ΘΕΜΑ 1 Ο Να επιλέξετε τη φράση που συμπληρώνει ορθά κάθε μία από τις ακόλουθες προτάσεις:

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΤΑΞΗ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΙ ΕΠΑΛ (ΟΜΑΔΑ Β ) ΚΥΡΙΑΚΗ 13/04/2014 - ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΕΝΤΕΚΑ (11) ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ 1 Ο Να επιλέξετε τη φράση που συμπληρώνει ορθά κάθε μία από τις ακόλουθες προτάσεις: 1. Τα μονοκύτταρα αποτελούν κατηγορία: Α. Φαγοκυττάρων Β. Λεμφοκυττάρων Γ. Ερυθρών αιμοσφαιρίων Δ. Μακροφάγων 2. Συστατικό της δομής του HIV δεν αποτελεί: Α. Το έλυτρο Β. Η αντίστροφη μεταγραφάση Γ. Το DNA Δ. Το RNA 3. Οι τοξίνες παράγονται από: Α. Τους παθογόνους ιούς Β. Τα παθογόνα βακτήρια Γ. Τα τραυματισμένα κύτταρα Δ. Τα μακροφάγα 4. Τα Β-λεμφοκύτταρα: Α. Ενεργοποιούνται από τα μακροφάγα Β. Εκθέτουν στην επιφάνειά τους τμήματα του αντιγόνου Γ. Διαφοροποιούνται και ωριμάζουν στον μυελό των οστών Δ. Διαφοροποιούνται και ωριμάζουν στον θύμο αδένα ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 11 ΣΕΛΙΔΕΣ

ΑΡΧΗ 2ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ 5. Ρύπος που σχετίζεται με την εμφάνιση καρκίνου είναι το: Α. Μονοξείδιο του άνθρακα Β. Νιτρικό υπεροξυακετύλιο Γ. Βενζοπυρένιο Δ. Διοξείδιο του θείου 1-Α, 2-Γ, 3-Β, 4-Γ, 5-Γ. ΜΟΝΑΔΕΣ 25 ΘΕΜΑ 2 Ο A. Να εξηγήσετε με ποιους τρόπους το πλάσμα του αίματος συμβάλλει στην άμυνα έναντι των παθογόνων μικροοργανισμών στην περιοχή της φλεγμονής. Λόγω της διαστολής των αγγείων στην περιοχή της φλεγμονής, το πλάσμα του αίματος διαχέεται στους γύρω ιστούς, προκαλώντας τοπικό οίδημα (πρήξιμο). (ΜΟΝΑΔΕΣ 2). Το πλάσμα περιέχει αντιμικροβιακές ουσίες, οι οποίες καταστρέφουν τους μικροοργανισμούς ή ενεργοποιούν τη διαδικασία της φαγοκυττάρωσης. (ΜΟΝΑΔΕΣ 2). ΜΟΝΑΔΕΣ 4 Β. Η οικιακή γάτα ταξινομείται από τους επιστήμονες σε κοινή οικογένεια με τη λεοπάρδαλη και σε κοινή τάξη με τον λύκο. i. Να εξηγήσετε με ποιο κριτήριο έγινε η ταξινόμηση των τριών αυτών θηλαστικών σε είδη. Η ταξινόμηση των τριών αυτών θηλαστικών σε είδη γίνεται σύμφωνα με το κριτήριο της δυνατότητας αναπαραγωγής με άλλο άτομο που ονομάζεται μειξιολογικό κριτήριο. (ΜΟΝΑΔΕΣ 1). Το είδος περιλαμβάνει το σύνολο των διαφορετικών πληθυσμών ή, με άλλα λόγια, το σύνολο όλων των οργανισμών που μπορούν να αναπαραχθούν μεταξύ τους και να αποκτήσουν γόνιμους απογόνους. Η έννοια του είδους αντιπροσωπεύει ένα φυσικό όριο, καθώς περιλαμβάνει μόνο τους οργανισμούς που αναπαράγονται μεταξύ τους (π.