ENERGIA SVETLA

EKOLÓGIA

13/05/2008 – TEST 1A

Country: SLOVAKIA

Team: ……………………….

Čas: 1h 15 min: ……………………………………………

2

ZÁSADY BEZPEČNOSTI PRÁCE V TERÉNE

Je dôleţité, aby sa študenti pri práci správali zodpovedne, aby sa obmedzila moţnosť

ohrozenia a nehody. Osobitne treba dať pozor na:

dodrţiavanie bezpečnostných inštrukcií zo strany vedúcich a dozoru. Kaţdý, kto

nebude dodrţiavať tieto inštrukcie bude vylúčený z experimentálneho priestoru.

Zdrţujte sa v skupine s výnimkou priameho nariadenia dozoru. Zhromaţdite sa tam,

kde vám dozor určí, aby ste sa zoznámili s osobitnými inštrukciami o moţných rizikách.

Kaţdé poranenie alebo nevoľnosť ste povinný hneď ohlásiť.

Ochorenie účastníkov v teréne

Účastníci sú povinní ohlásiť dozoru akýkoľvek zdravotný problém. Môţe ísť o astmu,

ťaţkosti dýchania, srdcový problém, nevoľnosť od ţalúdka, bolesť chrbta alebo kĺbov,

cukrovka (diabetes) a pod.

Slnečné ţiarenie

Väčšinu času strávite na otvorenom slnku, kde nebude tieň. Je dôleţité, aby ste mali na

hlave čiapku, ktorú ste dostali, alebo inú pokrývku hlavy. Moţno si obliecť odev na

zakrytie pred slnkom, ktorý moţno odloţiť. Treba pouţiť ochranný krém na opaľovanie

na časti tela vystavené slnku. Je dôleţité, aby ste pili dosť vody počas dňa, lebo môţe

ľahko dôjsť dehydratácii. Odporúča sa piť menšie mnoţstvá a často, nečakajte kým

budete smädní. Ak sa niekto nebude cítiť dobre, musí informovať dozor.

Uštipnutia ţivočíchmi

Aj keď moţno občas vidieť hada v tráve alebo na chodníku, uštipnutia sú veľmi

zriedkavé. Ak hada nerušíte, normálne nezaútočia. Dávajte na nich pozor v teréne. V

prípade uštipnutia zmijou je potrebné ošetrenie v nemocnici (podanie antiséra). Musíte

oznámiť aj kaţdé uštipnutie hmyzom (najmä včelou) alebo pavúkom.

Prvá pomoc

Osoby, ktoré vedú práce v teréne, sú väčšinou registrovaní ako osoby prvej pomoci.

Počas práce v teréne je k dispozícii balíček prvej pomoci.

3

Základná výbava na prácu v teréne (bez týchto pomôcok nemôţno splniť

poţadované úlohy)

Lupa

Tvrdá ceruzka. Rezervná ceruzka

Pero s čiernou náplňou

Guma na gumovanie

Pravítko

Strúhadlo na ceruzky

Podloţka (doska) na písanie

Vaša kalkulačka

4

POLOŢKA BODOVÉ HODNOTENIE

Úlohy 1/2/3/4 spolu 15

Experiment 1 1

Experiment 2 8

Experiment 3 5

Experiment 4 21

5

ÚLOHA 1

Energia sa nachádza v rôznych formách: teplo, svetlo, chemická energia, mechanická

energia, elektrická energia … Rastliny vyuţívajú energiu na fotosyntézu, ktorá sa

vyuţíva na vytváranie organických molekúl.

Nakreslite prepojenie čiarou medzi látkou vľavo a jej úlohou vo fotosyntéze vpravo.

Jedno spojenie je na ukáţku nakreslené. Nakreslite iba jedno spojenie pre kaţdý box.

látka úloha

Kyslík

Vytvára sa pri fotosyntéze

Oxid uhličitý

Ukladá sa vo forme škrobu

Chlorofyl

Nachádza sa v chloroplastoch, absorbuje energiu

svetla

Glukóza

Priama surovina pre fotosyntézu

Horčík

Potrebný na tvorbu chlorofylu

(2 body)

6

ÚLOHA 2

Nakreslený diagram znázorňuje zjednodušený cyklus uhlíka. Všetok ţivot je zaloţený na

uhlíku. Proteíny, uhľovodíky a ďalšie molekuly podstatné pre ţivot obsahujú uhlík, preto

ţivé organizmy musia mať uhlík k dispozícii. Uhlík cirkuluje (obieha) medzi abiotickou

(neţivou) a biotickou (ţivou) zloţkou prostredia:

(a) Kaţdý rámik označený písmenom predstavuje nejaký proces. Do tabuľky zapíšte ku

kaţdému uvedenému procesu príslušné písmeno (alebo viac písmen)

.

