Prov 2025-05-07 om Etologi och beteendeekologi samt Grundläggande ekologi

Tid: 90 minuter

Tillåtna hjälpmedel: Inga.

Betygsmatris

Hoppa direkt till …

Del I. Frågor som bara kräver ett kort svar (ett ord eller 1–2 meningar)

Längre svar ger risk för avdrag.

1. I en grupp med hönor inställer sig en social organisation som gör att om en höna med längre status hittar en godbit kan en höna med högre status trakassera den första hönan tills den släpper ifrån sig godbiten. Vad kallas denna typ av social organisation? (1p)
2. Vissa helt ofarliga blomflugor (familjen Syrphidae) har en gul-svart-randig teckning som starkt påminner om den hos stickande getingar (se bilden nedan).
   Blomfluga.
   Vad kallas detta fenomen och vilken fördel ger det blomflugan? Endast ett kort svar (1–2 meningar) behövs.     (2p)
3. De två Paramecium-arterna (toffeldjuren) aurelia och P. caudatum går utmärkt att hålla i odling i exakt samma näringsmedium, så länge de är var för sig. När de odlas tillsammans i detta näringsmedium får man dock nedanstående tillväxtkurvor, där den blåa (övre) kurvan är P. aurelia och den röda (undre) är P. caudatum. Efter 16 dagar har P. caudatum-populationen helt dött ut.
   
   

Vad skulle man kunna göra för att få båda arterna att kunna samexistera i odlingen? Endast ett kort svar (1–2 meningar) behövs. (2p)