χ. όλες τις γάτες του πλανήτη), αποκλείοντας άλλους οργανισμούς που είναι γόνιμοι μόνο με μέλη του είδους στο οποίο ανήκουν. (ΜΟΝΑΔΕΣ 2). ii. Να εξηγήσετε ποια από τα τρία είδη προέρχονται από κοινό πρόγονο που έζησε περισσότερο πρόσφατα από τον κοινό πρόγονο των άλλων και ποιες άλλες κοινές ταξινομικές βαθμίδες μοιράζονται ο λύκος και η γάτα. ΤΕΛΟΣ 2ΗΣ ΑΠΟ 11 ΣΕΛΙΔΕΣ

ΑΡΧΗ 3ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Με βάση το τυπολογικό κριτήριο, που αποτελεί επινόηση του Σουηδού φυσιοδίφη Λινναίου, έχει ταξινομηθεί το σύνολο των διαφορετικών οργανισμών του πλανήτη και έχει γίνει δυνατή η συγκρότηση ευρύτερων ταξινομικών βαθμίδων πέρα από το είδος. Έτσι τα είδη που μοιάζουν μεταξύ τους περισσότερο από ό,τι άλλα συνιστούν ένα γένος, τα γένη που μοιάζουν περισσότερο μεταξύ τους από ό,τι άλλα συνιστούν μια οικογένεια, οι οικογένειες μια τάξη, οι τάξεις μια κλάση, οι κλάσεις ένα φύλο. Η οικιακή γάτα ταξινομείται από τους επιστήμονες σε κοινή οικογένεια με τη λεοπάρδαλη και επομένως ο κοινός τους πρόγονος έζησε περισσότερο πρόσφατα από τον κοινό πρόγονο της με τον λύκο. (ΜΟΝΑΔΕΣ 2). Ο λύκος και η γάτα μοιράζονται επιπλέον κοινή κλάση και κοινό φύλο. (ΜΟΝΑΔΕΣ 2). ΜΟΝΑΔΕΣ 7 (3+2+2) Γ. Να γράψετε τις συνέπειες από τη μόλυνση ατόμου από Candida albicans, καθώς και τους πιθανούς τρόπους με τους οποίους το μικρόβιο αναπαράγεται. Η Candida albicans (κάντιντα η λευκάζουσα) ανάλογα με το όργανο που προσβάλλει, μπορεί να προκαλέσει πνευμονική καντιντίαση, κολπίτιδα, στοματίτιδα. (ΜΟΝΑΔΕΣ 3, δηλαδή 1 για κάθε ασθένεια). Ορισμένοι μύκητες πολλαπλασιάζονται μονογονικά με απλή διχοτόμηση, ενώ άλλοι πολλαπλασιάζονται μονογονικά με εκβλάστηση. Σ' αυτούς τους τελευταίους σχηματίζεται σε κάποιο σημείο του αρχικού κυττάρου ένα εξόγκωμα, το εκβλάστημα, το οποίο, όταν αναπτυχθεί αρκετά, είτε παραμένει ενωμένο με το γονικό οργανισμό είτε αποκόβεται από αυτόν και ζει πλέον ως αυτοτελής οργανισμός. (ΜΟΝΑΔΕΣ 2, δηλαδή 1 για κάθε τρόπο αναπαραγωγής του μύκητα). ΜΟΝΑΔΕΣ 5 (3+2) Δ. Να γράψετε με ποιους τρόπους οι ιοί εξασφαλίζουν τα απαραίτητα για τον πολλαπλασιασμό τους ένζυμα. Το γενετικό υλικό ενός ιού μπορεί να είναι είτε DNA είτε RNA και διαθέτει πληροφορίες για τη σύνθεση των πρωτεϊνών του περιβλήματος, αλλά και για τη σύνθεση κάποιων ενζύμων απαραίτητων για τον πολλαπλασιασμό του. (ΜΟΝΑΔΕΣ 3). Οι ιοί εξασφαλίζουν από τον ξενιστή τους μηχανισμούς αντιγραφής, μεταγραφής και μετάφρασης, καθώς και τα περισσότερα ένζυμα που τους είναι απαραίτητα για τις λειτουργίες αυτές. Για το λόγο αυτό χαρακτηρίζονται ως υποχρεωτικά κυτταρικά παράσιτα. (ΜΟΝΑΔΕΣ 3). ΜΟΝΑΔΕΣ 6 ΤΕΛΟΣ 3ΗΣ ΑΠΟ 11 ΣΕΛΙΔΕΣ

