. 1 pkt — ocena (tak) wraz z uzasadnieniem odnoszącym się do spadku $p\\text{O}_2$ w próbie badawczej oraz stałości $p\\text{O}_2$ w próbie kontrolnej, z logicznym powiązaniem obu wyników.\n- Razem: 2 pkt.\n\nTypowy błąd: **W 13.1 nie wystarczy napisać, że „próba kontrolna służy do porównania\".** Trzeba wskazać **co konkretnie** ona wyklucza — np. samoistną **dyfuzję tlenu do wody** — albo nazwać ją **poziomem odniesienia** dla pomiarów. **W 13.2 uzasadnienie musi odnieść się do OBU prób.** Klucz CKE wymaga wskazania **spadku** $p\\text{O}_2$ w próbie badawczej **i stałości** $p\\text{O}_2$ w kontrolnej — oraz **logicznego powiązania** tych wyników. Opisanie tylko jednego wykresu nie punktuje. **Nie myl próby kontrolnej z drugą próbą badawczą.** Próba kontrolna różni się od badawczej **wyłącznie jednym czynnikiem** — tu obecnością jaszczurki. Wszystko inne musi być identyczne. **Hipoteza została potwierdzona, a nie udowodniona.** W naukach przyrodniczych mówimy o **potwierdzeniu** hipotezy przez wyniki; dowodzić w sensie ścisłym można w matematyce. **Uwaga na kierunek zmian.** Spadek $p\\text{O}_2$ oznacza **ubywanie tlenu**. Gdyby $p\\text{O}_2$ rosło, świadczyłoby to raczej o dyfuzji tlenu z wody do bańki. **To zjawisko nazywa się rebreathingiem.** Jaszczurka wielokrotnie „przepłukuje\" tę samą porcję powietrza, wykorzystując resztkowy tlen — analogicznie do niektórych owadów wodnych korzystających z pęcherzyka powietrza jako **skrzeli fizycznych**.","image":"img/biologia-2026-maj-matura-rozszerzona/zad-13.webp","solution_image":null,"topics":"proba kontrolna, metodologia badan, jaszczurki Anolis, oddychanie pod woda, cisnienie parcjalne tlenu","page_from":18,"source":"maturaonline","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2026 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura","text_html":"<p>Zadanie 13.<br>Niewielkie jaszczurki z rodzaju Anolis, występujące na Wyspach Karaibskich, w sytuacji<br>zagrożenia chowają się pod powierzchnią wody. Niektóre z gatunków, np. Anolis aquaticus,<br>pozostają zanurzone pod powierzchnią wody nawet przez kilkanaście minut. W tym czasie<br>w przedniej części ich głowy powstaje bańka wydychanego powietrza, którego objętość<br>cyklicznie powiększa się w czasie wydechu (A) i zmniejsza się w czasie wdechu (B) -<br>co ilustrują poniższe zdjęcia.<br>Postawiono hipotezę, że w ten sposób jaszczurki A. aquaticus przez jakiś czas korzystają<br>z tlenu znajdującego się w wydychanym powietrzu.<br>Naukowcom udało się określić ciśnienie parcjalne tlenu (pO2) w takiej bańce powietrza.<br>Poniżej przedstawiono wykres I, ilustrujący wyniki pomiarów pO2 w bańce powietrza<br>znajdującej się na głowie A. aquaticus, oraz wykres II, ilustrujący wyniki pomiarów pO2<br>w bańce powietrza mechanicznie wytwarzanej pod powierzchnią wody przy użyciu<br>strzykawki.<br>Niebieskie punkty wskazują jednostkowe wyniki pomiarów, błękitna linia wskazuje ustaloną<br>na ich podstawie linię trendu, a czerwona linia wskazuje średnią wartość pO2 w powietrzu<br>atmosferycznym w czasie pomiaru.<br>Na podstawie: C.K. Boccia i in., Repeated Evolution of Underwater Rebreathing in Diving Anolis Lizards,<br>„Current Biology” 31(13), 2021.