Del II. Ringa in de rätta svaren

4. En koltrasthane sjunger ofta intensivt från en hög punkt i sitt revir under våren, särskilt i gryning och skymning. Vilka är de två huvudsakliga budskapen som oftast kommuniceras med denna sång? Ringa in ett alternativ. (1p)
   1. Varning för nattaktiva rovdjur och vägledning för ungarna.
   2. Markering av revir mot rivaliserande hanar och attraktion av honor.
   3. Information om var det finns gott om daggmask och en invit till parputsning.
   4. Uttryck för sorg över förlorad partner och en signal om trötthet.
5. Hos vissa laxarter (till exempel kungslax, Oncorhynchus tshawytscha) finns det stora, dominanta hanar som slåss om de bästa lekområdena och honorna. Samtidigt finns det mycket mindre hanar ("smygare" eller "jacks") som inte deltar i striderna, utan istället försöker simma in snabbt och befrukta ägg precis när en hona leker med en stor hane. Hur kan samexistensen av dessa två olika parningsstrategier hos hanarna förklaras evolutionärt? Ringa in ett alternativ. (1p) 
   1. Det kan förklaras som ett exempel på strikt monogami där alla hanar till slut får para sig.
   2. Det kan förklaras som ett tecken på att sexuell selektion helt har upphört inom denna art.
   3. Det kan förklaras som alternativa strategier inom en evolutionärt stabil strategi (ESS), där båda taktikerna kan vara framgångsrika under olika förutsättningar.
   4. Det kan förklaras som polyandri, där honorna medvetet väljer att para sig med både stora och små hanar för att öka den genetiska variationen hos avkomman.
6. I en enkel näringskedja på savannen äter en gnu gräs, och gnun äts sedan av ett lejon. Vilka roller har gräset respektive gnun i just denna näringskedja? Ringa in ett alternativ. (1p)
   1. Gräset är nedbrytare och gnun är andrahandskonsument.
   2. Gräset är producent och gnun är förstahandskonsument.
   3. Både gräset och gnun är producenter som skapar sin egen energi.
   4. Gräset är primärkonsument och gnun är toppkonsument.
7. Pilgiftsgrodor i Sydamerika har ofta mycket starka och klara färger, som rött, gult och blått (se bilden nedan).
   Dendrobates pumilio.Vilken evolutionär fördel ger denna typ av färgteckning primärt? Ringa in ett alternativ. (1p)
   1. Den hjälper dem att känna igen artfränder under parningssäsongen.
   2. Den fungerar som kamouflage mot de färgrika blommorna i regnskogen.
   3. Den signalerar till rovdjur att de är giftiga och oätliga.
   4. Den gör det lättare för dem att locka till sig små insekter att äta.
8. Vilket av följande alternativ består endast av abiotiska faktorer som är viktiga i de flesta akvatiska ekosystem (till exempel en sjö)? Ringa in ett alternativ. (1p)
   1. Temperatur, pH, fiskar, syrehalt
   2. Ljusinsläpp, salthalt, strömmar, bottensubstrat
   3. Växtplankton, rovdjur, nedbrytare, vattenväxter
   4. Nederbörd, vind, solljus, bakterier
9. Endast en liten del av energin som finns lagrad i en trofinivå kan överföras och byggas in som biomassa i nästa trofinivå. Ungefär hur stor andel av energin på en trofinivå lagras in som biomassa på nästa trofinivå? Ringa in ett alternativ. (1p)
   1. Cirka 0,1 %
   2. Cirka 10 %
   3. Cirka 50 %
   4. Cirka 90 %
10. Växter spelar en viktig roll i vattnets kretslopp genom att ta upp vatten från marken med rötterna och sedan släppa ut det som vattenånga till atmosfären via små öppningar (klyvöppningar) i bladen. Vad kallas denna process? Ringa in ett alternativ. (1p)
    1. Fotosyntes
    2. Kondensation
    3. Transpiration
    4. Ytavrinning
11. Vilken mänsklig aktivitet har på kort tid (sett ur ett geologiskt perspektiv) orsakat den största ökningen av koldioxidhalten i atmosfären genom att frigöra kol som varit lagrat i miljontals år? Ringa in ett alternativ. (1p)
    1. Omfattande avskogning, särskilt i tropiska områden.
    2. Användning av konstgödsel inom jordbruket.
    3. Förbränning av fossila bränslen.
    4. Utsläpp av freoner (CFC) som skadade ozonlagret.
12. Vilket av nedanstående alternativ är exempel på organiskt kväve? Ringa in ett alternativ. (1p)
    1. Luftens kväve, om det sedan assimileras av jordlevande bakterier.
    2. Kväve bundet i form av ammoniumjoner i marken.
    3. Nitratjoner som sprids i form av naturgödsel på åkrar.
    4. Kväve bundet i kvävebaser i djurceller.
13. En viktig skillnad mellan fosforns kretslopp och både kolets och kvävets kretslopp är: (Ringa in ett alternativ.) (1p)
    1. Att fosfor, till skillnad från kol och kväve, inte alls behövs av djur.
    2. Att fosforcykeln i princip helt saknar en betydande gasformig fas i atmosfären.
    3. Att fosfor bryts ner och förbrukas helt i näringskedjan, medan kol och kväve återanvänds.
    4. Att fosfor endast cirkulerar i marina ekosystem och inte på land.
14. På vilket sätt kan biotiska faktorer i en skog påverka de abiotiska förhållandena på platsen? Ringa in ett alternativ. (1p)
    1. Trädens skugga minskar ljusinsläppet.
    2. Markens pH-värde avgör vilka trädslag som kan växa där.
    3. Mängden nederbörd påverkar hur snabbt träden kan växa.
    4. Temperaturen avgör om vattnet i marken är fruset eller flytande.
15. Efter en skogsbrand, där de flesta träden har dött men marken och dess fröbank finns kvar, startar en process där nya växter etablerar sig och skogen gradvis återhämtar sig. Varför är detta ett exempel på sekundär succession? Ringa in ett alternativ. (1p)
    1. För att brandorsaken (mänsklig eller naturlig blixt) är helt avgörande för hur ekosystemet kommer att utvecklas långsiktigt efteråt.
    2. För att det alltid växer upp exakt samma arter av träd och örter som fanns på platsen precis före branden inträffade.
    3. För att successionen startar i ett område där det redan finns en etablerad jordmån, och ofta även frön, rötter eller sporer kvar från det tidigare samhället.
