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 podróż Darwina?
6.
Od jakiego gatunku pochodzą „zięby Darwina”?
7.
Jak nazywały się jego książki?
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: Duże 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 dużym?
4.
Jakie czynniki ograniczają wielkość owadów?
Zagadnienie: Barwy i zapachy świata.
1.
Jak zbudowane jest oko proste, oko złożone i oko z soczewką?
2.
Jaki rodzaj oczu mają owady, ślimaki, głowonogi, ssaki?
3.
Czym są i do czego służą 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 różnych kontynentach?
Odpowiedzi:
Zagadnienie: Rewolucjoniści biologii.
Str 131 -138 podręcznik
Poniżej zamieszczam własne opracowanie, bo opis w książce 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 uważał za rozumne zwierzę. Arystoteles nie dzielił zwierząt i roślin na gatunki i
rodzaje. Co najwyżej na przykładach ze świata ożywionego wyjaśniał swoje koncepcje .
Sam pomysł został wykorzystany przez późniejszych biologów i dziś za gatunek uważa się grupę
organizmów mogących się ze sobą krzyżować 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 można rozpoznać po
istotnych różnicach 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. Również goryl to rodzaj. Są dwa gatunki goryli: wschodni i zachodni A człowiek?
Obecnie mimo, że część ludzi ma oczy skośne, jedni mają czarną, brązową, a jeszcze inni białą skórę, to
stanowimy jeden gatunek, bo ubarwienie ciała czy nieznaczne różnice w kształcie jakiegoś detalu wcale nie
muszą oznaczać różnych gatunków. Dopóki organizmy mogą dawać płodne potomstwo, dotąd uważamy je
za jeden gatunek.
Do niedawna sądzono, że neandertalczycy byli odrębnym od nas gatunkiem człowieka, bo mieli trochę
inaczej ustawioną miednicę i inaczej ukształtowaną czaszkę (cofnięte czoło, brak wyraźnego podbródka,
czaszka wydłużona do tyłu). Jednak dzięki badaniom DNA z ich kości ustalono, że mieszali się z ludźmi
takimi jak my. Dlatego obecnie uważa 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 mężczyźni neandertalscy krzyżowali się z naszymi kobietami, ale
nie na odwrót. Albo byli zatem uprzywilejowaną rasą (tak było np. w przypadku białych panów na
plantacjach – biali mężczyźni krzyżowali 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 mężczyznom 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.żyworodność i jajorodność. Dziś ten podział wydaje się śmieszny, bo zarówno
ssaki bywają jajorodne (dziobak i kolczatka) jak i żyworodne ( ludzie, słonie), podobnie rekiny (żyworodny
jest żarłacz biały znany z filmu „Szczęki”, jajorodny rekinek psi mieszkający w wodach przybrzeżnych
Europy, ale nie w Bałtyku), nawet gady i owady mogą być jajo lub żyworodne. 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 każdej grupy występują
zwierzęta ze sobą spokrewnione. Jednak w tamtych czasach nikt nie miał pojęcia o pokrewieństwie
organizmów żywych.
I dziś jakieś cechy pozwalają odróżnić 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, że należy 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 też, że 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 bliżej ze sobą spokrewnione, bo mają liście, niż dąb i świerk, bo świerk ma
igły. Zdrewnienie łodygi jest cechą znacznie mniej istotną.
Błędne poglądy Arystotelesa.
Najważniejszym błędnym twierdzeniem, które dopiero niewiele ponad sto lat temu zostało obalone przez
Ludwika Pasteura była koncepcja samorództwa. Arystoteles uważał, że małe stworzenia powstają wprost z
materii nieożywionej, np. myszy z brudu, mszyce z rosy, muchy z mięsa. Pierwszym, który podważył
pogląd Arystotelesa był pewien Włoch żyjący w czasach potopu szwedzkiego. Schował mięso pod siatką i
muchy nie mogły złożyć jaj, więc ich larwy się nie wylęgły. Jeśli chodzi o Pasteura, to choć w jego czasach
dobrze już znano bakterie, jednak uważano, że to choroba je wytwarza, a nie one chorobę. Pasteur wykazał,
ż
e jeśli zabije się bakterie temperaturą (np. przez gotowanie lub pasteryzację), produkty się nie psują.
Innym twierdzeniem Arystotelesa było, że kobieta ma mniej zębów niż mężczyzna. To można 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 dużą
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 krzyżować i gruncie rzeczy
są jednym ciągle zmieniającym się gatunkiem. Jednak ich cechy anatomiczne – zwłaszcza objętość puszki
mózgowej, pozwalają je odróżnić.
Sposób nazewnictwa zaproponowany przez Linneusza okazał się udany. Wcześniej stosowano dłuższe
opisy podające rodzaj a cechę wyróżniającą gatunek podawano całym zdaniem. Dwuczłonowe nazwy są
wygodniejsze w użyciu.
Powstanie teorii ewolucji.
To, że kolejne pokolenia zwierząt i roślin ulegają zmianom głosił francuski przyrodnik Lamarck. Uważał,
ż
e cechy, które wypracowało sobie dane zwierzę, są przekazywane jego potomstwu. Na przykład żyrafa
sięgając po wysoko rosnące liści wyciąga szyję. Dzięki temu jej dzieci będą automatycznie mieć szyję
odrobinę dłuższą. Był to na tyle nieprzekonujący pomysł, że nie wzbudził większego zainteresowania.
