Sèrie 2

 

Exercici 1

 

1     Avui fa bon dia i en Jordi ha decidit anar caminant a l’institut, fent una passejada tranquiŀla de més de 60 minuts. L’esquema metabòlic següent mostra, entre altres, les vies metabòliques que utilitzaran les cèŀlules dels músculs d’en Jordi. [1 punt]

 


 

a) A través de quines vies metabòliques els músculs d’en Jordi aconsegueixen l’ATP necessari per a dur a terme aquest exercici? Empleneu les files que calgui de la taula  següent amb la informació corresponent, tenint en compte que només heu de considerar aquestes vies. (No cal emplenar necessàriament totes les files.) [0,8 punts]

 

Lletra

Nom de la via

Localització cel·lular

A

Glicogenòlisi

Degradació del glicogen

Citosol

Citoplasma

C

Glucòlisi

Glicòlisi

Citosol

Citoplasma

F

Lipòlisi

Degradació de greixos

Citosol

Citoplasma

H

Betaoxidació

hèlix o espiral de Linnen

Mitocondri

Matriu mitocondrial

L

Cicle de Krebs

Mitocondri

Matriu mitocondrial

E

Cadena resp./fosforilació oxidativa

Cadena transport d’electrons

Mitocondri,

Membrana mitocondrial interna

Crestes mitocondrials

 

NOTA PER ALS CORRECTORS:

-      Restar 0,1p per cada casella no encertada, sense arribar a posar valors negatius.

-      Restar 0,4p si posen la fermentació

-      Restar 0,2p si posen degradació de proteïnes i/o aminoàcids

 

 

b) En aquest cas, a quina part de la cèŀlula es produeix la major part de l’ATP? [0,2 punts]

 

Al mitocondri o matriu mitocondrial

 

 

 

 

 

 

2     Quan ja fa una bona estona que camina, en Jordi veu que l’autobús que agafa habitualment arriba a la parada de la cantonada, canvia d’opinió i es posa a córrer molt ràpid per poder pujar-hi. [1 punt]

 

a) Amb aquest canvi d’exercici, la despesa energètica d’en Jordi augmenta notablement.

A través de quines vies metabòliques els seus músculs aconsegueixen l’increment

necessari de producció d’ATP? Responeu emplenant la taula següent. (No cal emplenar necessàriament totes les files.) [0,8 punts]

 

Lletra

Nom de la via

Localització cel·lular

A

Glicogenòlisi

Degradació del glicogen

Citosol

Citoplasma

C

Glucòlisi

Glicòlisi

Citosol

Citoplasma

M

Fermentació làctica

Citosol

Citoplasma

 

 

 

 

NOTA PER ALS CORRECTORS:

-      Restar 0,1p per cada casella no encertada, sense arribar a posar valors negatius

 

 

b) En aquest cas, a quina part de la cèŀlula es produeix la major part de l’ATP? [0,2 punts]

 

Al citosol o citoplasma

 

 

 

 

 

3     A l’institut d’en Jordi es va fer un experiment sobre l’efecte del pH en l’activitat de la

fosfofructoquinasa (un dels enzims que catalitzen la degradació de la glucosa) i es van

obtenir els resultats que s’indiquen en la taula següent: [1 punt]

 

 

a) Representeu gràficament la relació entre el pH i l’activitat de la fosfofructoquinasa. [0,5 punts]

 

activitat PFK vs pH copia

NOTA PER ALS CORRECTORS: S’atorgaran

 

0,1p per colocar l’activitat a les ordenades i el pH a les abcises

0,1p per definir correctament l’eix de les ordenades: “Activitat (%)”

0,1p per definir correctament l’eix de les abcises: “acidesa-alcalinitat (pH)” o “pH”

0,2p per la representació correcta dels valors. Si no uneixen els punts: 0,1p.