    4. För att återhämtningen efter en brand generellt går mycket, mycket långsammare jämfört med successionen på helt ny, vulkanisk mark eller efter en istid.
16. Vilket av följande alternativ är ett exempel på taktil kommunikation? Ringa in ett alternativ. (1p)
    1. Schimpanser när de ofta ägnar tid åt att plocka och putsa i varandras päls för att stärka sociala band.
    2. Påfågelhanen när den spärrar ut sin stora, färggranna stjärt och "dansar" inför honan under parningssäsongen.
    3. Myror från samma koloni kan följa varandras spår till en nyupptäckt matkälla, även i mörker.
    4. När en markatta ser en leopard använder den ett specifikt varningsläte, och ett annat läte om den ser en örn.
17. Att leva i en stor, tät grupp som ett fiskstim eller gnu-hjord ger skydd, men vad är en typisk nackdel eller kostnad? Ringa in ett alternativ. (1p)
    1. Svårare att hitta en lämplig partner, då det sociala spelet blir mer komplext och tidskrävande i riktigt stora grupper med många valmöjligheter.
    2. Individerna måste ständigt ägna värdefull tid och energi åt att slåss om den absolut högsta dominanta ledarpositionen i gruppens hierarki.
    3. Ökad konkurrens om begränsade resurser som mat och boplatser inom gruppen.
    4. Gruppens medlemmar kan oftast inte kommunicera effektivt med varandra på grund av det konstanta bruset från alla individer.
18. Varför ger en näringsväv oftast en mer realistisk bild av energiflödet i ett ekosystem än en enkel näringskedja? Ringa in ett alternativ. (1p)
    1. För att näringsvävar också tar med nedbrytarnas viktiga roll i ekosystemet, vilket näringskedjor helt ignorerar.
    2. För att de flesta organismer i verkligheten ingår i flera olika näringskedjor, vilket skapar ett komplext nätverk av interaktioner.
    3. För att näringskedjor bara visar flödet av energi medan näringsvävar också detaljerat beskriver flödet av alla viktiga näringsämnen som kväve och fosfor.
    4. För att näringsvävar bara inkluderar de djurarter som lever i vatten, medan näringskedjor används för landlevande ekosystem.
19. Energiförlusten mellan trofinivåerna har stora konsekvenser för ekosystemets struktur. Vilket av följande påståenden är en direkt följd av detta? Ringa in ett alternativ. (1p)
    1. Att antalet producenter (växter/alger) är kraftigt begränsat i de flesta ekosystem.
    2. Att det finns mycket mer energi och biomassa tillgängligt för toppkonsumenter än för primärkonsumenter.
    3. Att antalet trofinivåer i en näringskedja sällan är fler än 4–5 steg, då energin helt enkelt tar slut.
    4. Att nedbrytare (svampar/bakterier) hamnar högst upp i energipyramiden med mest lagrad energi.
20. När regn faller över ett skogsområde på land, vad beskriver bäst de två huvudsakliga vägarna vattnet kan ta efter att det nått markytan (bortsett från det som avdunstar direkt)? Ringa in ett alternativ. (1p)
    1. Allt vatten samlas omedelbart i stora underjordiska sjöar eller fryser till permafrost oavsett var i världen det är.
    2. Vattnet antingen rinner av på markytan mot bäckar och floder eller så tränger det ner i marken och fyller på grundvattnet.
    3. Merparten av vattnet binds kemiskt i markens mineraler och försvinner mer eller mindre permanent ur det globala kretsloppet.
    4. Vattnet sugs omedelbart upp av trädens bark och ibland blad och transporteras direkt till molnen igen utan att passera rötterna eller marken.
21. Kalksten representerar det största kolförrådet på vår planet, men detta kol är bundet i berggrunden. Hur kan kol från kalksten som finns på land återföras till det mer aktiva kretsloppet (till exempel till haven via floder och till atmosfären)? Ringa in ett alternativ. (1p)
    1. Genom att kraftiga skogsbränder hettar upp marken så att kalkstenen smälter och avger koldioxid till luften.
    2. Genom att speciella mikroorganismer i marken "äter" kalksten och omvandlar kolet direkt till metangas.
    3. Genom att surt regn långsamt löser upp kalkstenen och frigör lösta karbonat- och kalciumjoner.
    4. Genom att stora betande djur som kor och får slickar på kalkstensklippor och sedan andas ut kolet som koldioxid.
22. Marklevande bakterier spelar en nyckelroll i att omvandla kväveföreningar. Vad kallas den process där bakterier först omvandlar ammoniumjoner (NH\(_4^+\)) till nitritjoner (NO\(_2^-\)) och sedan nitritjoner till nitratjoner (NO\(_3^-\)), den form av kväve som växter lättast tar upp? Ringa in ett alternativ. (1p)
    1. Denitrifikation
    2. Ammonifikation
    3. Nitrifikation
    4. Kvävefixering
23. Varför anses "Peak Phosphorus" vara ett allvarligt globalt problem, särskilt med tanke på hur fosforns naturliga kretslopp fungerar? Ringa in ett alternativ. (1p)
    1. För att när fosforbrytningen minskar kommer istället utsläppen av växthusgasen metan från gruvorna att öka, vilket stör klimatsystemet.
    2. För att fosfor främst måste brytas från ändliga gruvreserver för gödsel till matproduktion, till skillnad från kväve som kan tas från luften.
    3. För att en minskad tillgång på fosfor tvingar växter och djur att snabbt utveckla helt nya biokemiska processer som inte kräver detta grundämne.
    4. För att fosfor, till skillnad från många metaller, i princip är omöjligt att återvinna.
24. Forskare som studerat områden i Alaska där glaciärer dragit sig tillbaka (till exempel Glacier Bay) har dokumenterat en tydlig successionsordning. Vilken typ av organismer är typiska pionjärarter som först koloniserar den karga, näringsfattiga marken som isen lämnat efter sig? Ringa in ett alternativ. (1p)
    1. Högvuxna granar och så kallade hemlockgranar som kräver skugga och djup mulljord för att etablera sig.
    2. Snabbt växande lövträd som asp och björk vilka snabbt bildar en tät skog på moränen.
    3. Tåliga lavar och mossor, samt vissa kvävefixerande växter som fjällsippa (se bild till höger).
    4. Olika sorters ormbunkar och blommande örter som behöver ett skyddat mikroklimat.