ΑΡΧΗ 4ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Ε. Να γράψετε τα οξέα της μη ειδικής άμυνας και πώς αποτρέπουν την είσοδο των παθογόνων μικροοργανισμών στον ανθρώπινο οργανισμό. Οξέα της μη ειδικής άμυνας αποτελούν: Το γαλακτικό οξύ που παράγεται στον ιδρώτα, τα λιπαρά οξέα που παράγονται στο σμήγμα, καθώς και το υδροχλωρικό οξύ του στομάχου. (ΜΟΝΑΔΕΣ 1,5). Το γαλακτικό οξύ και τα λιπαρά οξέα βρίσκονται στο δέρμα και δημιουργούν δυσμενές χημικό περιβάλλον για την εγκατάσταση παθογόνων μικροβίων σε αυτό. (ΜΟΝΑΔΕΣ 1). Το υδροχλωρικό οξύ εκκρίνεται στον βλεννογόνο του στομάχου και καταστρέφει τα μικρόβια που φτάνουν εκεί μέσω της τροφής. (ΜΟΝΑΔΕΣ 0,5). ΜΟΝΑΔΕΣ 3 ΘΕΜΑ 3 Ο Α. Είναι γνωστό ότι τη δεκαετία του 1970 παρατηρήθηκε μια βαθμιαία εξασθένηση της στιβάδας του όζοντος στην κατώτερη στρατόσφαιρα, η οποία στα μέσα της δεκαετίας του 1980 οδήγησε στη δημιουργία μιας τρύπας πάνω από την Ανταρκτική. 1. Να εξηγήσετε τον λόγο στον οποίο οφείλεται η εξασθένιση της στιβάδας του όζοντος μετά την δεκαετία του 1970. Από τη δεκαετία του 1970 παρατηρήθηκε μια βαθμιαία εξασθένηση της στιβάδας του όζοντος που στα μέσα της δεκαετίας του 1980 οδήγησε στη δημιουργία μιας τρύπας πάνω από την Ανταρκτική. Από τις έρευνες οι οποίες επακολούθησαν διαπιστώθηκε ότι αιτία για την εξασθένηση αυτή είναι οι χλωροφθοράνθρακες (εμπορική ονομασία freon), που χρησιμοποιούνται ως ψυκτικά υγρά στα ψυγεία και στα κλιματιστικά και ως προωθητικά αέρια στα σπρέι. ΜΟΝΑΔΕΣ 3 2. Το διάγραμμα απεικονίζει τη μεταβολή του πληθυσμού των αποικοδομητών στην Ανταρκτική από τη δεκαετία του 1970 έως και του 2010: ΤΕΛΟΣ 4ΗΣ ΑΠΟ 11 ΣΕΛΙΔΕΣ

ΑΡΧΗ 5ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ 100 80 60 40 αριθμός αποικοδομητών 20 0 1970 1980 1994 2000 2010 Λαμβάνοντας υπόψη τις πληροφορίες που φαίνονται στο διάγραμμα, i. να εξηγήσετε πώς το φαινόμενο αυτό σχετίζεται με τη μεταβολή του αριθμού των αποικοδομητών που παρατηρήθηκε στο χρονικό διάστημα 1970-1994. Παρατηρούμε ότι ο αριθμός των αποικοδομητών στο χρονικό διάστημα 1970 1994, παρουσιάζει πτωτική