Dopiero Darwin zauważył, że zwierząt rodzi się dużo więcej niż jest w stanie przeżyć, ale w każdym miocie
osobniki różnią się między sobą i tylko najbardziej dopasowane do środowiska doczekają czasu
rozmnażania, a następnie będą w stanie zapewnić swemu potomstwu przeżycie. Nie miał pojęcia skąd te
drobne różnice się biorą. Dziś wiemy, że 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, że podróż 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, że 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, że Wallace niezależnie wyciągnął wnioski oraz
uzupełnił teorię o nowe ważne przykłady z Azji, Darwin uznał go za współodkrywcę tej teorii. Być może
też dlatego, żeby atak przeciwników rozłożył się na obu. Książka „O powstawaniu gatunków drogą doboru
naturalnego” została wydana w ponad 20 lat od podróży na statku Beagle, a „O pochodzeniu człowieka” aż
po 35 latach.
Zięby Darwina
Zięby Darwina to nie są zięby, a tanagry, które są bliżej spokrewnione z trznadlami niż ziębami. Na
wyspach Galapagos żyje ich 13 gatunków. Mimo, że 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. Każdy żywi się czym innym i ma inne dzioby.
Podobnie ma się rzecz z żółwiami olbrzymimi. Na każdej wyspie, a nawet na każdym wulkanie jest inny
gatunek. Galapagos to suche wyspy. Szczyty wulkanów są bardziej wilgotne niż 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 każdy
kawałek DNA, tak by na podstawie DNA można było określić wrodzone cechy człowieka.
Plusy:
Możliwość zrozumienia jak w najdrobniejszych szczegółach działa organizm człowieka, co pozwoliłoby
opracować lepsze leki.
Możliwość 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 żądać 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:
Umożliwia bezpłodnym parom posiadanie dziecka
Minusy
Wiele niewykorzystanych płodów musi być zniszczonych, podczas gdy są w społeczeństwie różnice zdań
na ile kilkukomórkowy zarodek jest człowiekiem. Staje tu w konflikcie prawo do posiadania dzieci i prawo
dziecka do życia.
Dzieci z próbówki są bardziej chorowite niż normalnie poczęte. Tak właśnie stało się z dzieckiem pewnej
pani, która gdy tylko dowiedziała się, że dziecko w jej łonie ma wady, udała się celowo do Szpitala im.
Ś
więtej Rodziny, do znanego z szacunku do życia prof. Chazana domagając się dokonania aborcji.
Już stało się popularne wynajmowanie obcych kobiet, by w nich zarodek się rozwijał. Gdy wynajęta kobieta
urodzi dziecko, może 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
Możliwość uratowania życia dziecka. Robi się operacje na dzieciach w łonie matki. Podaje się też leki.
Minusy
Niektóre badania niosą pewne ryzyko uszkodzenia dziecka.
Po wykryciu wad dzieci mogą być poddane aborcji.
Klonowanie człowieka
Plusy:
Możliwość klonowania niezwykle wybitnych osób, tego pokroju co Einstein.
Minusy.
Klonowanie ludzi po to by kopie zabijać a narządy wczepiać oryginałowi.
Klonowanie ważnych polityków, by mieli sobowtórów, tak jak miał Hitler.
Klonowanie ludzi by klony mieć identycznych żołnierzy.
GMO – Genetycznie Modyfikowane Organizmy
Plusy
Genetycznie modyfikowane mikroorganizmy już dziś produkują niezastąpione lekarstwa.
Genetycznie zmodyfikowane rośliny czy zwierzęta są odporniejsze na choroby czy warunki życia
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, namnażamy, 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, może 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
każdym razem kupować u nich. Są to praktyki monopolistyczne.
Zagadnienie: Duże i małe w biologii
Str 194-195
Największy organizm to sekwoja, największe zwierzę jakie kimkolwiek żyło na ziemi to ssak płetwal
błękitny, największy żyjący ssak lądowy to słoń afrykański, największy ptak to struś afrykański.
Zalety bycia małym:
Łatwiej się ukryć
Mniej pożywienia potrzeba
Większe tempo rozmnażania, już mały organizm może się rozmnażać.
Łatwo chodzić organizm.
Zalety bycia dużym:
łatwiej odeprzeć drapieżnika. 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. Najcięższy niedźwiedź to niedźwiedź polarny.
Wady bycia małym
Trudno odeprzeć drapieżnika.
Łatwo się marznie
Trudniej atakować dużą ofiarę. Wtedy rozwiązaniem jest atak grupowy.
Wady bycia dużym
Trudno się ukryć.
Więcej potrzeba pożywienia.
Mniejsze tempo rozmnażania, 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 ciężki. 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 służące komunikowaniu się zwierząt. Wywołują określoną reakcję
osobników tego samego gatunku. Na przykład pszczoła która użądli wytwarza feromon powodujący, że po
chwili cały rój rzuca się na przeciwnika.
Feromony mogą dawać znać o gotowości do rozmnażania.
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 żywią.
Feromony mogą służyć 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, że może popłynąć do Indii na
zachód, zamiast na wschód. Jednak nie był świadomy, że 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 żywić 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 zależne. 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 też 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 możliwa. Powszechnie hodowanym ptakiem jest zaś indyk, a zwierzęciem futerkowym nutria..