Del III. Frågor som kräver ett utredande svar

25. Påfågelhanen (Pavo cristatus) är känd för sin mycket stora och färggranna stjärtfjäderdräkt (se bilden nedan). Hanen fäller ut och visar upp denna praktfulla stjärt för honorna under parningsleken. Att utveckla och bära en sådan stjärt är energikrävande, och den kan göra hanen mer klumpig och lättare att upptäcka för rovdjur.
    Påfågel.Utred hur påfågelhanens imponerande stjärt kan ha uppkommit och varför den finns kvar i populationen, trots de uppenbara nackdelarna för hanens överlevnad. (4p)
    I ditt svar ska du:
    • Ange vilken typ av selektion som ligger till grund för detta, och vad denna typ av selektion innebär.
    • Utreda olika anledningar till varför den stora stjärtfjäderdräkten ger hanen både högre och lägre fitness.
26. Det finns en isolerad ö i Berings hav som heter St. Matthew Island (se bilden nedan). År 1944 introducerades 29 renar på ön av USA:s kustbevakning. Ön saknade naturliga rovdjur för renarna, och det fanns rikligt med deras huvudföda, framför allt långsamväxande lavar.
    St. Matthew Islands placering väster om Alaska i Berings hav.Forskaren David Klein studerade populationen och fann att den växte explosionsartat till cirka 6000 individer fram till sommaren 1963. Under den påföljande, särskilt hårda vintern, dog nästan hela populationen ut. År 1966 återfanns endast 42 renar, varav en var en steril tjur, och populationen dog senare ut helt.