τάση. Αυτό συμβαίνει διότι εξαιτίας της ελάττωσης του όζοντος στη στρατόσφαιρα, η ποσότητα της υπεριώδους ακτινοβολίας που φθάνει στη Γη γίνεται όλο και μεγαλύτερη, με αποτέλεσμα να αυξάνεται και η πιθανότητα για τις δυσμενείς επιπτώσεις της στους οργανισμούς. (ΜΟΝΑΔΕΣ 1,5). Η ακτινοβολία αυτή μεταξύ άλλων- έχει θανατηφόρο δράση στους μονοκύτταρους οργανισμούς, όπως είναι οι αποικοδομητές στους οποίους ανήκουν οι μύκητες και ορισμένα βακτήρια. (ΜΟΝΑΔΕΣ 1,5). ii. να δώσετε μία ερμηνεία για τη μεταβολή του αριθμού των αποικοδομητών από το 1994 έως το 2010. Παρατηρούμε ότι ο αριθμός των αποικοδομητών στο χρονικό διάστημα 1994 2010 παρουσιάζει ανοδική τάση. Αυτό συμβαίνει διότι από το 1994 το Ευρωπαϊκό Κοινοβούλιο, προκειμένου να αναστραφεί η συνεχιζόμενη εξασθένηση της στιβάδας του όζοντος, αποφάσισε την απαγόρευση της παραγωγής χλωροφθορανθράκων και την αντικατάστασή τους από υδροφθοράνθρακες που δεν περιέχουν το καταστρεπτικό για το όζον χλώριο. (ΜΟΝΑΔΕΣ 3). ΜΟΝΑΔΕΣ 6 (3+3) 3. Να εξηγήσετε τον οικολογικό ρόλο των αποικοδομητών στον κύκλο του αζώτου. Τόσο τα φυτά όσο και τα ζώα εγκαταλείπουν στο έδαφος νεκρή οργανική ύλη (καρπούς, φύλλα, νεκρά σώματα, τρίχωμα κτλ.) που φυσικά περιέχει άζωτο. Τα ζώα επιπροσθέτως αποβάλλουν αζωτούχα προϊόντα του μεταβολισμού τους, όπως είναι η ουρία, το ουρικό οξύ και τα περιττώματα. Όλες αυτές οι ουσίες διασπώνται από τους αποικοδομητές του εδάφους ΤΕΛΟΣ 5ΗΣ ΑΠΟ 11 ΣΕΛΙΔΕΣ

ΑΡΧΗ 6ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ μέσα από μια διαδικασία που καταλήγει στην παραγωγή αμμωνίας. (ΜΟΝΑΔΕΣ 2). Η αμμωνία που συγκεντρώνεται στο έδαφος, υφιστάμενη τη δράση των νιτροποιητικών βακτηρίων του εδάφους, μετατρέπεται τελικά σε νιτρικά ιόντα τα οποία παραλαμβάνονται από τα φυτά. Έτσι κλείνει ένας κύκλος αζώτου στο εσωτερικό του οικοσυστήματος. (ΜΟΝΑΔΕΣ 2). ΜΟΝΑΔΕΣ 4 Β. Σε νοσοκομείο της Ινδίας διακομίστηκε ασθενής για τον οποίο διαγνώστηκε χολέρα. Σε εργαστηριακές καλλιέργειες μικροβίων από τον ασθενή προστέθηκαν δύο αντιβιοτικά, η ερυθρομυκίνη και η τετρακυκλίνη. Η μεταβολή του πληθυσμού των μικροβίων στην καλλιέργεια μετά την προσθήκη των αντιβιοτικών απεικονίζεται στο διάγραμμα: Καλλιέργεια μετά την προσθήκη ερυθρομυκίνης Καλλιέργεια μετά την προσθήκη τετρακυκλίνης 1. Να γράψετε ποιο είδος μικροβίου ευθύνεται για την εμφάνιση της χολέρας και να περιγράψετε την κυτταρική του δομή. Μερικά παθογόνα