 

 

 

b) En Jordi arriba a la parada just a temps d’agafar l’autobús, després d’haver corregut

intensament durant 15 segons, i ara es troba molt cansat. Hi ha cap relació entre l’esgotament d’en Jordi, els productes finals de les vies metabòliques utilitzades pels seus

músculs i les dades de la taula i de la gràfica? Raoneu la resposta. [0,5 punts]

 

En acumular-se lactat (o piruvat+lactat), baixa el pH, l’activitat de la fosfofructoquinasa disminueix i la glucòlisi (anaeròbica) disminuirà, fins a deixar el múscul sense energia. És per això que en Jordi es troba tan cansat.

 

NOTA PER ALS CORRECTORS: S’atorgaran

0,1p per dir que en aquestes  condicions s’acumularà lactat (o piruvat + lactat)

0,1p per dir que l’activitat enzimàtica depèn del pH

0,1p per dir que l’activitat de la fosfofructoquinasa baixarà

0,2p per dir que la glucòlisi disminuirà als músculs

 

 

 

 

 

 

 

Exercici 2

 

L’any 2008 es va produir un brot de listeriosi al Canadà que va afectar 57 persones, 22 de les quals van morir. La causa de la listeriosi és la ingesta d’aliments contaminats amb el bacteri Listeria monocytogenes.

 

Llegiu la descripció següent d’aquest bacteri i observeu les dues imatges de sota:

Listeria monocytogenes és un bacteri grampositiu sense càpsula i amb una gran mobilitat, que té la capacitat d’adherir-se a la superfície dels aliments. Quan una persona ingereix aliments contaminats, el bacteri sintetitza diverses proteïnes que li permeten infectar i matar les cèŀlules del pacient.

 

 

1) Completeu la taula següent amb el nom de les estructures senyalades en l’esquema amb  lletres (A, B, C, D i E) i amb el fragment de la descripció que fa referència a la funció  d’aquestes estructures. [1 punt]

 

 

Nom

Fragment del text que fa referència a la seva funció:

A

Flagels

... gran mobilitat ...

B

Paret cel·lular

... gram positiu...

C

Ribosomes

... sintetitza aquestes proteïnes ...

D

Cromosoma bacterià (o nucleoide o DNA bacterià).

... té gens ... o bé ... codifica proteïnes...

 

 

 

E

Fímbries (o pili)

... capacitat d’adherir-se a la superfície ...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NOTA PER ALS CORRECTORS:

-      Cada casella val 0,1p

-      L’alumne pot copiar un fragment de text una mica més llarg o  curt que el de la pauta i ser igualment correcte sempre que hi contingui el concepte clau i no tingui conceptes associats a una altra estructura.

 

 

 

 

2) Per prevenir la listeriosi, el març del 2012 l’Agència Europea de Seguretat Alimentària va aprovar l’ús d’un esprai, anomenat Listex®, amb què cal ruixar els aliments que es consumeixen crus.

Listex® és un cultiu de fags (o bacteriòfags) específics per a Listeria monocytogenes. [1 punt]

 

a) Què són els fags? Per què es fan servir per a prevenir la listeriosi? [0,4 punts]

 

-      Els fags (o bacteriòfags) són virus que parasiten, o infecten, bacteris. (0,2p)

 

-      Quan es polvoritzen sobre l’aliment parasiten i maten Listeria monocytogenes, eliminant-lo. (0,1p per la idea que els fags mataran el bacteri i 0,1p per contextualitzar en aquest cas concret).

 

 

b) Els fags triats per a elaborar Listex® no tenen cicle lisogènic. En què consisteix el cicle

lisogènic? Expliqueu raonadament per què Listex® s’elabora amb fags que no en tenen. [0,6 punts]

 

-      El cicle lisogènic es produeix quan un virus (o fag) integra (o recombina) el seu DNA amb el DNA del cromosoma bacterià.

(0,2p)

 

-      Quan el bacteri repliqui el seu DNA per reproduir-se, copiarà també el DNA del virus que així anirà passant als descendents d’aquest bacteri i, per tant, reproduint-se també.

(0,1p, considerant que aquesta idea pot estar expressada de maneres molt diferents)

 

-      Quan els fags fan cicle lisogènic no maten els bacteris que parasiten i per tant un fag amb cicle lisogènic no mataria totes les possibles Listeria monocytogenes presents en l’aliment polvoritzat amb Listex.

