Zakres materiału na egzamin z przyrody kl III F wraz z przykładowymi odpowiedziami.
Zagadnienie: Rewolucjoniści biologii.
1.
Jak Arystoteles podzielił zwierzęta, a jak rośliny?
2.
Jakie błędne poglądy głosił?
3.
Jakie są zasady nazewnictwa opracowane przez Karola Linneusza?
4.
Kto wraz z Darwinem opracował teorię ewolucji?
5.
Kiedy i na jakim statku odbyła się podróŜ Darwina?
6.
Od jakiego gatunku pochodzą „zięby Darwina”?
7.
Jak nazywały się jego ksiąŜki?
8.
Narysuj drzewo rodziny człowiekowatych.
Zagadnienie: Dylematy moralne w biologii.
Jakie są „za” i „przeciw”:
a)
poznawaniu genomu ludzkiego,
b)
zapłodnieniu in vitro
c)
badaniom prenatalnym
d)
klonowaniu ludzi
e)
GMO
Rozszyfruj skrót GMO.
Zagadnienie: DuŜe i małe w biologii
1.
Jak się nazywa największy organizm na Ziemi?
2.
Jak się nazywa największy ssak, największy ptak?
3.
Wymień trzy zalety i trzy wady bycia małym i bycia duŜym?
4.
Jakie czynniki ograniczają wielkość owadów?
Zagadnienie: Barwy i zapachy świata.
1.
Jak zbudowane jest oko proste, oko złoŜone i oko z soczewką?
2.
Jaki rodzaj oczu mają owady, ślimaki, głowonogi, ssaki?
3.
Czym są i do czego słuŜą feromony?
Zagadnienie: Rewolucjoniści w geografii:
1.
Kto odkrył:
a)
Amerykę
b)
Australię
c)
Hawaje
2.
Jakie były skutki (plusy i minusy) odkryć geograficznych?
3.
Jakie rośliny i zwierzęta z Ameryki hoduje się powszechnie na róŜnych kontynentach?
Odpowiedzi:
Zagadnienie: Rewolucjoniści biologii.
Str 131 -138 podręcznik
PoniŜej zamieszczam własne opracowanie, bo opis w ksiąŜce jest dość chaotyczny.
Klasyfikacja według Arystotelesa.
Arystoteles był pierwszym, który starał się usystematyzować wiedzę przyrodniczą i filozoficzną. Wiele jego
ustaleń okazało się błędnymi, ale sama idea klasyfikowania przetrwała.
Pierwszym pomysłem było wprowadzenie gatunków i rodzajów, ale nie dotyczyło to zwierząt i roślin, a
pojęć. Pojęciem jednostkowym jest np. Jan Kowalski, pojęciem gatunkowym – człowiek, rodzajowym
zwierzę, bo człowieka uwaŜał za rozumne zwierzę. Arystoteles nie dzielił zwierząt i roślin na gatunki i
rodzaje. Co najwyŜej na przykładach ze świata oŜywionego wyjaśniał swoje koncepcje .
Sam pomysł został wykorzystany przez późniejszych biologów i dziś za gatunek uwaŜa się grupę
organizmów mogących się ze sobą krzyŜować i dawać płodne potomstwo. Rodzaj obejmuje gatunki, które
są do siebie niezwykle podobne.
Na przykład zebra to nie gatunek, a rodzaj zwierzęcia. Są trzy gatunki zebr, które moŜna rozpoznać po
istotnych róŜnicach w układzie pasów. Laik nie jest ich świadomy. Szympans to nie gatunek, a rodzaj. Są
dwa gatunki szympansów: szympans zwyczajny i bonobo. Kiedy więc mówimy szympans, wskazujemy
rodzaj, a nie gatunek. RównieŜ goryl to rodzaj. Są dwa gatunki goryli: wschodni i zachodni A człowiek?
Obecnie mimo, Ŝe część ludzi ma oczy skośne, jedni mają czarną, brązową, a jeszcze inni białą skórę, to
stanowimy jeden gatunek, bo ubarwienie ciała czy nieznaczne róŜnice w kształcie jakiegoś detalu wcale nie
muszą oznaczać róŜnych gatunków. Dopóki organizmy mogą dawać płodne potomstwo, dotąd uwaŜamy je
za jeden gatunek.
