Ekologia organizmów – zadania maturalne z biologii

Tolerancja i nisza ekologiczna

Na organizm działają czynniki abiotyczne (temperatura, światło, woda, pH, zasolenie) i biotyczne (inne organizmy). Zakres wartości czynnika, w którym organizm może przeżyć, to zakres tolerancji; w jego obrębie jest optimum. Organizmy o wąskim zakresie tolerancji (stenobionty) są dobrymi bioindykatorami – np. porosty wskazują czystość powietrza (zawartość SO₂), a larwy widelnic czystość wód. Siedlisko to miejsce życia organizmu (adres), a nisza ekologiczna to jego rola i wymagania w ekosystemie (zawód) – wszystkie czynniki, w jakich może żyć i zasoby, z których korzysta. Rośliny wykazują adaptacje do siedlisk: kserofity (gruba kutykula, zagłębione szparki, sukulencja), hydrofity (przestwory powietrzne – aerenchyma), heliofity i sciofity.

Zapamiętaj

Siedlisko = adres, nisza = zawód.
Bioindykator ma wąski zakres tolerancji na dany czynnik.
Porosty wymierają przy dużym stężeniu SO₂ w powietrzu.
Kserofity ograniczają transpirację, hydrofity mają aerenchymę.
Czynnik ograniczający to ten, którego wartość jest najbliżej granicy tolerancji.

Typowe błędy

Utożsamianie niszy z siedliskiem.
Wskazywanie gatunku o szerokiej tolerancji jako dobrego bioindykatora.
Mylenie czynników biotycznych z abiotycznymi.

Wymagania podstawy programowej

XVII.1.1 czynniki biotyczne i abiotyczne
XVII.1.2 nisza ekologiczna a siedlisko
XVII.1.3 tolerancja ekologiczna
XVII.1.4 organizmy o wąskiej tolerancji w bioindykacji
XVII.1.5 środowisko życia organizmu na podstawie tolerancji ekologicznej
XVII.1.6 adaptacje form ekologicznych roślin do różnych siedlisk

Przykładowe zadania

Zadanie 1

Zakres tolerancji pstrąga potokowego na temperaturę wody wynosi ok. 0–25 °C, a optimum – ok. 10–15 °C. Gatunek ten wymaga też wody o wysokiej zawartości rozpuszczonego tlenu (powyżej ok. 7 mg/l); im wyższa temperatura wody, tym mniej tlenu się w niej rozpuszcza.

1.1 Określ, czy pstrąg potokowy jest stenobiontem czy eurybiontem względem zawartości tlenu w wodzie. Uzasadnij odpowiedź. (1 pkt)
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź: Stenobiontem – ma wąski zakres tolerancji na zawartość tlenu, bo wymaga wody o wysokim jego stężeniu.
Stenobiont ma wąski zakres tolerancji na dany czynnik, eurybiont – szeroki. Pstrąg wymaga wody bogatej w tlen i nie znosi jego niedoboru, więc względem tlenu jest stenobiontem.
1.2 Wyjaśnij, dlaczego pstrąg potokowy nie występuje w ciepłych, wolno płynących rzekach nizinnych. (1 pkt)
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź: Ciepła, wolno płynąca woda zawiera mało rozpuszczonego tlenu, a jej temperatura bywa bliska górnej granicy tolerancji pstrąga, więc warunki wykraczają poza zakres tolerancji tego gatunku.
W ciepłej, wolno płynącej wodzie rozpuszcza się mniej tlenu, a temperatura zbliża się do górnej granicy tolerancji pstrąga. Warunki wykraczają poza jego zakres tolerancji – zwłaszcza wobec tlenu.
1.3 Wyjaśnij, czym różni się nisza ekologiczna od siedliska. (1 pkt)
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź: Siedlisko to miejsce występowania organizmu, a nisza ekologiczna to zespół jego wymagań wobec czynników środowiska oraz rola, jaką pełni w ekosystemie (np. czym się żywi, kiedy jest aktywny).
Siedlisko to miejsce, w którym żyje organizm („adres”). Nisza ekologiczna to zespół wymagań gatunku i jego rola w ekosystemie: zakres tolerancji, zasoby, z których korzysta, i relacje z innymi organizmami („zawód”).
1.4 Czynnikiem biotycznym środowiska jest: (1 pkt)
- A. temperatura wody
- B. odczyn (pH) gleby
- C. obecność drapieżnika
- D. natężenie światła
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź: C. obecność drapieżnika
Czynniki biotyczne to oddziaływania innych organizmów (drapieżnictwo, konkurencja, pasożytnictwo). Temperatura, pH i światło to czynniki abiotyczne.

Zadanie 2

Zbadano przeżywalność dwóch gatunków skorupiaków (A i B) po 48 godzinach w wodzie o różnym zasoleniu. Zasolenie [‰]: 2 | 8 | 12 | 15 | 18 | 25 | 35 Przeżywalność gatunku A [%]: 10 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 5 Przeżywalność gatunku B [%]: 0 | 0 | 5 | 100 | 40 | 0 | 0

2.1 Który gatunek jest lepszym bioindykatorem zasolenia wody? (1 pkt)
- A. Gatunek A, ponieważ przeżywa w większej liczbie badanych wariantów.
- B. Gatunek B, ponieważ ma wąski zakres tolerancji na zasolenie.
- C. Gatunek A, ponieważ ma optimum przy wyższym zasoleniu.
- D. Oba gatunki w równym stopniu, ponieważ oba giną przy zasoleniu 35‰.
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź: B. Gatunek B, ponieważ ma wąski zakres tolerancji na zasolenie.
Bioindykator musi mieć wąski zakres tolerancji – jego obecność wskazuje wtedy dość dokładnie wartość czynnika. Gatunek B przeżywa w pełni tylko przy ok. 15‰, więc jego obecność informuje o zasoleniu. Gatunek A przeżywa w szerokim zakresie 8–25‰.
2.2 W estuarium (ujściu rzeki do morza) zasolenie zmienia się w ciągu doby od 8‰ do 25‰. Określ, który z badanych gatunków mógłby stale zasiedlać to estuarium. Uzasadnij odpowiedź, odwołując się do wyników. (1 pkt)
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź: Gatunek A, ponieważ w całym zakresie 8–25‰ jego przeżywalność wynosi 100% (ma szeroki zakres tolerancji), a gatunek B przy 8‰ i 25‰ ginie całkowicie.
Organizm może zasiedlać środowisko, jeśli wahania czynnika mieszczą się w jego zakresie tolerancji. Dla A cały zakres 8–25‰ to 100% przeżywalności.
2.3 Oceń prawdziwość stwierdzeń dotyczących wyników badania. (1 pkt)
- . Optimum zasolenia dla gatunku B mieści się w przedziale 12–18‰.
- . Zasolenie jest dla badanych gatunków czynnikiem biotycznym.
- . Gatunek A jest eurybiontem względem zasolenia.
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź: true, false, true
Gatunek B ma 100% przeżywalności przy 15‰, czyli w przedziale 12–18‰. Zasolenie to czynnik abiotyczny. Gatunek A toleruje szeroki zakres zasolenia, więc jest eurybiontem.

Ćwicz ten dział z oceną odpowiedzi Sprawdź swój poziom za darmo