    Analysera och utred den dokumenterade populationsutvecklingen för renarna på St. Matthew Island mellan 1944 och 1966 med relevanta biologiska begrepp och med hjälp av dina kunskaper om populationsekologi och tillväxtmodeller. (6p)
    

    I ditt svar ska du:
    • Beskriva vilken typ av tillväxtmodell som bäst karaktäriserar renpopulationens utveckling mellan 1944 och 1963.
    • Förklara de förutsättningar på ön som möjliggjorde denna typ av tillväxt under denna period.
    • Identifiera den troliga huvudsakliga begränsande faktorn som orsakade den massiva populationskraschen, och varför populationen dog ut helt efter vintern 1963–64.

Facit

Betygsgränser

Max: 35

Medel: 31,5

E: 15,0
D: 22,0
C: 27,0
B: 29,0
A: 32,0

Del I. Frågor som bara kräver ett kort svar (ett ord eller 1–2 meningar)

1. Hackordning
2. Batesisk mimikry. Den ofarliga flugan avskräcker rovdjur genom att likna en farlig art.
3. Man skulle kunna introducera en predator (1p) som livnär sig på aurelia men inte P. caudatum (1p).
   

   Kommentar: Om eleven i sitt svar bara för ett allmänt resonemang om Gauses princip erhålls 1p.

Del II. Ringa in de rätta svaren

4. b
5. c
6. b
7. c
8. b
9. b
10. c
11. c
    Lösning: Avskogning bidrar, men förbränning av fossila bränslen är större. Därför är alternativ a) felaktigt. Användning av konstgödsel påverkar främst kväve/fosfor. Därför är alternativ b) felaktigt.

    Förbränning av fossila bränslen återför koldioxid direkt till atmosfären. Därför är alternativ c) korrekt.

    Utsläpp av freoner påverkar ozonlagret, inte koldioxid direkt.

12. d
13. b
    Lösning: Alternativ a) är felaktigt eftersom fosfor behövs av alla djur. Alternativ b) är korrekt. Alternativ c) är fel eftersom fosfor återanvänds, och alternativ d) är fel eftersom fosforn cirkulerar i båda.
14. a
15. c
16. a
17. c
18. b
19. c
20. b
21. c
22. c
    Lösning: Denitrifikation innebär att nitrater omvandlas till kvävgas. Därför är alternativ a) felaktigt. Vid ammonifikation bildas ammoniumjoner från dött material. Därför är även alternativ b) felaktigt.

    Vid nitrifikation omvandlas ammoniumjoner till nitratjoner. Därför är alternativ c) korrekt.

    Vid kvävefixering omvandlas kvävgas till ammoniumjoner av rhizobium i ärtväxters rötter. Därför är alternativ d) felaktigt.

23. b
24. c

Del III. Frågor som kräver ett utredande svar

25. Detta är en typ av sexuell selektion (1p). I det här fallet innebär det att honor väljer ut väljer ut de hanar som de anser har särskilt sexiga drag (1p). Honan väljer ut hanen för att en prålig stjärt signalerar ”goda gener” (0,5p) eftersom endast en frisk och stark hane har råd med en så kostsam prydnad/prydnad som ger handikapp (0,5p). Att honan väljer en hane med sexiga drag för att det gör att hennes söner också blir sexiga, vilket ökar honans egna fitness (1p).
26. Populationen tillväxte enligt en J-kurva (1p). Det kunde den göra för att det fanns gott om näring (1p), det fanns inga predatorer (eller sjukdomar) (1p) och det var en liten startpopulation (1p). Det som orsakade kraschen var brist på föda (1p). När kraschen inträffat hade öns bärförmåga sjunkit så kraftigt att inga renar längre kunde överleva på ön (1p).
    

    Kommentar: Om eleven endast anger ”exponentiell tillväxt” istället för J-kurva erhålls 0,5p på den punkten.