<br>A<br>B<br>bańka powietrza<br>80<br>120<br>160<br>200<br>pO2, hPa<br>czas, s<br>0<br>100<br>200<br>300<br>400<br>0<br>100<br>200<br>300<br>400<br>czas, s<br>wykres I<br>wykres II<br>MBIP-R0_100</p>","solutions":[{"source":"maturaonline","label":"matura-online.pl","kind":"text","html":"<p>Odpowiedź: <strong>13.1.</strong> Próba kontrolna pozwoliła <strong>wykluczyć wpływ czynników innych niż fizjologia jaszczurki</strong> na spadek $p\\text{O}_2$ w bańce powietrza. Bańka wytworzona mechanicznie znajdowała się w <strong>tych samych warunkach fizycznych</strong> (woda, temperatura, ciśnienie), ale <strong>bez udziału zwierzęcia</strong>. Gdyby tlen ubywał z niej samoistnie — np. <strong>dyfundując do otaczającej wody</strong> — spadek $p\\text{O}_2$ pojawiłby się także na wykresie II. Tak się jednak nie stało. Próba kontrolna stanowi zatem <strong>poziom odniesienia (referencyjny)</strong>: dopiero porównanie z nią pozwala przypisać spadek $p\\text{O}_2$ w próbie badawczej <strong>pobieraniu tlenu przez jaszczurkę</strong>. <strong>13.2.</strong> <strong>Potwierdzenie hipotezy: tak.</strong> <strong>Uzasadnienie:</strong> w <strong>próbie badawczej</strong> (wykres I) ciśnienie parcjalne tlenu w bańce na głowie jaszczurki <strong>systematycznie malało</strong> w czasie zanurzenia. W <strong>próbie kontrolnej</strong> (wykres II) $p\\text{O}_2$ w bańce wytworzonej mechanicznie <strong>pozostawało w przybliżeniu stałe</strong>. Skoro w obu próbach warunki fizyczne były identyczne, a tlen ubywał <strong>tylko</strong> tam, gdzie obecna była jaszczurka, jedynym wyjaśnieniem spadku jest <strong>pobieranie tlenu z bańki przez zwierzę</strong>. Potwierdza to hipotezę, że <em>A. aquaticus</em> korzysta z tlenu zawartego w wydychanym powietrzu.</p>\n<p>Treść zadania (CKE)</p>\n<p>Anatomia doświadczenia</p>\n<p>Element | W tym badaniu<br>problem badawczy | Czy A. aquaticus korzysta z tlenu w bańce wydychanego powietrza?<br>hipoteza | Tak — jaszczurka pobiera tlen z bańki<br>próba badawcza | bańka na głowie jaszczurki (wykres I)<br>próba kontrolna | bańka wytworzona strzykawką (wykres II)<br>zmienna niezależna | obecność jaszczurki<br>zmienna zależna | $p\\text{O}_2$ w bańce<br>zmienne kontrolowane | temperatura, głębokość, skład wody, objętość bańki<br>wynik | spadek $p\\text{O}_2$ tylko w próbie badawczej<br>wniosek | hipoteza potwierdzona</p>\n<p>Po co próba kontrolna</p>\n<p>Funkcja | Przykład z tego badania<br>wykluczenie czynników ubocznych | tlen nie ucieka z bańki przez dyfuzję do wody<br>poziom odniesienia | pokazuje, jak wyglądałby wynik bez badanego czynnika<br>potwierdzenie przyczynowości | różnica między próbami wynika wyłącznie z obecności zwierzęcia<br>ocena poprawności metody | wykrycie błędów pomiarowych i artefaktów</p>\n<p>Zasada złotego standardu: próba kontrolna różni się od badawczej tylko jednym czynnikiem — tym, którego wpływ badamy.</p>\n<p>Trzy typy prób w doświadczeniu</p>\n<p>Typ | Opis | Przykład<br>badawcza | zawiera badany czynnik | bańka na głowie jaszczurki<br>kontrolna negatywna | bez badanego czynnika — spodziewamy się braku efektu | bańka ze strzykawki<br>kontrolna pozytywna | z czynnikiem o znanym działaniu — sprawdza czułość metody | pomiar $p\\text{O}_2$ w powietrzu atmosferycznym</p>\n<p>Czerwona linia na wykresach (średnie $p\\text{O}_2$ w atmosferze) pełni funkcję dodatkowego punktu odniesienia.