(0,3p).

 

 

 

 

 

 

 

 

OPCIÓ A

 

Exercici 3

 

L’any 1930 el metge Karl Landsteiner va rebre el Premi Nobel pel descobriment dels

grups sanguinis.

Landsteiner va descobrir que a la membrana dels eritròcits hi ha glicoproteïnes A i B que es comporten com a antígens. Una persona del grup A té anticossos contra la glicoproteïna B, de manera que si entra sang del grup B en el seu corrent circulatori, aquesta sang és atacada pel sistema immunitari. De la mateixa manera, algú del grup sanguini B té anticossos contra l’antigen A. Les persones del grup 0 no tenen ni antigen A ni antigen B, però tenen anticossos contra tots dos. Les persones del grup AB no tenen anticossos contra cap dels antígens.

Traducció i adaptació feta a partir del text de J. M. Mulet. La ciencia en la sombra. Barcelona: Destino, 2016

 

1 Abans de fer transfusions de sang, sempre s’analitzen els grups sanguinis del donant i del receptor per tal d’evitar incompatibilitats. [1 punt]

 

 

a) Basant-vos en el text anterior i en la imatge de la dreta, apliqueu els vostres coneixements d’immunologia i acabeu d’emplenar la taula següent, en què s’indica si la transfusió seria viable o no en cada cas. [0,6 punts]

 

 

 

Receptor

 

 

Grup A

Grup B

Grup AB

Grup 0

Donant

Grup A

No

No

Grup B

No

No

Grup AB

No

No

No

Grup 0

 

 

 

b) Justifiqueu la resposta indicada en la taula per al cas que el donant sigui del grup B i  el receptor del grup AB. [0,4 punts]

 

-      El receptor (AB) pot acceptar els eritròcits del donant del grup B perquè les seves cèl·lules sanguínies també tenen aquest antigen B, per tant no ho identificarà com un antigen estrany i en conseqüència no generarà anticossos contra ell , amb la qual cosa la transfusió no serà rebutjada.

-      També poden justificar en base  a la no aglutinació dels eritròcits del donant (grup B) perquè el receptor (grup AB) no té anticossos anti-B

 

 

 

 

2 Landsteiner també va descobrir el sistema Rh, que depèn de la presència o l’absència d’un altre antigen en els eritròcits. Les persones amb l’aŀlel D tenen l’antigen Rh a la membrana dels eritròcits. Si una persona té aquest antigen, és del grup Rh positiu i el seu sistema immunitari no genera anticossos contra l’antigen Rh; en canvi, les persones que no tenen aquest antigen són del grup Rh negatiu i el seu sistema immunitari sí que en genera. [1 punt]

 

 

a) Quan es produeix una demanda de sang, els donants més soŀlicitats són els que tenen la combinació dels grups 0 i Rh negatiu. Des del punt de vista immunològic, quina és la raó per la qual hi ha tanta demanda d’aquest tipus de sang? [0,5 punts]

 

Les persones dels grups 0 i Rh– no tenen antígens a la membrana en cap dels dos sistemes sanguinis.  Per aquest motiu aquests eritròcits són viables per a qualsevol transfusió, doncs no provoquen la producció d’anticossos (també podem dir que aquests eritròcits no provoquen aglutinació) en qualsevol de les combinacions dels dos grups sanguinis que tingui la persona receptora. Són els donants universals, i és molt demandada per ser útil a l’hora de fer transfusions de forma ràpida i segura (això últim no és imprescindible que ho posin)

 

 

b) Quan una dona amb Rh negatiu està embarassada i el fetus té Rh positiu, pot ser que durant el part passi sang del fill a la mare; en aquest cas, la mare sintetitza anticossos anti-Rh. Si es torna a quedar embarassada i novament el fetus té Rh positiu, aquest patirà una anèmia greu (destrucció d’eritròcits) durant la gestació. En zones sense atenció sanitària, aquesta situació pot ser problemàtica. Expliqueu per què es produeix aquesta anèmia en el fetus, tenint en compte que les cèŀlules sanguínies no

travessen la placenta, però que els anticossos anti-Rh sí que la travessen. [0,5 punts]