Do niedawna sądzono, Ŝe neandertalczycy byli odrębnym od nas gatunkiem człowieka, bo mieli trochę
inaczej ustawioną miednicę i inaczej ukształtowaną czaszkę (cofnięte czoło, brak wyraźnego podbródka,
czaszka wydłuŜona do tyłu). Jednak dzięki badaniom DNA z ich kości ustalono, Ŝe mieszali się z ludźmi
takimi jak my. Dlatego obecnie uwaŜa się ich za wymarły podgatunek człowieka rozumnego czyli Homo
sapiens. Co ciekawe, geny neandertalczyków występują tylko w DNA jądrowym, ale nie w
mitochondrialnym. DNA z jądra komórkowego pochodzi po połowie od ojca i matki, natomiast DNA z
mitochondriów tylko od matki. Nie mamy DNA z mitochondriów neandertalek. śadna neandertalka nie
spłodziła człowieka współczesnego. To męŜczyźni neandertalscy krzyŜowali się z naszymi kobietami, ale
nie na odwrót. Albo byli zatem uprzywilejowaną rasą (tak było np. w przypadku białych panów na
plantacjach – biali męŜczyźni krzyŜowali się z czarnymi niewolnicami, ale nigdy biała kobieta z czarnym
niewolnikiem), albo po prostu gwałcili lub na stałe uprowadzali nasze kobiety, gdy tymczasem ich kobiety
wydawały się naszym męŜczyznom obrzydliwe. Dziś genów neandertalczyków nie mają tylko Murzyni na
południe od Sahary.
Arystoteles choć nie dzielił zwierząt ani roślin na gatunki i rodzaje, wprowadził podział ze względu na
wykluczające się cechy, np.Ŝyworodność i jajorodność. Dziś ten podział wydaje się śmieszny, bo zarówno
ssaki bywają jajorodne (dziobak i kolczatka) jak i Ŝyworodne ( ludzie, słonie), podobnie rekiny (Ŝyworodny
jest Ŝarłacz biały znany z filmu „Szczęki”, jajorodny rekinek psi mieszkający w wodach przybrzeŜnych
Europy, ale nie w Bałtyku), nawet gady i owady mogą być jajo lub Ŝyworodne. Ten podział był więc
zupełnie sztuczny. Trafniejszy był podział na zwierzęta niekopytne i kopytne, a wśród kopytnych – na
parzystokopytne (krowy, świnie) i nieparzystokopytne (konie). Tu w ramach kaŜdej grupy występują
zwierzęta ze sobą spokrewnione. Jednak w tamtych czasach nikt nie miał pojęcia o pokrewieństwie
organizmów Ŝywych.
I dziś jakieś cechy pozwalają odróŜnić od innych zwierzęta mające bliskiego wspólnego przodka.
Problemem jest znalezienie odpowiedniej cechy. Gdybyśmy wzięli na warsztat hienę – mielibyśmy kłopot z
ustaleniem z kim jest bardziej spokrewniona, z kotami czy z psami. Wygląd i zachowanie jest pośrednie.
Okazuje się, Ŝe naleŜy do kotowatych, bo ma taki sam jak one kształt puszki słuchowej, czyli kości w
czaszce obejmującej ucho wewnętrzne. Wystarczy porównać czaszkę kota i psa. U kota puszka słuchowa
ma wyraźną bruzdę zaznaczającą wewnętrzną przegrodę.
Bywa teŜ, Ŝe na podstawie cech anatomicznych biolodzy jeszcze 10-20 lat temu źle klasyfikowali zwierzęta.
Dopiero od niedawna porównywanie DNA pozwala ustalić faktyczne pokrewieństwo. W przypadku hieny
jednak nie popełniono błędu.
Jeśli chodzi o rośliny Arystoteles dzielił je na drzewa, krzewy i rośliny zielne. Był to podział sztuczny. Na
przykład pokrzywa i dąb są bliŜej ze sobą spokrewnione, bo mają liście, niŜ dąb i świerk, bo świerk ma
igły. Zdrewnienie łodygi jest cechą znacznie mniej istotną.