βακτήρια είναι υπεύθυνα για σοβαρές ασθένειες του ανθρώπου. Χαρακτηριστικά παραδείγματα αποτελούν το Vibrio cholerae, που προκαλεί τη χολέρα. (ΜΟΝΑΔΕΣ 1). Τα βακτήρια είναι προκαρυωτικοί οργανισμοί, δηλαδή δεν διαθέτουν οργανωμένο πυρήνα. Το γενετικό τους υλικό (DNA) βρίσκεται κατά κανόνα σε μια συγκεκριμένη περιοχή, που ονομάζεται πυρηνική περιοχή (πυρηνοειδές). (ΜΟΝΑΔΕΣ 1,5). Συχνά διαθέτουν, επιπλέον, μικρότερα μόρια γενετικού υλικού, τα πλασμίδια. Η πλασματική τους μεμβράνη περιβάλλεται από κυτταρικό τοίχωμα. Ορισμένα βακτήρια διαθέτουν και ένα επιπλέον περίβλημα, την κάψα. Δεν έχουν μεμβρανώδη οργανίδια, έχουν όμως ριβοσώματα ΤΕΛΟΣ 6ΗΣ ΑΠΟ 11 ΣΕΛΙΔΕΣ

ΑΡΧΗ 7ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ στα οποία γίνεται η σύνθεση των πρωτεϊνών τους. (ΜΟΝΑΔΕΣ 1). Κινούνται με τη βοήθεια μαστιγίων ή βλεφαρίδων. (ΜΟΝΑΔΕΣ 0,5). ΜΟΝΑΔΕΣ 4 (1+3) 2. Δεδομένου ότι η χρωματισμένη περιοχή σε κάθε καλλιέργεια αντιστοιχεί σε περιοχή ανάπτυξης του μικροβίου και η λευκή σε περιοχή δίχως μικρόβια, να εξηγήσετε ποιο από τα δύο αντιβιοτικά χορηγήθηκε τελικά στον ασθενή για την αντιμετώπιση της ασθένειας. Σήμερα η αντιμετώπιση των βακτηριακών λοιμώξεων στηρίζεται σε μεγάλο βαθμό στα αντιβιοτικά. Τα αντιβιοτικά είναι χημικές ουσίες με αντιμικροβιακή δράση που παράγονται από βακτήρια, μύκητες και φυτά. Ωστόσο, είναι γνωστό ότι τα βακτήρια δημιουργούν ανθεκτικά στελέχη στα αντιβιοτικά. (ΜΟΝΑΔΕΣ 1). Παρατηρούμε ότι μετά την προσθήκη τετρακυκλίνης αναστέλλεται η ανάπτυξη του μικροβίου (περιοχές δίχως χρώμα), ενώ η προσθήκη ερυθρομυκίνης δεν επηρεάζει την ανάπτυξη των βακτηρίων, προφανώς διότι το συγκεκριμένο βακτήριο έχει ανθεκτικότητα στην ερυθρομυκίνη. Επομένως, στον ασθενή χορηγήθηκε τετρακυκλίνη. (ΜΟΝΑΔΕΣ 2) ΜΟΝΑΔΕΣ 3 3. Να περιγράψετε τη δράση των βοηθητικών Τ λεμφοκυττάρων του ασθενή κατά την ανοσοβιολογική απόκριση κατά του αντιγόνου της χολέρας. Αρχικά, με την εμφάνιση του παθογόνου μικροοργανισμού, ενεργοποιούνται τα μακροφάγα. Τα κύτταρα αυτά, εκτός από τη δυνατότητα που έχουν να καταστρέφουν το μικρόβιο, έχουν και την ικανότητα να εκθέτουν στην επιφάνειά τους τμήματα του μικροβίου που έχουν εγκλωβίσει και καταστρέψει, λειτουργώντας έτσι ως αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα. (ΜΟΝΑΔΕΣ 2). Το τμήμα του μικροβίου που εκτίθεται συνδέεται με μια πρωτεΐνη της επιφάνειας των μακροφάγων, χαρακτηριστική για κάθε άτομο, η οποία