 

Si la mare Rh- ha entrat en contacte durant el part amb els eritròcits de la sang del fill Rh+, el seu sistema immunitari comença a fer la resposta immunitària específica contra aquests antígens a partir d’aquell moment. Al primer fill no li afecta perquè ja ha nascut. Si té un altre embaràs de les mateixes característiques (fill Rh-) al llarg de tot l’embaràs la mare li passarà anticossos anti Rh+ (que es van generar com a conseqüència de la resposta específica posterior al primer contacte). Com que els anticossos són proteïnes que travessen la placenta des de la mare cap al fill, la unió dels anticossos als antígens de superfície dels eritròcits provocarà la pèrdua de funcionalitat d’aquests eritròcits  de la segona criatura, comportant-li una anèmia greu.

 

 

 

 

 

3  La taula següent mostra els aŀlels que codifiquen els antígens dels sistemes AB0 i Rh.

Suposeu que un home del grup AB amb Rh negatiu i una dona del grup 0 amb Rh positiu (el pare d’ella és del grup 0 amb Rh negatiu) volen tenir descendència. Escriviu els  genotips dels dos membres de la parella i els gàmetes que forma cadascun dels membres;  tot seguit, feu l’encreuament i indiqueu les proporcions de la descendència. Feu servir la  simbologia indicada en la taula. [1 punt]

 

 

 

 

 

pare

mare

 

Genotips

 

IA IB dd

 

(0,1p)

 

 

ii Dd

 

(0,1p)

 

 

Gàmetes

 

 

IAd   /    IBd

 

(0,1p)

 

 

iD    /    id

 

(0,1p)

 

 

 

 

 

 

Encreuament  i proporcions de la descendència

 

IA IB dd  x  ii Dd   (0,2 p)

 

Proporcions genotípiques: (0,2 p)

 

 

 

IAd

 

IBd

 

 

iD 

 

 

IA i Dd   25%

 

IBi Dd   25%

 

 

id

 

 

 

IA i dd   25%

 

 

IB i dd   25%

 

Proporcions fenotípiques: (0,2p)

 

-      25%  A Rh+

-      25% B Rh+

-      25% A Rh–

-      25% B Rh–

 

 

 

NOTA PER ALS CORRECTORS:

-      Si algun alumne calcula el resultat final com el producte de dos monohibridismes, també es donarà per vàlid.

-      Si algun alumne no segueix la nomenclatura indicada se li penalitzarà restant 0,2p atès que l’enunciat indica clarament que cal fer servir la simbologia indicada.

 

 

 

 

 

 

Exercici 4

 

Els mosquits de l’espècie Aedes aegypti són els transmissors principals del virus que causa la malaltia anomenada febre del Zika. Les persones la poden contraure després que els piqui una femella de mosquit (els mascles no piquen) infectada amb el virus del Zika.

El 2016 es va declarar una epidèmia de febre del Zika al Brasil. El mateix any, l’Organització Mundial de la Salut (OMS) va considerar prioritari combatre la propagació del virus del Zika a través del control de les poblacions de mosquits.

 

1  Per a reduir les poblacions d’Aedes aegypti, es va proposar un mètode que consisteix a esterilitzar, mitjançant raigs X, mosquits mascle criats en laboratoris i alliberar-los en zones on hi ha poblacions de mosquits que poden transmetre el Zika [1 punt]

 

 

 

a) Digueu quin tipus de relació ecològica tenen els mascles esterilitzats amb els mascles salvatges, i expliqueu per què aquest mètode pot ser eficaç per a reduir les poblacions

de mosquits. [0,5 punts]

 

 

 

- Els mascles estèrils (irradiats) alliberats competiran (competència intraespecífica) amb els mascles salvatges (no irradiats) per aparellar-se amb les femelles.

 

-  Les femelles d’aquestes zones que s’aparellin amb els mascles irradiats no tindran descendència i per tant disminuirà la població de mosquits.

