C Soveltavat tehtävät

08/C06. Matelijan evoluutio (YO-koe K2020)

Kirjaudu sisään lähettääksesi tämän lomakkeen


Saiphos equalis on Itä-Australiassa esiintyvä matelija. Sillä esiintyy kahta erilaista lisääntymistapaa. Yli 1 000 metrin korkeudella vuoristossa sijaitsevissa populaatioissa naaraat synnyttävät pääosin eläviä poikasia. Sen sijaan lähempänä merenpinnan tasoa sijaitsevissa populaatioissa naaraat munivat enimmäkseen kalkkikuorisia munia.

a) Pohdi, miksi vuoristossa elävissä Saiphos equalis -populaatioissa syntyy pääasiassa eläviä poikasia ja lähellä merenpinnan tasoa sijaitsevissa populaatioissa emot tuottavat enimmäkseen kalkkikuorisia munia. (10 p.)


b) Arvioi, mitä lähellä merenpinnan tasoa ja vuoristossa eläville Saiphos equalis -populaatioille tapahtuisi, jos niiden välinen geenivirta katkeaisi. (5 p.)

Kirjaudu sisään lähettääksesi tämän lomakkeen

08/C07. Mikro- ja makroevoluutio

Kirjaudu sisään lähettääksesi tämän lomakkeen

Saimaannorppa, laatokannorppa ja itämerennorppa ovat norpan (Phoca hispida) alalajeja. Itämerennorppa (Phoca hispida botnica) on norpan alalaji samoin kuin saimaannorppa (Phoca hispida saimensis) ja laatokannorppa (Phoca hispida ladogensis).

Viimeisen jääkauden jälkeen saimaannorppa jäi eristyksiin Saimaaseen (8000 - 9000 tuhatta vuotta sitten). Suomenlahden pohjukasta kuroutui erilleen Laatokka, jonne jääneistä norpista kehittyi yksi norpan alalajeista, laatokannorppa. Itämeressä elää itämerennorppa. Norpat ovat olleet eristyneinä toisistaan evolutiivisesti katsottuna vielä vasta lyhyen ajan, joten ne ovat keskenään alalajeja. Erilaiset elinympäristöt muokkaavat alalajeja edelleen toisistaan poikkeaviksi. Nämä kolme norpan alalajia muistuttavat toisiaan hyvin paljon. Eroja kuitenkin löytyy mm. ruumiin pituudessa ja painossa, kuutin värissä sekä kallon pituudessa.

a) Mitä tarkoitetaan geenivirralla ja isolaatiolla?


b) Mikä estää norppapopulaatioiden välisen geenivirran?


c) Miten Itämeri, Saimaa ja Laatokka eroavat toisistaan norppien elinympäristönä? Miten tämä on vaikuttanut eri alueilla elävien norppien alalajien perimään ja kehittymiseen?

d) Mitä tarkoitetaan mikroevoluutiolla? Miten se ilmenee norppien evoluutiossa?


e) Tarkastele norpan alalajien tieteellisiä nimiä. Miten niistä voidaan päätellä, että ne kuuluvat samaan lajiin? Miten tieteellisestä nimestä ilmenee se, että ne ovat keskenään alalajeja?


f) Voivatko norpan alalajit kehittyä omiksi lajeikseen joskus tulevaisuudessa? Perustele.

g) Miten voidaan päätellä se, että norpan alalajit kuuluvat vielä samaan lajiin?


h) Saimaannorppa on endeeminen alalaji. Mitä endeeminen laji tarkoittaa?


i) Katso Ylen video saimaannorpasta. Mitkä tekijät ovat kehittäneet saimaannorpasta hieman erilaisen meressä eläviin norppiin verrattuna?


j) Mitä asiat uhkaavat saimaannorpan tulevaisuutta?