Błędne poglądy Arystotelesa.
NajwaŜniejszym błędnym twierdzeniem, które dopiero niewiele ponad sto lat temu zostało obalone przez
Ludwika Pasteura była koncepcja samorództwa. Arystoteles uwaŜał, Ŝe małe stworzenia powstają wprost z
materii nieoŜywionej, np. myszy z brudu, mszyce z rosy, muchy z mięsa. Pierwszym, który podwaŜył
pogląd Arystotelesa był pewien Włoch Ŝyjący w czasach potopu szwedzkiego. Schował mięso pod siatką i
muchy nie mogły złoŜyć jaj, więc ich larwy się nie wylęgły. Jeśli chodzi o Pasteura, to choć w jego czasach
dobrze juŜ znano bakterie, jednak uwaŜano, Ŝe to choroba je wytwarza, a nie one chorobę. Pasteur wykazał,
Ŝ
e jeśli zabije się bakterie temperaturą (np. przez gotowanie lub pasteryzację), produkty się nie psują.
Innym twierdzeniem Arystotelesa było, Ŝe kobieta ma mniej zębów niŜ męŜczyzna. To moŜna mu
wybaczyć. Widocznie trudno było o ludzi z pełnym uzębieniem. Szczoteczek wszak nie mieli.
Zasady nazewnictwa Karola Linneusza.
Karol Linneusz wprowadził nazwy dwuczłonowe. Są pisane kursywą. Pierwszy człon zaczyna się duŜą
literą i określa rodzaj, drugi precyzuje gatunek. Na przykład w Homo sapiens pierwszy człon oznacza
rodzaj - człowieka, a drugi dodaje specyfikację gatunku -rozumny.
Dziś w rodzaju Homo jest tylko jeden gatunek – Homo sapiens. Istniały kiedyś inne gatunki człowieka, np.
Homo habilis – człowiek zręczny. Uznaje się go za pierwszy gatunek z rodzaju Homo. Określenie
„zręczny” wynika z tego, ze przygotowywał sobie narzędzia tłukąc kamienie. Jesteśmy jego potomkami.
Przekształcił się w Homo erectus – człowieka wyprostowanego, który na pewno umiał posługiwać się
ogniem. Z niego powstał Homo sapiens. Te trzy gatunki nie mogły się ze sobą krzyŜować i gruncie rzeczy
są jednym ciągle zmieniającym się gatunkiem. Jednak ich cechy anatomiczne – zwłaszcza objętość puszki
mózgowej, pozwalają je odróŜnić.
Sposób nazewnictwa zaproponowany przez Linneusza okazał się udany. Wcześniej stosowano dłuŜsze
opisy podające rodzaj a cechę wyróŜniającą gatunek podawano całym zdaniem. Dwuczłonowe nazwy są
wygodniejsze w uŜyciu.
Powstanie teorii ewolucji.
To, Ŝe kolejne pokolenia zwierząt i roślin ulegają zmianom głosił francuski przyrodnik Lamarck. UwaŜał,
Ŝ
e cechy, które wypracowało sobie dane zwierzę, są przekazywane jego potomstwu. Na przykład Ŝyrafa
sięgając po wysoko rosnące liści wyciąga szyję. Dzięki temu jej dzieci będą automatycznie mieć szyję
odrobinę dłuŜszą. Był to na tyle nieprzekonujący pomysł, Ŝe nie wzbudził większego zainteresowania.
Dopiero Darwin zauwaŜył, Ŝe zwierząt rodzi się duŜo więcej niŜ jest w stanie przeŜyć, ale w kaŜdym miocie
osobniki róŜnią się między sobą i tylko najbardziej dopasowane do środowiska doczekają czasu
rozmnaŜania, a następnie będą w stanie zapewnić swemu potomstwu przeŜycie. Nie miał pojęcia skąd te
drobne róŜnice się biorą. Dziś wiemy, Ŝe to sprawa mieszania się genów oraz powstawania mutacji. Jego
teoria była dobrze zilustrowana przykładami zwierząt, które zostały oddzielone przez przeszkody
geograficzne i dopasowując do innych środowisk przeobraziły w odrębne, choć bardzo podobne gatunki.