 

-      Aquest mètode serà més eficaç com més gran sigui la proporció de mascles irradiats respecte als mascles salvatges, però això no cal que ho diguin

 

NOTA PER ALS CORRECTORS:

-      0,2p per dir “competència” o bé “competència intraespecífica 

-      0,3p per relacionar la competència amb la disminució de la descendència

 

 

 

 

b) Els raigs X també afecten l’activitat vital dels mosquits, fent que sigui inferior a la dels mascles salvatges (l’activitat vital d’aquests mascles se situa prop del 100 %). A partir

dels gràfics següents, responeu a les qüestions que hi ha a continuació. [0.5 punts]

 

 

Quina és la dosi de raig X necessària per obtenir un percentatge elevat de mosquits estèrils amb una activitat vital propera a la dels salvatges?

0,1p per dir dosi 4 o un valor proper a 4 (s’accepta un valor comprés entre 3,5 i 4,5)

NOTA PER ALS CORRECTORS: 0p si diuen la dosi però no raonen la resposta

 

Raoneu la resposta anterior a partir de la interpretació del gràfic

Model resposta 1:

per dir que amb la dosi 4 s’aconsegueix  el grau màxim d’esterilització 80% i la mínima afectació de l’activitat vital, més del 80%

Model resposta 2:

amb dosis inferiors a 4 l’activitat vital és més propera a la dels mosquits salvatges però el grau d’esterilització és molt baix (inferior al 50%)

Model resposta 3:

que amb dosis superiors a 4 s’obté un grau d’esterilització al voltant del 90% però l’activitat vital disminueix ràpidament (inferior al 80%)

NOTA PER ALS CORRECTORS:

0,2p per relacionar la dosi amb el grau d’esterilització

0,2p per relacionar la dosi amb l’activitat vital

 

 

 

 

2 Un altre mètode que s’investiga per a controlar les poblacions d’Aedes aegypti és l’obtenció de mosquits transgènics a partir d’un plasmidi recombinant que conté un gen que codifica una proteïna anomenada tTAi també un gen marcador que codifica una proteïna fluorescent.  [1 punt]

 

 

 

a) Expliqueu el procés seguit per a obtenir aquest plasmidi recombinant. [0,75 punts]

 

Model resposta 1:

Obtenir/aïllar el gen de la proteïna tTA i el gen marcador

Utilitzar enzims de restricció (o endonucleases) per tallar el DNA dels dos gens per seqüències concretes.

Unir aquests gens amb ligases.

 

Model resposta 2:

Obtenir/aïllar un plasmidi bacterià

Obtenir/aïllar el gen de la proteïna tTA i el gen marcador

Utilitzar enzims de restricció (o endonucleases) per tallar el DNA del plasmidi i dels dos gens per seqüències concretes.

Unir aquests els gens i el plasmidi amb ligases.

 

NOTA PER ALS CORRECTORS

0,25p per explicar que cal obtenir els diferents tipus de DNA que formen el DNA recombinant

0,25p per explicar la funció dels enzims de restricció (si només els anomenen llavors 0,1p)

0,25p per explicar la funció de les ligases (si només les anomenen llavors 0,1p)

 

 

 

 

b) Quina és la funció del gen marcador? [0,25 punts

 

El gen marcador serveix per diferenciar els mosquits transgènics dels que no ho són

 

o bé

 

Per comprovar si el mosquit és o no transgènic

 

NOTA PER ALS CORRECTORS

També 0,25p si expliquen que el gen marcador serveix per comprovar la clonació del plasmidi en un bacteri

 

 

 

 

 

 

 

OPCIÓ B

 

 

Exercici 3

 

El 1928 el científic Alexander Fleming va observar que una de les plaques de Petri on cultivava Staphylococcus aureus s’havia contaminat amb un fong, una floridura anomenada Penicillium notatum, que es nodria del medi de cultiu destinat als bacteris. Al voltant de la floridura no s’observaven colònies de bacteris.