Kirjaudu sisään lähettääksesi tämän lomakkeen

08/C08. Evoluutio Madagaskarilla

Kirjaudu sisään lähettääksesi tämän lomakkeen

Madagaskar sijaitsee Intian valtameressä noin 640 kilometrin päässä Afrikan itärannikosta. Madagaskar on maailman neljänneksi suurin saari Grönlannin, Uuden-Guinean ja Borneon jälkeen. Madagaskar irtosi Afrikan mantereesta noin 165 miljoonaa vuotta sitten ja Intian mantereesta 85 miljoonaa vuotta myöhemmin.

Lähes kaikki Madagaskarin eläin- ja kasvilajeista ovat kotoperäisiä. Saarelle on kehittynyt erikoistunut puoliapinalajisto, johon kuuluvat muun muassa makit, lorit, indrit ja sormieläimet. Eriskummallisimpia saaren eliöitä ovat ehkä piilottelevat pikkunisäkkäät, tanrekit. Ehkä viitisenkymmentä miljoonaa vuotta sitten yhden tanrekkilajin yksilöitä ajautui ajopuun tai kasvilautan mukana Afrikasta Madagaskarin saarelle. Saarella ei tuolloin ilmeisesti ollut maanisäkkäitä. Tanrekit menestyivät sopeutuen saaren eri elinympäristöihin ja lajiutuivat moniksi lajeiksi. Madagaskarin tanrekit erikoistuivat kukin omaan ekologiseen lokeroonsa ja kehittyivät samantapaisiksi muilla mantereilla elävien eläinten kanssa.

Osa tanrekilajeista muistuttaakin hämmästyttävän paljon päästäistä, opossumia, hiirtä, siiliä tai saukkoa. Nykyään tanrekilajeista kolmisenkymmentä elää Madagaskarilla, mutta Afrikan mantereella niitä elää vain kolme lajia.

a) Mitä tarkoitetaan kotoperäisillä eli endeemisillä lajeilla?


b) Miksi valtamerten saarilla on paljon endeemisiä lajeja?


c) Tutustu johonkin Madagaskarin eläimistön erikoisuuksiin, esimerkiksi fossaan, indriin tai ai-aihin. Kuvaile lyhyesti lajin ulkonäköä, levinneisyyttä ja elintapoja.


d) Minkälaisia eläimiä tanrekit ovat? Miksi tanrekit menestyivät Madagaskarilla?


e) Siilitanreki on yksi esimerkkilaji saaren tanrekilajeista. Sillä on piikit ja se kiertyy palloksi sitä uhattaessa. Se muistuttaa todella paljon tavallista siiliä. Kuvailtu ilmiö tunnetaan nimellä konvergenttinen evoluutio. Mitä konvergenttinen evoluutio tarkoittaa?


f) Millä nimellä biologiassa kutsutaan ilmiötä, jossa yhdestä kantalajista kehittyy varsin nopeasti useita eri lajeja?

Kirjaudu sisään lähettääksesi tämän lomakkeen

08/C09. Kirjoahvenet (YO-koe K2013)

Kirjaudu sisään lähettääksesi tämän lomakkeen

Itä-Afrikassa sijaitsevassa Malawi-järvessä on noin 400 eri kirjoahvenlajia. Näiden pienten, kirkasväristen kalojen otaksutaan polveutuvan yhteisestä kantamuodosta.

a) Viimeisten 700 000 vuoden aikana Malawi-järven vedenpinta on laskenut välillä pitkiksi ajoiksi, jolloin järvi on ollut jakaantuneena useiksi pienemmiksi järviksi. Miten tämä on vaikuttanut kirjoahventen lajiutumiskehitykseen? (3 p.)


b) Monet lajit muistuttavat paljon toisiaan ja eroavat vain värikuvioiltaan. Miten eri lajit säilyvät risteytymättä keskenään? (2 p.)


c) Miten voidaan selvittää, että kahden eri populaation kalat kuuluvat eri lajeihin? (1 p.)

