Matura 2027 · biologia, poziom rozszerzony

Ekologia: nisza ekologiczna, tolerancja i cechy populacji

Podstawa programowa wymaga, żebyś odróżniał czynniki biotyczne od abiotycznych, niszę ekologiczną od siedliska, wyjaśniał tolerancję ekologiczną i jej znaczenie w bioindykacji oraz charakteryzował populację przez jej liczebność, zagęszczenie i strukturę. Tak przygotujesz się do tej części matury z biologii na poziomie rozszerzonym.

Na maturze 2023–2026: w 2 z 4 sesji – 2025 (zadania 5.4, 17.1, 17.2 i 18.2), 2026 (zadania 23.1, 23.2 i 23.3).

W skrócie

najważniejsze w kilku zdaniach
  • Na organizmy działają czynniki biotyczne (inne organizmy) i abiotyczne (warunki fizyczne i chemiczne środowiska).
  • Tolerancja ekologiczna to przedział natężenia czynnika, który organizm znosi; w jego środku leży optimum, a po bokach strefy stresu.
  • Gatunki o wąskiej tolerancji służą w bioindykacji jako wskaźniki stanu środowiska.
  • Nisza ekologiczna obejmuje wymagania gatunku, wykorzystywane zasoby i sposób życia w ekosystemie; siedlisko jest tylko miejscem życia.
  • Populację opisują liczebność, zagęszczenie oraz struktura przestrzenna, wiekowa i płciowa.
  • Metapopulacja to lokalne populacje połączone migracjami, które utrzymują przepływ genów.

Egzamin maturalny z biologii na poziomie rozszerzonym trwa 180 minut; za cały arkusz można uzyskać 60 punktów. Zadania są pogrupowane w wiązki wokół wspólnego materiału — tekstu, tabeli, wykresu, schematu lub opisu doświadczenia. Zadania zamknięte (wielokrotnego wyboru, prawda–fałsz, na dobieranie) dają około 30 % punktów, zadania otwarte (z luką, krótkiej odpowiedzi) — około 70 %. Zadania sprawdzają wymagania podstawy programowej z 2024 r.

Czynniki środowiska i tolerancja ekologiczna

Czynniki biotyczne to oddziaływania innych organizmów, na przykład konkurencja, drapieżnictwo czy pasożytnictwo. Czynniki abiotyczne to światło, temperatura, wilgotność, zasolenie, odczyn gleby i dostępność składników mineralnych. Organizm znosi każdy z nich tylko w pewnym zakresie. Ten zakres nazywa się tolerancją ekologiczną.

Odczytaj z wykresu trzy rzeczy. Optimum to wartość czynnika, przy której organizm najlepiej przeżywa i się rozmnaża. Po obu stronach optimum leżą strefy stresu, w których przeżywalność spada. Dalej organizm nie przeżywa wcale, a odległość między tymi krańcami to cały zakres tolerancji. Dla każdego czynnika zakres tolerancji jest inny, a o miejscu życia gatunku decyduje zwykle czynnik, który najbardziej zbliża się do granicy tolerancji.

2468102468100natężenie czynnikaprzeżywalność i rozródoptimumzakres tolerancjistrefa stresustrefa stresudane umowne

Zakres tolerancji a bioindykacja

Organizmy o wąskim zakresie tolerancji nazywamy stenobiontami, a o szerokim – eurybiontami. Przedrostki mogą dotyczyć jednego czynnika: stenotermiczny gatunek znosi niewielkie wahania temperatury, a euryhalinowy – duże zmiany zasolenia. Gatunek wskaźnikowy, czyli bioindykator, musi mieć wąską tolerancję względem mierzonego czynnika, bo tylko wtedy jego obecność lub brak coś mówi o środowisku.

Porosty wrażliwe na zanieczyszczenie powietrza dwutlenkiem siarki znikają z miast, a gatunki odporne zostają. Obecność tych pierwszych wskazuje na czyste powietrze. Gatunek o szerokiej tolerancji występuje w czystych i zanieczyszczonych miejscach, więc jego obecność nie przesądza o jakości środowiska.

CechaGatunek o wąskiej tolerancjiGatunek o szerokiej tolerancji
Nazwastenobionteurybiont
Rozmieszczenieograniczone do wąskiego zakresu warunkówwystępuje w wielu różnych warunkach
Wartość wskaźnikowawysoka, jego obecność wiele mówi o środowiskuniska, obecność niczego nie przesądza

Nisza ekologiczna a siedlisko

Siedlisko to konkretna przestrzeń zasiedlana przez gatunek, na przykład brzeg jeziora czy ściółka lasu, charakteryzowana klimatem, glebą i zbiorowiskiem roślin. Nisza ekologiczna jest pojęciem szerszym: obejmuje zakresy tolerancji wobec wielu czynników, wykorzystywane zasoby, takie jak pokarm i kryjówki, oraz rolę gatunku w ekosystemie. Siedlisko mieści wiele nisz, bo w jednym miejscu żyje wiele gatunków, z których każdy zajmuje inną.

Rozróżnij niszę podstawową i zrealizowaną. Podstawowa to cały zakres warunków, w którym gatunek mógłby żyć, gdyby nie miał konkurentów ani wrogów. Zrealizowana jest częścią tej przestrzeni, którą gatunek faktycznie zajmuje, bo konkurencja i drapieżnictwo ją zawężają. Nisza nie jest więc adresem, ale zbiorem wymagań i sposobem życia.