 

 

 

1 Fleming va deduir que el fong produïa una substància, que va anomenar peniciŀlina, capaç d’eliminar els bacteris. [1 punt]

 

 

a) Digueu quin tipus de relació interespecífica s’estableix entre Staphylococcus aureus i Penicillium notatum i justifiqueu la resposta. [0,4 punts]

 

Es tracta d’una relació de competència (si diuen competència interespecífica també és correcte) pel fet que ambdós s’alimenten del mateix substrat, i per tant competeixen per ell. En aquest cas el fong  fa servir l’estratègia de segregar la penicil·lina per eliminar als competidors. 

 

NOTA PER ALS CORRECTORS

Es donarà la puntuació màxima si parlen de competència i diuen que competeixen per l’aliment o l’espai.

 

 

 

b) Indiqueu les diferències que hi ha entre els bacteris i les floridures pel que fa al regne al qual pertanyen, al tipus de cèŀlula de què es tracta i a la composició de la seva paret

ceŀlular. [0,6 punts]

 

 

 

 

Regne

 

Tipus de cèl·lula

 

Composició paret

Bacteris

Moneres

Procariota (sense nucli diferenciat)

Paret cel·lular constituïda per peptidoglicà o muropèptid

Floridures

Fongs

Eucariota (amb nucli diferenciat, separat del citoplasma per un embolcall o membrana nuclear)

Paret cel·lular formada fonamentalment per quitina.

 

NOTA PER ALS CORRECTORS

-      0,1 p per cada casella correcta

-      Als “tipus de cèl·lula” només cal que diguin que és “procariota” o “eucariota” 

 

 

 

 

 

 

2 Fins al 1940 no es va poder purificar prou quantitat de peniciŀlina per a fer-la servir com a antibiòtic. Howard Walter Florey i Ernst Boris Chain van dur a terme l’experiment decisiu: van injectar estreptococs virulents a cinquanta ratolins. A continuació, els van separar en dos grups: A i B. Als ratolins del grup A se’ls va administrar peniciŀlina cada tres hores durant dos dies. Els del grup B no van ser tractats. Setze hores després, tots els ratolins del grup B havien mort. Tots els del grup A, en canvi, van sobreviure.

Responeu a les qüestions de la taula següent: [1 punt]

 

Quin és el grup control? (0,2)

 

El grup de ratolins que no van ser tractats amb penicil·lina, els del Grup B. 

 

Quina funció té el  grup control? (0,2p)

 

Servir de referència per avaluar els canvis deguts només a la nostra actuació (en aquest cas, el tractament amb la penicil·lina )

 

Quina és la variable independent? (0,1p) 

El tractament amb penicil·lina.

 

Justificació. (0,2 p)

És el que nosaltres modifiquem en l’experiment per tal de comprovar si influeix en el resultat. Els científics volien veure si aquest antibiòtic era eficaç per matar els bacteris

 

 

Quina és la variable dependent? (0,1 p) 

La mort o no dels ratolins/La supervivència dels ratolins/ L’eficàcia del antibiòtic en matar els bacteris ( en curar als ratolins)

 

Justificació. (0,2 p)

És el resultat de la nostra actuació aplicant la modificació de la variable independent, en aquest cas el tractament amb penicil·lina. Es la manera de comprovar si la nostra hipòtesis (que la penicil·lina matava els bacteris) era correcta

 

 


 

 

3 Algunes persones poden tenir aŀlèrgia a la peniciŀlina. Completeu la taula següent amb les cèŀlules i molècules principals que intervenen en l’aŀlèrgia.  [1 punt]

 

Nom de la cèl·lula o molècula (indiqueu entre parèntesi si és una cèl·lula o una molècula)

Descripció

Funció

Ig E (molècula)

(0,2p: 0,1p pel nom i 0,1p per estar ben classificat)

Immunoglobulina específica de les al·lèrgies produïda pels limfòcits B.

 

Unir-se als al·lergògens i a la superfície dels mastòcits per provocar la seva desgranulació i l’alliberament d’histamina. (0,1p)

 

Mastòcit

( cèl·lula )

 

Cèl·lula sanguínia  que es troba als teixits (0,1p)

Nota: També poden dir que es troben al teixit conjuntiu. Si parlen de la producció d’histamina o del seu paper fonamental en la inflamació no es restarà.