NÁZOV PROCESU PÍSMENO

dýchanie (respirácia)

spaľovanie

fotosyntéza

(2 body)

Atmosférický

oxid uhličitý

Rastliny

Potrava

Ţivočíchy

Smrť a rozklad

Fosílne palivá

7

(b) Pozrite sa na vaše políčko (1 m2) a nájdite objekty, ktoré môţu aktívne viazať uhlík zo

svojho okolia.

Zakrúţkujte písmeno alebo viac písmen u správnych odpovedí.

A rastliny

B slimáky (s ulitami; keď sú

ţivé)

C minerály

D organické látky v pôde

(2 body)

8

ÚLOHA 3

(a) Pasúci sa cicavci zohrávajú dôleţitú úlohu v kolobehu ţivín na trávnatých plochách.

Ich výkaly sú bohaté na organické zloţky obsahujúce dusík. Tieto zloţky sa menia na

nitráty. Väčšina rastlín získava dusík vo forme anorganických nitrátov z pôdy. Uvedený

diagram ukazuje časť dusíkového cyklu.

Napíšte chemické vzorce kaţdej látky alebo iónov, ktoré sú súčasťou cyklu.

(4 body)

A .......................

Atmosférický plynný dusík

C .......................

Dusitan (anión)

D .......................

Dusičnan (anión)

B .......................

Amoniak

9

ÚLOHA 4

Skupina študentov chcela vytvoriť pyramídu z čerstvej biomasy pre svoje políčko.

Postupovali nasledovne:

• Na ohraničenie políčka pouţili jemnú sieťovinu. Všetky rastliny vo vnútri

ohraničenia pokosili a zváţili. Všetkých ţivočíchov na políčku pozbierali a identifikovali.

Rozdelili ich na bylinoţravcov a mäsoţravcov a odváţili ich hmotnosť.

• Výsledky (biomasa organizmov) sú uvedené v tabuľke.

(a) Pouţite údaje z tabuľky a zostrojte pyramídový graf biomasy na políčku a zakreslite

ho do štvorčekového papiera na strane 11

Organizmy Hmotnosť čerstvej biomasy / g

Zelené rastliny 2260

bylinoţravé ţivočíchy 240

Mäsoţravé ţivočíchy 40

(2 body)

(b) Vypočítajte v percentách rozdiel hmotnosti čerstvej biomasy zelených rastlín a

biomasy bylinoţravcov (v percentách hmotnosti rastlín). Ukáţte postup výpočtu.

Výsledok ..................................

(2 body)

10

(c) Zakrúţkujte správnu odpoveď, ktorá vysvetľuje, prečo sa iba malá časť energie svetla

dopadajúceho na zelené rastliny podieľa na tvorbe biomasy.

I svetlo je čiastočne odrazené a čiastočne prechádza

II energia svetla je čiastočne premenená na teplo

III chlorofyl nevyuţíva niektoré vlnové dĺţky svetla pri fotosyntéze

IV biochemická účinnosť premeny energie je menšia ako 100%

(1 mark)

(1 bod)

A iba I a II je správne

B iba II, III a IV je správne

C iba I, III a IV je správne

D I, II, III a IV je správne

11

12

EXPERIMENT 1

Určte rastlinnú skupinu, do ktorej patrí rastlina Convolvulus oleifolius (pozrite fotografiu

a rastlinu nájdenú na políčku) s pomocou obrázkov dole a na ďalšej strane.

Rozlišovací kľúč sa vzťahuje na rody zahrnuté v knihe Tsingis T.K. et al.: “Trees and

shrubs in Cyprus”.