W Argentynie spotkał dwa gatunki strusi nandu – większego szarego na północ od Rio Negro, mniejszego z
plamami na końcach piór na południe od tej rzeki. Rzeka je rozdzieliła, bo to nieloty.
Mimo, Ŝe podróŜ Darwina miała miejsce w latach !831-1836, czyli zaczęła się, gdy w Polsce wybuchło
powstanie listopadowe, wnioski jakie z niej wyciągnął ujawniał tylko prywatnie innym biologom. Ferment,
który wzbudził, spowodował jednak, Ŝe hipoteza zmienności gatunków stała się znana, choć nie znajdowała
zwolenników. Zapalił się do niej młody angielski przyrodnik – Alfred Wallace. Wyruszył w wyprawę do
Amazonii, potem do Azji i Oceanii. Koszty pokrywał sprzedawaniem zebranych okazów do angielskich
muzeów. W efekcie samodzielnie doszedł do wielu trafnych i dobrze umotywowanych wniosków, które
przedstawił w liście Darwinowi.. Darwin, choć opłynął cały świat, szczególnie poznał Amerykę
Południową i stamtąd czerpał swe przykłady. Wobec tego, Ŝe Wallace niezaleŜnie wyciągnął wnioski oraz
uzupełnił teorię o nowe waŜne przykłady z Azji, Darwin uznał go za współodkrywcę tej teorii. Być moŜe
teŜ dlatego, Ŝeby atak przeciwników rozłoŜył się na obu. KsiąŜka „O powstawaniu gatunków drogą doboru
naturalnego” została wydana w ponad 20 lat od podróŜy na statku Beagle, a „O pochodzeniu człowieka” aŜ
po 35 latach.
Zięby Darwina
Zięby Darwina to nie są zięby, a tanagry, które są bliŜej spokrewnione z trznadlami niŜ ziębami. Na
wyspach Galapagos Ŝyje ich 13 gatunków. Mimo, Ŝe są bardzo podobne, bo powstały z jednego stada, które
zostało zapewne porwane z kontynentu przez burzę i zagubiwszy się znalazło ocalenie na Galapagos,
utworzyły odrębne gatunki. KaŜdy Ŝywi się czym innym i ma inne dzioby.
Podobnie ma się rzecz z Ŝółwiami olbrzymimi. Na kaŜdej wyspie, a nawet na kaŜdym wulkanie jest inny
gatunek. Galapagos to suche wyspy. Szczyty wulkanów są bardziej wilgotne niŜ podstawa. Dlatego te gady
nie schodzą na dół i nie wędrują między wulkanami. Zapewne tylko jedna para została przyniesiona przez
prąd morski z kontynentu. Następnie, gdy się rozpleniła na jednej wyspie, tsunami porwało niektóre okazy i
przeniosło dalej.
Drzewo człowiekowatych
Zagadnienie: Dylematy moralne w biologii.
Str 132-148
Poznanie genomu to nie to samo co poznanie czyjegoś DNA. Chodzi o znajomość za co odpowiada kaŜdy
kawałek DNA, tak by na podstawie DNA moŜna było określić wrodzone cechy człowieka.
Plusy:
MoŜliwość zrozumienia jak w najdrobniejszych szczegółach działa organizm człowieka, co pozwoliłoby
opracować lepsze leki.
MoŜliwość zastosowania indywidualnych terapii dopasowanych nie tylko do choroby, ale przed wszystkim
właściwości pacjenta. Dziś niektóre popularne leki, sprawdzające się u mnóstwa ludzi, u niektórych
powodują powikłania
Minusy
Na podstawie genomu pracodawcy mogliby przebierać w pracownikach, nie zatrudniać kogoś kto ma
skłonności do chorób.
Agencje ubezpieczeniowe mogłyby Ŝądać większych składek od osób, które genetycznie mają
uwarunkowaną podatność na jakieś choroby.
Mogłyby powstać próby wyhodowania lepszej rasy, a wyniszczenia pozostałych ludzi uznanych za
gorszych.