Alliberar histamina en els processos inflamatoris inespecífics i en les reaccions al·lèrgiques (0,1p)

 

Al·lergògens (molècula)

 

Els antígens en el cas que es tracti d’una reacció d’hipersensibilitat del sistema immunitari, com ara una al·lèrgia. (0,1p)

Només cal que parlin de al·lèrgia, no és necessari que facin referència a la hipersensibilitat

 

 

 

 

Provocar la producció d’anticossos específics (IgE) que desencadenaran la reacció al·lèrgica

(0,1p)

 

Histamina (molècula)

(0,2p: 0,1p pel nom i 0,1p per estar ben classificat)

 

Substància secretada pels mastòcits (0,1p)

 

 

Produeix vasodilatació dels capil·lars i contracció de la musculatura llisa

 

 

 

 

 

 

 

 

Exercici 4

 

La noveŀla Robinson Crusoe està inspirada en la història real d’Alexander Selkirk, un nàufrag que va passar quatre anys en una illa de l’arxipèlag Juan Fernández, a 670 km de la costa de Xile.

En la noveŀla s’explica com Robinson Crusoe va domesticar unes cabres que va trobar a l’illa. De fet, actualment a l’arxipèlag hi viuen cabres, anomenades «cabres de Juan Fernández», les quals pertanyen a la mateixa espècie, Capra hircus, que les cabres domèstiques continentals.

 

 

 

1 Les cabres de Juan Fernández són més petites que les cabres continentals de les quals provenen. Aquest fenomen, conegut com a nanisme insular, és freqüent en animals grossos que evolucionen en illes, perquè la disponibilitat de nutrients és limitada i perquè l’absència de grans depredadors fa que tenir una mida gran no comporti cap avantatge per a defensar-se. [1 punt]

 

 

a) Anomeneu i expliqueu el procés evolutiu que ha provocat el nanisme insular de les

cabres de Juan Fernández. [0,6 punts]

 

-      El procés responsable és la selecció natural.

 

-      A mesura que les cabres s’anaven reproduint a l’arxipèlag, per mutacions atzaroses apareixien individus de mida més petita. Aquests individus necessitaven menys aliment per sobreviure i arribar a edat reproductiva, a més, l’absència de depredadors feia innecessària una mida gran.

 

-      Com a l’arxipèlag la disponibilitat d’aliment és limitada i no hi ha depredadors, les cabres de mida petita tenien més descendència i, com la mida és en gran mesura una característica genètica, els seus descendents també eren petits. La repetició d’aquest procés de selecció de les cabres de mida petita al llarg de generacions, acaba conduint a la situació actual on totes les cabres de Juan Fernández són petites.

 

NOTA PER ALS CORRECTORS

-      0,2p per fer referència explícita al concepte de selecció natural.

 

-      0,1p per fer referència explícita al concepte de mutacions

 

-      0,1p per dir que les mutacions són atzaroses o a l’atzar. En aquest cas les mutacions no es poden considerar preadaptatives ja que les cabres ja es troben en el medi que selecciona la mida petita. Tot i això, si algun alumne diu que les mutacions són preadaptatives, no se’l penalitzarà a la puntuació)

 

-      0,1p per dir, de manera explícita o implícita, que la mida és una característica genètica i que per tant els descendents l’hereten.

 

-      0,1p Per contextualitzar fent referència a la poca disponibilitat de nutrients i/o l’absència de depredadors com el factor selectiu a la població de cabres.

 

-      Si algun alumne parla d’especiació (al·lopàtrica) li atorgarem només els 0,2p corresponents a fer referència a la selecció natural, cas que en parli, atès que l’enunciat diu clarament que les cabres de Juan Fernández no són una espècie diferent.

 

 

b) L’origen d’aquestes cabres es remunta al segle xv, quan el navegant Juan Fernández va descobrir les illes i hi va deixar una parella de cabres perquè hi hagués menjar si en el futur algun vaixell hi tornava. Totes les cabres de Juan Fernández provenen d’aquella parella original

Coneixedora d’aquesta informació, una alumna de batxillerat diu:

«La mida petita de les cabres de Juan Fernández podria no ser un cas de nanisme insular, sinó senzillament un cas de deriva genètica.»