Zakrúţkujte správnu skupinu

1. Listy sú zloţené ►2

Listy sú jednoduché ► 3

2. Listy sú protistojné ►Skupina A

Listy sú striedavé, špirálovito alebo striedavo usporiadané ►Skupina B

3. Listy sú protistojné ►4

Listy sú striedavé, špirálovito alebo striedavo usporiadané ►5

4. Listy s viditeľnou laminou*(čepeľou), celistvou alebo lalokovitou ► Skupina C

Listy ihlicovitého tvaru, pichľavé alebo šupinovité ► Skupina D

5. Listy s viditeľnou laminou* (čepeľou), celistvou alebo lalokovitou ► Skupina E

Listy ihlicovitého tvaru, pichľavé alebo šupinovité ► Skupina F

*Lamina (čepeľ): čepeľ listu, ktorá zvyčajne obsahuje chlorofyl

(1 bod)

Stredné rebro listu

Lístok

Axilárny

púčik Jednoduchý

list

Zloţený list

13

Striedavé Protistojné

Jednoduchý

Zložený

Striedavé Protistojné

14

EXPERIMENT 2

(a) Nakreslite na nasledujúci čistý hárok papiera kvet Cistus creticus (zväčšenú pribliţne

10-krát) a znázornite zreteľne reprodukčné orgány (jasné čiary, priame čiary, ţiadne

tieňovanie):

A. Blizna

B. Čnelka

C. vaječník

D. prašník

E. tyčinka

F. korunné lupienky (petálne lupienky)

Dozor vám ukáţe rastlinu v rozkvete, ktorú budete kresliť.

Pozrite si, či ste písmenami označili časti vašej kresby – v opačnom prípade sa vám

odpočítajú 3 body !!!

Pomôcky

Zväčšovacie sklo (lupa)

Ceruzka

Pravítko

(5 bodov)

(b) Vyberte tri znaky, ktoré ukazujú, ţe kvet Convolvulus oleifolius bol opeľovaný

hmyzom. Zakrúţkujte kaţdú správnu odpoveď

A. Veľké korunné lupienky

B. Malé korunné lupienky

C. Ovisajúce tyčinky

D. malé tyčinky

E. Prítomnosť veľkého mnoţstva peľu

F. Prítomnosť malého mnoţstva peľu (Presence of small numbers of pollen)

(3 body)

15

EXPERIMENT 3

Prečítajte si nasledujúci text o adaptácii Convolvulus oleifolius na ţivot v suchom

prostredí a na čiarkované miesta doplňte najvhodnejšie písmeno podľa zoznamu dole.

Rastliny ţijúce v biotope s nedostatkom vody majú často …………. na povrchu listov,

aby zníţili straty vody vytvorením vrstvy nehybného vzduchu okolo listov. Tento efekt sa

dosiahne aj skrútením alebo zavinutím listov tak, aby povrch nesúci väčšinu …………..,

z ktorých sa voda odparuje, bol vo vnútri. Listy môţu mať tieţ hrubú voskovú

…………… , aby sa zníţilo odparovanie. Ďalšie prispôsobenie listov je v tom, ţe majú

………………. tým, ţe majú úzke priame listy namiesto širokých listov. Rastliny takto

adaptované sú známe ako ………. .

A. Prieduchy

B. Kutikula

C. Veľká plocha povrchu

D. Suchomilná rastlina (Xerofyt)

E. Vodná rastlina (Hydrofyt)

F. Malá plocha povrchu

G. Rastlina mierneho pásma (Mezofyt)

H. Chĺpky

I. Bunky

J. Proteín

(5 bodov)

16

EXPERIMENT 4

Úvod

ATHALASSA PARK, NICOSIA

Tymián je pôvodná rastlina na Cypre, veľmi rozšírená na skalnatých stráňach,

narušených oblastiach a zriedkavo na pieskových dunách, v krovitých oblastiach a

lesoch. Rastie na všetkých typoch pôd, pretoţe je to nenáročná rastlina a zabraňuje erózii

pôdy. Tymián je známy od antických čias ako dobrý zdroj nektáru pre včely a pre jeho

aromatické a medicínske vlastnosti. “Tymián je zdrojom potravy pre včely” (Aristoteles

Historia animalium). Pastieri ho tieţ vyuţívali ako palivo na výrobu miestneho kozieho

syra. Taký dopyt po tymiáne spôsobil, ţe existovala trieda obchodníkov označovaná

“throumpopoulides” (predavači tymiánu).

VISALIA, California: David Bradshaw dostal počas svojho ţivota ako včelár

nespočetné mnoţstvo ţihadiel, ale zaţil šok svojej kariéry, keď minulý mesiac otvoril

svoje úle a zistil, ţe polovica z jeho 100 miliónov včiel chýba.

V 24 štátoch celej Ameriky zaţili včelári podobný šok, keďţe sa ich včely nevysvetiteľne

stratili v alarmujúcom mnoţstve, ohrozujúc nielen ich ţivobytie, ale aj produkciu

mnoţstva plodín, zahŕňajúc kalifornské mandle, jednu z najviac ziskových plodín tejto

oblasti.

