Matura z biologii 2019, zadanie 21: Liczba poziomów troficznych a przepływ energii – odpowiedzi i wyjaśnienie

21.1: 1 – P, 2 – F, 3 – F. 21.2: liczba poziomów jest ograniczona, bo na każdym poziomie znaczna część energii jest zużywana na procesy życiowe i rozpraszana jako ciepło, więc kolejnym poziomom przekazywany jest tylko niewielki jej ułamek.

O czym jest zadanie 21?

Wstęp przypomina, że wydajność produkcji wtórnej to stosunek energii przekazanej do kolejnego poziomu troficznego do energii pobranej z poziomu niższego. Na wykresie zebrano wyniki analizy 183 sieci pokarmowych i pokazano, jak często występuje w nich dana liczba poziomów troficznych. Zadania sprawdzają umiejętność odczytu wykresu oraz wyjaśnienia, dlaczego łańcuchy pokarmowe nie mogą być dowolnie długie.

Pełny wstęp z rysunkami i tabelami: oficjalny arkusz CKE, strona 24 · zasady oceniania CKE.

Zadanie 21.1 (0–1 pkt)

Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące przedstawionych wyników badań są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1. Najwięcej jest sieci pokarmowych, które mają 4 poziomy troficzne. P F
2. Liczba poziomów troficznych zależy od liczby sieci pokarmowych w danym ekosystemie. P F
3. Większość sieci ma 6 lub więcej poziomów troficznych. P F

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: 1 – P, 2 – F, 3 – F

Na wykresie najwyższy słupek przypada na sieci z 4 poziomami troficznymi, więc stwierdzenie pierwsze jest prawdziwe. Oś pozioma pokazuje liczbę poziomów troficznych, a oś pionowa liczbę sieci – to liczba sieci o danym natężeniu cechy, a nie odwrotnie, więc stwierdzenie drugie jest fałszywe. Sieci z 6 i więcej poziomami to niewielka część wszystkich badanych, więc trzecie stwierdzenie też jest fałszywe.

Punktacja: Punkt jest za poprawne oznaczenie wszystkich trzech stwierdzeń; przy jednym błędzie egzaminator daje 0 p.

Zadanie 21.2 (0–1 pkt)

Wyjaśnij, dlaczego liczba poziomów troficznych w ekosystemie jest ograniczona. W odpowiedzi uwzględnij przepływ energii przez kolejne poziomy troficzne.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: Na każdym poziomie troficznym organizmy zużywają większość pobranej energii na własne procesy życiowe i rozpraszają ją jako ciepło, a tylko ok. 10% trafia do następnego poziomu. Im dłuższy łańcuch, tym mniej energii dociera do drapieżców wyższego rzędu, aż brakuje jej na utrzymanie kolejnej populacji.

Energia nie krąży w ekosystemie, lecz przepływa jednokierunkowo i jest tracona na każdym szczeblu. Kolejne poziomy troficzne dziedziczą więc coraz mniejszą pulę energii, malejącą w postępie geometrycznym. Po kilku poziomach ilość energii jest zbyt mała, by wyżywić następną populację, dlatego liczba ogniw jest ograniczona.

Punktacja: Punkt jest za wyjaśnienie, które wprost wskazuje straty energii (zużycie na procesy życiowe lub rozproszenie jako ciepło) przy przejściu między poziomami; samo stwierdzenie, że „energia maleje”, bez wskazania przyczyny strat, nie wystarcza.

Najczęstsze błędy w zadaniu 21

Uczniowie zbyt dosłownie czytają wykres i uznają, że to liczba sieci pokarmowych wpływa na liczbę poziomów troficznych.
W wyjaśnieniu piszą tylko, że „energia spada”, nie podając, że przyczyną są straty na procesy życiowe i rozpraszanie ciepła.
Twierdzą, że energia całkowicie znika lub że ograniczenie wynika z liczby gatunków, a nie z przepływu energii.

Źródło zadania: Centralna Komisja Egzaminacyjna, Matura z biologii 2019, poziom rozszerzony (w maju 2019). Wstęp CKE opracowała na podstawie: E.R. Pianka, Evolutionary Ecology, 2011.. Odpowiedzi i wyjaśnienia: anotemy.