</p>\n<p>Ciśnienie parcjalne tlenu</p>\n<p>$$p\\text{O}2 = p{\\text{całk}} \\cdot \\%\\text{O}_2$$</p>\n<p>Miejsce | $p\\text{O}_2$<br>powietrze atmosferyczne | ~210 hPa (21% z 1013 hPa)<br>pęcherzyki płucne | ~140 hPa<br>krew tętnicza | ~130 hPa<br>krew żylna | ~50 hPa<br>tkanki | &lt; 40 hPa</p>\n<p>Tlen dyfunduje zawsze zgodnie z gradientem ciśnienia parcjalnego — od wyższego do niższego. Dlatego jaszczurka może pobierać tlen z bańki tak długo, jak $p\\text{O}_2$ w bańce przewyższa $p\\text{O}_2$ w jej krwi.</p>\n<p>Rebreathing i skrzela fizyczne — analogiczne rozwiązania</p>\n<p>Organizm | Mechanizm<br>Anolis aquaticus | rebreathing — powtórne wdychanie bańki wydychanego powietrza<br>pluskwiaki wodne (pluskolec, płoszczyca) | skrzela fizyczne — pęcherzyk powietrza pod pokrywami, wymieniający gazy z wodą<br>chrząszcze wodne (pływak) | zapas powietrza pod pokrywami skrzydłowymi<br>pająk topik | „dzwon nurkowy&quot; z pajęczyny wypełniony powietrzem</p>\n<p>Wspólna zasada: warstwa powietrza działa jak rezerwuar tlenu, a przy dłuższym zanurzeniu — także jak powierzchnia wymiany gazowej z wodą.</p>\n<p>Punktacja CKE</p>\n<ul><li>13.1. 1 pkt — określenie znaczenia próby kontrolnej: wykluczenie wpływu innych czynników (np. dyfuzji tlenu do wody) albo wskazanie jej jako poziomu odniesienia.</li><li>13.2. 1 pkt — ocena (tak) wraz z uzasadnieniem odnoszącym się do spadku $p\\text{O}_2$ w próbie badawczej oraz stałości $p\\text{O}_2$ w próbie kontrolnej, z logicznym powiązaniem obu wyników.</li><li>Razem: 2 pkt.</li></ul>\n<p>Typowy błąd: <strong>W 13.1 nie wystarczy napisać, że „próba kontrolna służy do porównania&quot;.</strong> Trzeba wskazać <strong>co konkretnie</strong> ona wyklucza — np. samoistną <strong>dyfuzję tlenu do wody</strong> — albo nazwać ją <strong>poziomem odniesienia</strong> dla pomiarów. <strong>W 13.2 uzasadnienie musi odnieść się do OBU prób.</strong> Klucz CKE wymaga wskazania <strong>spadku</strong> $p\\text{O}_2$ w próbie badawczej <strong>i stałości</strong> $p\\text{O}_2$ w kontrolnej — oraz <strong>logicznego powiązania</strong> tych wyników. Opisanie tylko jednego wykresu nie punktuje. <strong>Nie myl próby kontrolnej z drugą próbą badawczą.</strong> Próba kontrolna różni się od badawczej <strong>wyłącznie jednym czynnikiem</strong> — tu obecnością jaszczurki. Wszystko inne musi być identyczne. <strong>Hipoteza została potwierdzona, a nie udowodniona.</strong> W naukach przyrodniczych mówimy o <strong>potwierdzeniu</strong> hipotezy przez wyniki; dowodzić w sensie ścisłym można w matematyce. <strong>Uwaga na kierunek zmian.</strong> Spadek $p\\text{O}_2$ oznacza <strong>ubywanie tlenu</strong>. Gdyby $p\\text{O}_2$ rosło, świadczyłoby to raczej o dyfuzji tlenu z wody do bańki. <strong>To zjawisko nazywa się rebreathingiem.</strong> Jaszczurka wielokrotnie „przepłukuje&quot; tę samą porcję powietrza, wykorzystując resztkowy tlen — analogicznie do niektórych owadów wodnych korzystających z pęcherzyka powietrza jako <strong>skrzeli fizycznych</strong>.</p>"}]}