Zapłodnienie in vitro
Plusy:
UmoŜliwia bezpłodnym parom posiadanie dziecka
Minusy
Wiele niewykorzystanych płodów musi być zniszczonych, podczas gdy są w społeczeństwie róŜnice zdań
na ile kilkukomórkowy zarodek jest człowiekiem. Staje tu w konflikcie prawo do posiadania dzieci i prawo
dziecka do Ŝycia.
Dzieci z próbówki są bardziej chorowite niŜ normalnie poczęte. Tak właśnie stało się z dzieckiem pewnej
pani, która gdy tylko dowiedziała się, Ŝe dziecko w jej łonie ma wady, udała się celowo do Szpitala im.
Ś
więtej Rodziny, do znanego z szacunku do Ŝycia prof. Chazana domagając się dokonania aborcji.
JuŜ stało się popularne wynajmowanie obcych kobiet, by w nich zarodek się rozwijał. Gdy wynajęta kobieta
urodzi dziecko, moŜe chcieć je zatrzymać dla siebie. Z kolei gdyby prawdziwi rodzice zginęli w wypadku
miałaby dylemat czy oddać do sierocińca czy chować.
Badania prenatalne czyli w łonie matki
Plusy
MoŜliwość uratowania Ŝycia dziecka. Robi się operacje na dzieciach w łonie matki. Podaje się teŜ leki.
Minusy
Niektóre badania niosą pewne ryzyko uszkodzenia dziecka.
Po wykryciu wad dzieci mogą być poddane aborcji.
Klonowanie człowieka
Plusy:
MoŜliwość klonowania niezwykle wybitnych osób, tego pokroju co Einstein.
Minusy.
Klonowanie ludzi po to by kopie zabijać a narządy wczepiać oryginałowi.
Klonowanie waŜnych polityków, by mieli sobowtórów, tak jak miał Hitler.
Klonowanie ludzi by klony mieć identycznych Ŝołnierzy.
GMO – Genetycznie Modyfikowane Organizmy
Plusy
Genetycznie modyfikowane mikroorganizmy juŜ dziś produkują niezastąpione lekarstwa.
Genetycznie zmodyfikowane rośliny czy zwierzęta są odporniejsze na choroby czy warunki Ŝycia
Terapia genowa, na razie w stadium prób. Modyfikowane wirusy mogą wprowadzać do komórek brakujące
geny. Pobieramy od chorego komórki działające wadliwie, poprawiamy dzięki wstrzyknięciu
odpowiedniego genu przez wirusa, namnaŜamy, przenosimy z powrotem do organizmu albo hodujemy
sztucznie cały organ i dopiero taki wszczepiamy. Zniknąłby problem dawców organów i niezgodności
tkankowej.
Minusy
Genetycznie modyfikowane bakterie mogą stanowić broń biologiczną, co gorsze wymknąć się z
laboratoriów i uśmiercić całą ludzkość.
Nie do końca wiadomo na ile uczynienie rośliny odporną na jakieś choroby czy szkodniki, moŜe być
bezpieczne dla ludzi. W takiej roślinie mogą potencjalnie powstawać substancje o toksycznym
długofalowym działaniu.
Koncerny opracowujące takie odmiany nie pozwalają zachować ziarna przez rolników. Rolnik musi za
kaŜdym razem kupować u nich. Są to praktyki monopolistyczne.
Zagadnienie: DuŜe i małe w biologii
Str 194-195
Największy organizm to sekwoja, największe zwierzę jakie kimkolwiek Ŝyło na ziemi to ssak płetwal
błękitny, największy Ŝyjący ssak lądowy to słoń afrykański, największy ptak to struś afrykański.
Zalety bycia małym:
Łatwiej się ukryć
Mniej poŜywienia potrzeba
Większe tempo rozmnaŜania, juŜ mały organizm moŜe się rozmnaŜać.
Łatwo chodzić organizm.
Zalety bycia duŜym:
łatwiej odeprzeć drapieŜnika. Lwy nie atakują dorosłych słoni, tylko małe i to w nocy
Przewaga nad ofiarami. Rozmiary kota dają mu oczywistą przewagę nad myszami.
Łatwiej utrzymać ciepło na zimnie. NajcięŜszy niedźwiedź to niedźwiedź polarny.
Wady bycia małym
Trudno odeprzeć drapieŜnika.