Digueu si aquest comentari és correcte i justifiqueu la resposta. [0,4 punts]

 

-      La deriva genètica es produeix quan una característica fenotípica amb alta freqüència en una població és el resultat de l’atzar i no de la selecció natural.

 

-      En aquest cas es tractaria d’un efecte fundador: Si per atzar la parella de cabres que Juan Fernández va deixar a l’arxipèlag eren petites i, per efecte de l’aïllament l’endogàmia entre els descendents era obligada, com la mida és en gran mesura una característica genètica, totes les cabres actuals són petites.

 

NOTA PER ALS CORRECTORS

 

-      0,1p per fer referència implícita o explícita al component atzarós de la deriva genètica o a que no hi opera la selecció natural

 

-      0,1p per fer referència explícita a l’efecte fundador

 

-      0,1p per fer referència implícita o explícita als conceptes d’aïllament i/o endogàmia.

 

-      0.1p per Contextualitzar parlant de la parella inicial de cabres i els seus descendents.

 

 

 

 

2 Les cabres de Juan Fernández mengen espècies vegetals autòctones de l’arxipèlag, com ara la col de Juan Fernández (Dendroseris litoralis), per la qual cosa aquestes cols estan a punt d’extingir-se.

Això fa que també estiguin en perill d’extinció ocells com el picaflor de Juan Fernández (Sephanoides fernandensis), que s’alimenta de les flors d’aquesta col.  [1 punt]

 

 

 

a) Completeu la taula següent indicant el nom científic de les espècies esmentades i el nivell tròfic al qual pertanyen. [0,6 punts]

 

 

Nom comú

Nom científic

Nivell tròfic

Cabres de Juan Fernández

Capra hircus  (0,1p)

Consumidor primari

(o de primer ordre)  

(0,1p)

Col de Juan Fernández

Dendroseris litoralis

(0,1p)

Productor  (0,1p)

Picaflor de Juan Fernández

Sephanoides fernandensis  (0,1p)

Consumidor primari

(o de primer ordre)

(0,1p)

 

 

 

 

NOTA PER ALS CORRECTORS

 

-      El nom científic ha d’estar escrit de la forma correcta quan s’escriu a mà: El gènere començant amb majúscula i l’espècie en minúscula o gènere i espècie subratllats (no cal que estiguin subratllats separadament). Si no està escrit d’aquesta forma, 0p

 

-      A l’enunciat general de les pautes s’indica que si un nom científic està mal escrit, es restaran 0,1p És evident que en aquesta pregunta, cas d’estar el nom científic mal escrit, no es restaran 0,1p sinó que no se li atorgaran els 0,1p corresponents.

 

 

 

b) La introducció d’algunes espècies foranes, com ara cabres, gats, rates o algunes plantes de conreu, ha tingut conseqüències negatives per a les espècies autòctones de l’arxipèlag Juan Fernández. De fet, s’ha reduït dràsticament el nombre d’individus del 70 % de les espècies autòctones.

Un alumne de batxillerat fa el raonament següent:

«Arran de la introducció d’algunes espècies foranes, ha augmentat el nombre d’espècies de l’arxipèlag, i això també fa augmentar la diversitat biològica.»

Discutiu la validesa d’aquesta afirmació. [0,4 punts]

 

L’afirmació és falsa ja que encara que el nombre d’espècies ha augmentat, el nombre d’individus de les espècies autòctones ha disminuït dràsticament i la diversitat biològica també ve determinada pel nombre d’individus de cada espècie i no només pel nombre d’espècies.

 

En realitat la diversitat biològica ha disminuït ja que moltes espècies han disminuint dràsticament el seu nombre d’individus.

 

NOTA PER ALS CORRECTORS

- Si algun alumne diu que no pot saber si la diversitat ha augmentat o ha disminuït ja que hauria de saber el nombre d’individus de cada espècie per poder calcular amb algun dels índex existents la diversitat biològica, li atorgarem els 0,4p ja que demostra conèixer la relació entre diversitat biològica i nombre d’individus de cada espècie.