Zadanie 8.3. (0–1)
Treść
Susłogon arktyczny (Urocitellus parryii) to gatunek gryzonia występującego na Alasce, w północnej Kanadzie oraz na Syberii. Zbadano wpływ temperatury środowiska na następujące parametry susłogona arktycznego podczas hibernacji:
• całkowite tempo przemiany materii (wyrażone ilością zużytego tlenu w przeliczeniu na jednostkę masy ciała)
• wewnętrzną temperaturę ciała
• współczynnik oddechowy. Stan hibernacji u susłogona ma charakter przystosowawczy, który zwiększa jego tolerancję wobec niesprzyjających warunków środowiskowych. Wartość współczynnika oddechowego pozwala określić, jakie substancje są głównym źródłem energii dla danego organizmu. Współczynnik oddechowy wynosi:
• dla cukrów prostych 1
• dla białek ok. 0,8
• dla tłuszczów nasyconych ok. 0,7. Badaniom poddano osiem zwierząt: cztery samce i cztery samice, wszystkie pochodzące z tej samej populacji żyjącej na Alasce. Przed przejściem w stan hibernacji zwierzęta były żywione paszą dla gryzoni z dodatkiem marchwi oraz nasion kukurydzy. Na wykresie przedstawiono średnie arytmetyczne otrzymanych wyników. całkowite tempo przemiany materii wewnętrzna temperatura ciała 0,20 24 0,95 współczynnik oddechowy 20 0,90 0,15 16 0,85 12 0,10 0,80 8 0,75 0,05 4 0,70 0 0,00 0,65 −20 −16 −12 −8 −4 0 4 8 12 16 20 24 temperatura otoczenia, °C Na podstawie: C.L. Buck, B.M. Barnes, Effects of Ambient Temperature on Metabolic Rate, Respiratory Quotient, and Torpor in an Arctic Hibernator, „American Journal of Physiology – Regulatory, Integrative and Comparative Physiology” 279(1), 2000.
Na podstawie przedstawionych wyników badań określ, czy podczas trwania hibernacji jedynym substratem energetycznym susłogonów arktycznych są tłuszcze. Odpowiedź uzasadnij.
Pokaż odpowiedź
Zasady oceniania
1 pkt – za poprawne stwierdzenie, że nie przez cały czas trwania stanu hibernacji substratem energetycznym są tłuszcze, wraz z poprawnym uzasadnieniem odnoszącym się do wyników pomiaru współczynnika oddechowego w zależności od temperatury.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
• Tłuszcze nie stanowiły jedynego substratu energetycznego susłogonów podczas trwania stanu hibernacji, ponieważ współczynnik oddechowy bliski 0,7 – a więc typowy dla spalania tłuszczów – występował tylko wtedy, gdy temperaturze otoczenia była w zakresie 4–8 °C.
• Tłuszcze nie stanowiły jedynego substratu energetycznego, ponieważ, gdy temperatura otoczenia wynosiła poniżej 4 °C / powyżej 8 °C, współczynnik oddechowy był znacznie wyższy niż 0,7, co wskazuje na wykorzystanie również innych niż tłuszcze substratów energetycznych.
• Tłuszcze nie stanowiły jedynego substratu energetycznego, ponieważ, gdy hibernacja odbywała się w temperaturze otoczenia −8 °C lub 12 °C, współczynnik oddechowy wynosił około 0,8, co wskazuje na wykorzystanie białek jako substratów energetycznych.
• Nie, ponieważ w zależności od temperatury otoczenia (w niskich, gdy susłogon hibernuje) współczynnik oddechowy zwierzęcia się zmienia, a gdyby jedynym substratem energetycznym były tłuszcze, to byłby stały, a jego wartość wyniosłaby około 0,7.