Náhle záhadné zmiznutia zvýrazňujú kritickú súvislosť, ţe včely hrajú úlohu v dlhom

reťazci, ktorý prináša ovocie a zeleninu do supermarketov a na stoly v celej krajine.

Včelári bojovali s regionálnymi krízami uţ predtým, ale toto je prvá celoštátna pohroma

v USA.

V záhade hodnej Agathy Christie včely odlietajú kvôli hľadaniu peľu a nektáru a

jednoducho sa nikdy nevrátia do svojich kolónií. A nikto nevie prečo.

Vedci tvrdia, ţe včely pravdepodobne zomierajú na poliach, moţno kvôli vyčerpaniu

alebo jednoducho dezorientované a moţno sa stanú obeťami zimy.

V snahe nájsť odpovede na tento sydróm, rozhodli sa nazvať ho “choroba kolapsu

kolónií”. Pestovatelia sa očividne obávajú, či bude komerčný včelársky priemysel

uspokojiť rastúce poţiadavky na včely, aby opelili desiatky plodín, od mandlí cez

avocado po kiwi.

Štúdia Univerzity v Cornelli spočítala, ţe včely v Spojených štátoch amerických ročne

opelia rastliny a plodiny v hodnote viac ako 14 billiónov dolárov, väčšinou ovocie,

zeleninu a orechy.

“Kaţdý tretí hlt, ktorý konzumujeme v našom jedle je závislý na včelách, ktoré musia

túto potravu opeli”, tvrdí Zac Browning, viceprezident americkej včelárskej federácie.

Pestovatelia sa to pokúšali robiť bez včiel. V inulých desaťročiach vyuţili všetko, aby

rozptýlili peľ medzi rastliny.

Nedávno sa vedci pokúšali vyvinúť “samoopeľovacie” stromy mandlí, ktoré by

vyţadovali menej včiel. Jedna spoločnosť dokonca skúša skomercializovať špeciálny

druh včely, ktorá nemá ţihadlo a pracuje pri niţších teplotách ako včela medonosná.

17

Za posledné dve desaťročia sa počet úlov, v súčasntosti odhadovaný na 2.4 milióna,

klesol o štvrtinu a počet včelárov o polovicu.

“Je menej včelárov, menej včel, ale viac plodín na opelenie”, tvrdí Browning.

“Výnosnosť včelárstva klesá kvôli stratám včiel, výdavkom spôsobeným ochorením včiel

a vyšším nákladom na vybavenie na pestovanie včiel.”

Asi 15 ustarostených včelárov sa tento mesiac zišlo na Floride s vedcami, aby vymysleli

ako sa vysporiadať s narastajúcimi stratami včiel.

Výskumníci zbierajú vzorky a skúmajú mnoţstvo teórií pre toto ochorenie (colony

collapse disorder), vrátane vírusov, húb, slabej výţivy včiel a elektromagnetického

vlnenia z mobilných telefónov.

Tieţ študujú skupinu pesticídov, ktoré boli zakázané v niektorých európskych krajinách

vrátane Francúzska, aby zistili, či nejako ovplyvňujú vrodenú schopnosť včiel nájsť cestu

domov. Moţno je to spôsobené len tým, ţe včely sú vystresované.

Podľa Alexeja Barrionueva (upravený článok) Publikovaný 27. februára 2007 v

Herald Tribune International

Cyperský amatérsky včelár mal posledné tri roky úle so včelami vo svojej záhrade, ale

nebol schopný zvýšiť ich počet. Tento rok bolo na Cypre veľmi málo daţďových zráţok,

čo vedie k rozširovaniu púšte. Včelie úle netvorili roje a dva úle zahynuli. Vplyv človeka

na prostredie bol kritický a zdá sa, ţe včely a rastliny sa potrebujú adaptovať v

ekosystéme, ktorý bol človekom zmenený.

Athalassa Park je výsledkom zalesňovania (zámernej výsadby v oblasti, ktorá v minulosti

nebola lesným územím). Včelári vyvinuli teóriu, ktorá tvrdí “Mnoţstvo tymiánu a

tymiánu príbuzných rastlín v Parku Athalassa klesá v dôsledku vplyvu ľudí. Výseldkom

toho je pokles populácií včiel v dôsledku nedostatku potravy.”

Moţno je to spôsobené len tým, ţe rastliny Thymus capitatus sú vystresované.