Kirjaudu sisään lähettääksesi tämän lomakkeen

08/C10. Luonnonvalinta (YO-koe S2019)

Kirjaudu sisään lähettääksesi tämän lomakkeen

Charles Darwinin Lajien synty -teos julkaistiin 160 vuotta sitten. Siinä Darwin esittelee evoluutioteoriansa sekä useita evoluutioon liittyviä käsitteitä, kuten luonnonvalinnan.

Tehdäkseni selväksi sen tavan kuinka luonnollinen valinta arveluni mukaan vaikuttaa, sallittakoon minun ottaa pari kuviteltua esimerkkiä. Olettakaamme, että susi, joka pyydystää saaliikseen eri eläimiä, saavuttaa jotkut niistä viekkaudellaan, toiset voimallaan ja kolmannet nopeudellaan. Ja olettakaamme, että nopein riista, esim. joku kaurislaji on jonkun alueella tapahtuneen muutoksen johdosta lisääntynyt tai että muu riista on vähissä sinä vuodenaikana, jona ruuan hankkiminen on sudelle vaikeinta. Sellaisissa oloissa on nopeimmilla ja kevytrakenteisimmilla susilla parhaat mahdollisuudet jäädä elämään ja siten tulla valituiksi jatkamaan sukuaan – edellyttäen, että niillä on kylliksi voimaa nujertaakseen saaliinsa, kun niiden jonakin muuna vuodenaikana on pakko pyydystää muuta riistaa.

Lähde: Charles Darwin, Lajien synty (1859, suom. A. R. Koskimies, 1913).


a) Mihin luonnonvalinta perustuu? (5 p.)


b) Selitä lyhyesti, millä tavoin luonnonvalinta voi muuttaa populaation alleelisuhteita erilaisissa ympäristöolosuhteissa. (6 p.)


c) Analysoi lyhyesti, miten luonnonvalinta vaikuttaa alleelikoostumukseen tekstissä kuvatussa susipopulaatiossa. (4 p.)

Kirjaudu sisään lähettääksesi tämän lomakkeen

08/C11. Miljoonakalojen evoluutio (YO-koe K2019)

Kirjaudu sisään lähettääksesi tämän lomakkeen

Aineisto:
9.A Kuva: Miljoonakalakoiraiden kuvioinnin muutos 15 sukupolven aikana, kun ympäristössä on petokalojaa
9.B Kuva: Miljoonakalakoiraiden kuvioinnin muutos 15 sukupolven aikana, kun ympäristössä ei ole petokaloja

Miljoonakalakoiraat houkuttelevat naaraita kirjavalla kuvioinnillaan. Laikkujen koko vaihtelee paljon koirasyksilöiden välillä. Naaraat ovat yksivärisiä. Luonnossa on havaittu, että koiraiden kuvioinnin vaihtelu on vähäisempää elinympäristössä, jossa on petokaloja, kuin ympäristössä, josta petokalat puuttuvat. Lisäksi on havaittu, että myös vesistöjen pohjasoran raekoko ja kuviollisuus vaikuttavat laikkujen kokoon.

Petokalojen läsnäolon ja pohjasoran raekoon vaikutusta miljoonakalakoiraiden kuviointiin tutkittiin kokeellisesti. Miljoonakalanaaraita ja kuvioinniltaan vaihtelevia miljoonakalakoiraita kasvatettiin 15 sukupolven ajan altaissa, joissa oli joko hienojakoista tai karkeaa soraa. Osassa altaista oli petokaloja (A kuva), osasta altaista petokalat puolestaan puuttuivat (B kuva).

a) Pohdi kuvien avulla pohjan laadun (soran raekoko ja kuviointi) ja petokalojen merkitystä miljoonakalakoiraiden kuvioinnin evoluutiossa. (16 p.)


b) Miten kalojen kuvioinnin muutokset voisivat johtaa lajiutumiseen? (4 p.)

Kirjaudu sisään lähettääksesi tämän lomakkeen