ονομάζεται αντιγόνο ιστοσυμβατότητας. Τα κύτταρα που ενεργοποιούνται πρώτα μετά την παρουσίαση του αντιγόνου είναι τα βοηθητικά Τ-λεμφοκύτταρα. (ΜΟΝΑΔΕΣ 1,5) Τα βοηθητικά Τ- λεμφοκύτταρα, τα οποία έχουν ενεργοποιηθεί από τα αντιγόνα που βρίσκονται εκτεθειμένα στην επιφάνεια των μακροφάγων, εκκρίνουν ουσίες που ενεργοποιούν τα Β-λεμφοκύτταρα. (ΜΟΝΑΔΕΣ 1,5). ΜΟΝΑΔΕΣ 5 ΤΕΛΟΣ 7ΗΣ ΑΠΟ 11 ΣΕΛΙΔΕΣ

ΑΡΧΗ 8ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΘΕΜΑ 4 Ο Α. Στον πίνακα απεικονίζονται η βιομάζα και η συγκέντρωση DDT για τα είδη των οργανισμών Α, Β, Γ, Δ τα οποία συνιστούν μία τροφική αλυσίδα σε οικοσύστημα. Είδη οργανισμών Βιομάζα Συγκέντρωση DDT Α 1 mg/kg Β 0,1 mg/kg Γ 100 mg/kg Δ 80.000 Kg 10 mg/kg Λαμβάνοντας υπόψη τα δεδομένα του πίνακα: 1. Να εξηγήσετε ποιο είδος από τα Α, Β, Γ, Δ είναι παραγωγός και σε ποια τάξη καταναλωτών ανήκει κάθε ένα από τα υπόλοιπα είδη. Να γράψετε επίσης την τροφική αλυσίδα για τα είδη Α, Β, Γ, Δ. Στα είδη των οργανισμών που αναγράφονται στον πίνακα παρατηρούμε ότι διαφέρει η συγκέντρωση της τοξικής και μη βιοδιασπώμενης ουσίας DDT. Συγκεκριμένα, στο είδος Β παρατηρείται η μικρότερη συγκέντρωση 0,1 mg/kg, στο είδος Α μεγαλύτερη 1 mg/kg, στο είδος Δ 10 mg/kg και τέλος στο είδος Γ η μεγαλύτερη όλων, 100 mg/kg. Οι διαφορές αυτές εξηγούνται με το φαινόμενο της βιοσυσσώρευσης (ΜΟΝΑΔΕΣ 1). Το φαινόμενο κατά το οποίο αυξάνεται η συγκέντρωση τοξικών χημικών ουσιών στους ιστούς των οργανισμών καθώς προχωρούμε κατά μήκος της τροφικής αλυσίδας ονομάζεται βιοσυσσώρευση. (ΜΟΝΑΔΕΣ 3). Συνεπώς, το είδος με τη μικρότερη συγκέντρωση (το Β) είναι παραγωγός, το είδος με την αμέσως μεγαλύτερη συγκέντρωση είναι καταναλωτής 1 ης τάξης (το Α), καταναλωτής 2 ης τάξης είναι το είδος Δ και κορυφαίος καταναλωτής 3 ης τάξης είναι το είδος με τη μεγαλύτερη συγκέντρωση, το Δ. Η τροφική αλυσίδα είναι η εξής: Β Α Δ Γ (ΜΟΝΑΔΕΣ 1). ΜΟΝΑΔΕΣ 5 (4+1) 2. Να υπολογίσετε τη βιομάζα κάθε ενός από τα είδη αυτά και να σχεδιάσετε την αντίστοιχη τροφική πυραμίδα. Να μην αιτιολογήσετε την απάντησή σας. Βιομάζα Γ = 10% Βιομάζα Δ = 10% 80.000 Kg = 8.000 Kg Βιομάζα Δ = 10% Βιομάζα Α, άρα Βιομάζα Α = 10 80.000 Kg = 800.000 Kg ΤΕΛΟΣ 8ΗΣ ΑΠΟ 11 ΣΕΛΙΔΕΣ