Łatwo się marznie
Trudniej atakować duŜą ofiarę. Wtedy rozwiązaniem jest atak grupowy.
Wady bycia duŜym
Trudno się ukryć.
Więcej potrzeba poŜywienia.
Mniejsze tempo rozmnaŜania, a przez to ewolucja i tempo dostosowywania do otoczenia wolniejsze.
W cieple trudno chłodzić organizm (np. wieloryby osiadłe na brzegu umierają z gorąca).
Owady mają zewnętrzny szkielet, który byłby bardzo cięŜki. Nie mają płuc, a tchawki, które są w stanie
dostarczać tlen tylko na sposób dyfuzji na niewielkie odległości.
Zagadnienie: Barwy i zapachy świata
Str 183-184
Tam oczy są wyczerpująco opisane, więc tu nie powtarzam.
Feromony to substancje zapachowe słuŜące komunikowaniu się zwierząt. Wywołują określoną reakcję
osobników tego samego gatunku. Na przykład pszczoła która uŜądli wytwarza feromon powodujący, Ŝe po
chwili cały rój rzuca się na przeciwnika.
Feromony mogą dawać znać o gotowości do rozmnaŜania.
U mrówek feromony wydzielane przez poczwarki powodują odruch opieki na nimi. Larwy modraszków
choć są zupełnie nie podobne do larw mrówek wydzielają ten sam feromon, przez co mrówki zabierają je
do swoich gniazd i Ŝywią.
Feromony mogą słuŜyć rozpoznawaniu własnego gatunku. Są ćmy, które podbierają miód pszczołom. Nie
są atakowane, bo wytwarzają ten sam co one feromon.
Zagadnienie: Rewolucjoniści w geografii:
Amerykę odkryli Wikingowie, którzy dotarli na Labrador w czasach pierwszych Piastów w Polsce. Dla
obecnego świata odkrył ją Kolumb. Był rewolucjonistą, bo wyobraził sobie, Ŝe moŜe popłynąć do Indii na
zachód, zamiast na wschód. Jednak nie był świadomy, Ŝe to inny kontynent. Ustalił to dopiero Amerigo
Vespucci, którego imieniem nazwano kontynent.
Australię i Hawaje odkrył James Cook. Zginął zresztą na Hawajach i został w części zjedzony.
Plusy i minusy odkryć geograficznych
Nastąpił rozwój szlaków handlowych. Udoskonalono statki i przyrządy nawigacyjne.
ś
eglarze zostawiali na wyspach kozy, psy, koty i szczury. Kozy, by mieć czym się Ŝywić przy następnym
przypłynięciu. Psy, koty i szczury wyniszczyły wiele gatunków rodzimych zwierząt.
Dzięki odkryciom kilka Europejskich krajów stało się potęgami zyskując kolonie. Do dziś Anglia, Francja,
mają niewielkie wyspy na całym świecie i terytoria zaleŜne. Portugali ostały się tylko Azory na Atlantyku, a
Hiszpanii Wyspy Zielonego Przylądka, .Holandii kilka wysp na Karaibach.
Po odkryciu Ameryki do Europy napłynęło złoto, przez co cena tego kruszcu spadła. Przywieziono nowe
rośliny.
Dla Indian skutki były opłakane. Najpierw choroby zabiły miliony tubulców. Wkrótce dokonano
eksterminacji części plemion i zniszczono kilka państw. Po wyniszczeniu tubylców na Karaiby zaczęto
sprowadzać niewolników z Afryki. Niewolnictwo kwitło teŜ w Ameryce Północnej i Południowej.
W Europie pojawiła się kiła. W Ameryce Południowej jest jej odpowiednik, w Europie uległ jednak
zmutowaniu i stał się bardziej zjadliwy.
Z Ameryki na cały świat rozprzestrzeniły się ziemniaki, pomidory, ananasy, fasola, dynia, patison,
kukurydza, papryka, orzeszki ziemne, truskawki, czekolada, wanilia i tytoń, choć ich uprawa nie wszędzie
jest moŜliwa. Powszechnie hodowanym ptakiem jest zaś indyk, a zwierzęciem futerkowym nutria..