Váš tím má naplánovať výskum, aby bol schopný stanoviť hustotu dvoch rastlín

(Convolvulus oleifolius a Thymus capitatus), ktoré sa nachádzajú v ekosystéme

“ATHALASSA PARK” (obrázok str. 19), ktorý sa bude sledovať nasledujúcich päť

rokov.

“Políčková technika” jednoducho znamená, ţe musíte zaznamenať všetko, čo je na

políčku, ako veľa je tam toho a kde sa to nachádza v oblasti, ktorú vyšetrujete. Techniky,

metódy, ktoré pouţijete veľmi závisia od oblasti, ktorú vyšetrujete a na povahe (type)

organizmov, ktoré sa tam nachádzajú.

(a) Pozrite si tvrdenia a doplňte do nich zodpovedajúce pojmy

(A) populácia alebo (B) spoločenstvo

Skupina jedincov daného druhu je………………………………….

Všetky organizmy v biotope sa označujú ako ……………………………. Numbers or (D) density

(C) mnoţstvo alebo (D) hustota

Veľkosť populácie zodpovedá ……………. jedincov v populácii.

……………. populácie zodpovedá mnoţstvu jedincov na danú oblasť alebo objem.

18

(2 body)

19

(b) VYZNAČTE SEDEM RÍMSKYCH ČíSLIC , KTORÉ NAJLEPŠIE

VYJADRUJÚ METÓDY (vhodné na takýto výskum)

Zakrúţkujte kaţdú správnu odpoveď.

I. Systematický zber z rovnomerne rozdelených kvadrátov

II. Náhodný výber oblasti zberu vyuţívajúci náhodne stanovené súradnice

III. Preskúmať všetky abiotické faktory: teplota/ intenzita svetla/ relatívna vlhkosť/

rýchlosť vetra/ pH/ povaha častíc/ ţiviny/humus

IV. Preskúmať oblasť v rovnakom čase dňa/ ročného obdobia / nasledujúcich piatich

rokov

V. Preskúmaťvhodne veľkú oblasť s rozlohou 100 m2

VI. Vyuţiť štandardné políčko – kvadát s rozlohou 1 m2

VII. Vyuţiť štandardné políčko – kvadát s rozlohou 10 m2

VIII. Štandardizácia metódy zberu, t.j. štandardný zber hmyzu

IX. Vhodná, označená metóda zberu, t.j. pasce na myši / sieťky na hmyz / pasce na zver

X. Citlivá metóda zabraňujúca úteku

XI. Metóda na identifikáciu druhov,t.j. pouţitie kľúča

XII. Minimalizácia poškodenia biotopu.

(7 bodov)

(c) Ak oblasť, ktorú pozorujeme, má 100m2, koľko vzoriek/kvadrátov v oblasti s 100 m

2

by váš tím vyšetroval? Zakrúţkujte správnu odpoveď.

1

10

50

(1 bod)

20

(d) S vyuţitím vášho políčka (kvadrátu) doplňte tabuľku, ktorú ste dostali.

Políčko(kvadrát)

/číslo

Convolvulus deserti

/počet

Thymus capitatus

/počet

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

Súčet všetkých

rastlín z kaţdého

druhu

Vypočítaná

priemerná hustota

(5 bodov)

21

(d) Obmedzenia vášho experimentu. Určite, či tvrdenie/ obmedzenie je správne alebo

nesprávne

Ťaţko kontrolovať všetky abiotické faktory SPRÁVNE alebo NESPRÁVNE

Nie všetky rastliny sú zarátané/ ťaţko ich identifikovať

SPRÁVNE alebo NESPRÁVNE

Vybraná oblasť nemusí reprezentovať hustotu rastlín

SPRÁVNE alebo NESPRÁVNE

Nebolo urobené ţiadne opakovanie SPRÁVNE alebo NESPRÁVNE

Môţe tam byť sezónna distribúcia SPRÁVNE alebo NESPRÁVNE

(5 bodov)

22

Veľmi beţný pôvodný druh na Cypre rastúci na skalnatých stráňach a v lesoch. Ţľazy na

koncoch ochlpenia tejto rastliny obsahujú medicínsku a aromatickú ţivicovú látku

“ladanum”. Počas jari pastieri viedli kozy k týmto kríkom, pretoţe ladanum sa prichytil

na koţušinu a brady zvierat. Keď potom ostrihali kozy a uvarili koţušinu, získali cennú

látku (substanciu). Ladanum bolo vyváţané do Egypta a pouţívané pri výrobe parfémov

a mydiel.