ΑΡΧΗ 9ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Ομοίως: Βιομάζα Α = 10% Βιομάζα Β, άρα Βιομάζα Β = 10 800.000 Kg = 8.000.000 Kg. (ΜΟΝΑΔΕΣ 2). Η πυραμίδα βιομάζας έχει τη μορφή: Γ 8.000 Kg Δ 80.000 Kg Α 800.000 Kg Β 8.000.000 Kg (ΜΟΝΑΔΕΣ 1) ΜΟΝΑΔΕΣ 3 (2+1) 3. Να προσδιορίσετε τη συνολική ποσότητα DDT σε κάθε τροφικό επίπεδο και να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. Οι πιο τοξικοί ρυπαντές στη βιόσφαιρα είναι τα διάφορα παρασιτοκτόνα και εντομοκτόνα όπως το DDT, και φυσικά τα ραδιενεργά απόβλητα και τα παραπροϊόντα των ραδιενεργών εκρήξεων. Το κοινό στοιχείο της επίδρασης των ουσιών αυτών στο περιβάλλον είναι ότι δε διασπώνται (μη βιοδιασπώμενες ουσίες). Επιπλέον απορροφώνται από τους οργανισμούς, αλλά, επειδή δε μεταβολίζονται και δε διασπόνται συσσωρεύονται στους ιστούς τους και φυσικά δεν αποβάλλονται με τις απεκκρίσεις τους. Για τους λόγους αυτούς, η συνολική ποσότητα DDT μεταφέρεται σταθερή σε κάθε τροφικό επίπεδο. (ΜΟΝΑΔΕΣ 3). Για τον υπολογισμό της συνολικής ποσότητας του DDT στο οικοσύστημα: Ποσότητα = Συγκέντρωση x Βιομάζα = 80.000 Kg x 10 mg/kg = 800.000 mg (ΜΟΝΑΔΕΣ 2). ΜΟΝΑΔΕΣ 5 (2+3) Β. Πριν από μερικά χρόνια οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Κρήτης εντόπισαν στον Ψηλορείτη έναν πληθυσμό αιλουροειδών, για τον οποίο έκριναν ότι αποτελεί ένα νέο είδος αγριόγατας. Η δημιουργία του είδους θεωρείται αποτέλεσμα της φυσικής επιλογής. i. Να γράψετε τον ορισμό της φυσικής επιλογής. Η διαδικασία με την οποία οι οργανισμοί που είναι περισσότερο προσαρμοσμένοι στο περιβάλλον τους επιβιώνουν και αναπαράγονται περισσότερο από τους λιγότερο ΤΕΛΟΣ 9ΗΣ ΑΠΟ 11 ΣΕΛΙΔΕΣ

ΑΡΧΗ 10ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ προσαρμοσμένους ονομάστηκε από τον Κάρολο Δαρβίνο φυσική επιλογή. Ο όρος χρησιμοποιήθηκε σε αντιδιαστολή με την τεχνητή επιλογή την οποία κάνει ο άνθρωπος κάθε φορά που επιλέγει τα καταλληλότερα ζώα (ή φυτά) ή αυτά που έχουν οικονομικό ενδιαφέρον, προκειμένου να παραγάγει απογόνους με επιθυμητά χαρακτηριστικά. (ΜΟΝΑΔΕΣ 3). [Στην περίπτωση που ο υποψήφιος αναφέρει επίσης: «Η θεωρία του Δαρβίνου προσέφερε μια απλή αλλά πειστική εξήγηση για την ποικιλία των ειδών στη Γη. Επειδή οι διάφορες περιοχές έχουν διαφορετικές συνθήκες και διαφορετικές ευκαιρίες επιβίωσης, διαφορετικοί οργανισμοί επιλέγονται από τη φυσική επιλογή ως οι πιο προσαρμοσμένοι στο συγκεκριμένο περιβάλλον.» ΔΕΝ θα βαθμολογηθεί αρνητικά, αλλά ούτε θα λάβει επιπλέον μονάδες.] ii. Να εξηγήσετε με ποιο τρόπο, σύμφωνα με τη θεωρία του Δαρβίνου, η φυσική επιλογή οδήγησε στην εμφάνιση του νέου είδους. Σύμφωνα με τη θεωρία της φυσικής επιλογής: Τα άτομα ενός είδους δεν είναι όμοια. Στους πληθυσμούς υπάρχει μια τεράστια ποικιλομορφία όσον αφορά τα φυσικά χαρακτηριστικά των μελών τους. Τα περισσότερα από τα χαρακτηριστικά των γονέων κληροδοτούνται στους απογόνους τους. (ΜΟΝΑΔΕΣ 1). Η επιτυχία στον αγώνα για την επιβίωση δεν είναι τυχαία. Αντιθέτως, εξαρτάται από το είδος των χαρακτηριστικών που έχει κληρονομήσει ένας οργανισμός από τους προγόνους του. Οι οργανισμοί οι οποίοι έχουν κληρονομήσει χαρακτηριστικά που τους βοηθούν να προσαρμόζονται καλύτερα στο περιβάλλον τους, επιβιώνουν περισσότερο ή/και αφήνουν μεγαλύτερο αριθμό απογόνων από τους οργανισμούς οι οποίοι έχουν κληρονομήσει λιγότερο ευνοϊκά για την επιβίωσή τους χαρακτηριστικά. (ΜΟΝΑΔΕΣ 1,5). Τα ευνοϊκά για την επιβίωση χαρακτηριστικά μεταβιβάζονται στην επόμενη γενιά με μεγαλύτερη συχνότητα από τα λιγότερο ευνοϊκά, καθώς οι φορείς τους επιβιώνουν και αφήνουν μεγαλύτερο αριθμό απογόνων από τους φορείς των λιγότερο ευνοϊκών χαρακτηριστικών. Έτσι, με την πάροδο του χρόνου, η συσσώρευση όλο και περισσότερων ευνοϊκών χαρακτηριστικών σε έναν πληθυσμό μπορεί να οδηγήσει στην εμφάνιση ενός νέου είδους. (ΜΟΝΑΔΕΣ 2,5). [Στην περίπτωση που ο υποψήφιος αναφέρει όλη τη θεωρία του Δαρβίνου ΔΕΝ θα βαθμολογηθεί αρνητικά, αλλά ούτε θα λάβει επιπλέον μονάδες.] iii. Να εξηγήσετε εάν το νέο είδος είναι δυνατό να προέκυψε από αλλαγές που υπέστη ένα μόνον άτομο του πληθυσμού των αιλουροειδών του Ψηλορείτη. Για την εξελικτική λοιπόν θεωρία η φυσική επιλογή δρα στον πληθυσμό και συνεπώς ο πληθυσμός αντιπροσωπεύει τη μικρότερη δυνατή μονάδα που μπορεί να εξελιχθεί. Αυτό φαίνεται παράδοξο, καθώς η φυσική επιλογή περιλαμβάνει αλληλεπιδράσεις ανάμεσα στα μεμονωμένα άτομα και το περιβάλλον τους, οπότε θα ήταν λογικότερο τα μεμονωμένα άτομα να αποτελούν τη μονάδα της εξέλιξης και όχι οι πληθυσμοί. (ΜΟΝΔΕΣ 1,5). Όμως ένα μεμονωμένο άτομο μπορεί να παρουσιάσει ένα, το πολύ, νέο χαρακτηριστικό είτε λόγω ΤΕΛΟΣ 10ΗΣ ΑΠΟ 11 ΣΕΛΙΔΕΣ

ΑΡΧΗ 11ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ μεταβολής του γενετικού υλικού του (μετάλλαξη) είτε λόγω της επίδρασης του περιβάλλοντός του (επίκτητο γνώρισμα). Αντιθέτως η εξέλιξη απαιτεί συσσώρευση πολλών νέων κληρονομήσιμων χαρακτηριστικών που έχουν εδραιωθεί στους πληθυσμούς διαδοχικών γενεών με τη δράση της φυσικής επιλογής. (ΜΟΝΑΔΕΣ 2,5). ΜΟΝΑΔΕΣ 12 (3+5+4) ΤΕΛΟΣ 11ΗΣ ΑΠΟ 11 ΣΕΛΙΔΕΣ