Formy ekologiczne roślin

Podstawa wymaga, żebyś przedstawił adaptacje roślin do różnych siedlisk. Najważniejsza jest ilość wody, dlatego wyróżnia się cztery formy ekologiczne: hydrofity, higrofity, mezofity i kserofity. Zwróć uwagę, że adaptacje to cechy budowy utrwalone przez dobór naturalny w danych warunkach, a nie zmiany, które roślina sama „wybiera”.

FormaSiedliskoTypowe cechy budowy
hydrofityzbiorniki wodne (rośliny zanurzone lub pływające)tkanka powietrzna, cienkie liście, słabo rozwinięte korzenie
higrofitymiejsca bardzo wilgotne i cienisteduże cienkie liście, cienka kutykula, słaba ochrona przed parowaniem
mezofitysiedliska o umiarkowanej wilgotnościbudowa pośrednia, dobrze rozwinięte liście i korzenie
kserofitysiedliska suche, słabo zasobne w wodęgruba kutykula, zredukowane liście lub kolce, głębokie korzenie, tkanka zapasowa

Cechy populacji i metapopulacja

Populacja to zespół osobników jednego gatunku na wspólnym obszarze. Opisują ją liczebność, czyli liczba osobników, i zagęszczenie, czyli liczba osobników na jednostkę powierzchni lub objętości. Struktura przestrzenna to rozmieszczenie osobników: losowe, równomierne albo skupiskowe. Struktura wiekowa mówi, jaką część populacji stanowią osobniki przedrozrodcze, rozrodcze i porozrodcze, a struktura płciowa – jaki jest stosunek samców do samic.

Liczebności często nie da się policzyć wprost, więc szacuje się ją metodą znakowania i powtórnego odłowu. Oznakowanych M osobników wypuszczasz, w drugim odłowie łapiesz C osobników, a wśród nich R oznakowanych. Liczebność N ≈ M · C : R. Przykład: 40 oznakowanych, 30 w drugim odłowie, z nich 6 oznakowanych, daje N ≈ 40 · 30 : 6 = 200.

Metapopulacja to zespół lokalnych populacji tego samego gatunku, rozdzielonych płatami nieodpowiedniego środowiska i połączonych migracjami. Lokalna populacja może wyginąć, ale osobniki z sąsiednich plam zasiedlają ją na nowo. Migracje przenoszą też allele między populacjami, czyli zapewniają przepływ genów, który zapobiega zubożeniu puli genowej i pomaga gatunkowi przetrwać.

Pojęcia

czynnik abiotyczny
Czynnik nieożywionego środowiska, np. światło, temperatura, wilgotność lub zasolenie, oddziałujący na organizmy.
tolerancja ekologiczna
Przedział natężenia czynnika środowiska znoszony przez organizm, z optimum pośrodku i strefami stresu po bokach.
bioindykacja
Ocena stanu środowiska na podstawie obecności, braku lub kondycji gatunków o wąskiej tolerancji, zwanych bioindykatorami.
nisza ekologiczna
Wymagania gatunku, wykorzystywane przez niego zasoby i sposób życia w ekosystemie; to nie to samo co siedlisko.
siedlisko
Miejsce, w którym żyje organizm lub populacja, wraz z panującymi tam warunkami; pojęcie węższe niż nisza ekologiczna.
struktura wiekowa populacji
Udział osobników przedrozrodczych, rozrodczych i porozrodczych w populacji; zapowiada, czy jej liczebność będzie rosła, czy malała.
zagęszczenie populacji
Liczba osobników populacji przypadająca na jednostkę powierzchni lub objętości zajmowanego środowiska.
metapopulacja
Zespół lokalnych populacji jednego gatunku, połączonych migracjami osobników.

Zadanie z matury

źródło: CKE
Prawdziwe zadanie z arkusza CKE, słowo w słowo, z materiałem źródłowym. Rozwiąż je, zanim zajrzysz do wyjaśnienia.
Zadanie z arkusza CKEmatura

Matura 2026, biologia (poziom rozszerzony), zadanie 23.2

Zadanie 23.

Podstawową niszę ekologiczną gatunku można przedstawić na wielowymiarowym wykresie, w którym wymiarami są różne czynniki środowiska. Na poniższym wykresie przedstawiono śmiertelność samic krewetki piaskowej (Crangon septemspinosa) w różnych temperaturach i przy różnym stopniu zasolenia. Krewetka piaskowa występuje u zachodnich wybrzeży Oceanu Atlantyckiego, od Nowej Fundlandii do Florydy.
CKE

Na podstawie: M. Begon i C.R. Townsend, Ecology: From Individuals to Ecosystems, Hoboken 2021.

Zadanie 23.2. (0–1 pkt)

Oceń prawdziwość stwierdzenia: Podstawowa nisza ekologiczna krewetki piaskowej to zachodnie wybrzeża Oceanu Atlantyckiego. Wpisz odpowiedź wybraną spośród podanych w nawiasie. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do definicji podstawowej niszy ekologicznej. Ocena stwierdzenia (prawda / fałsz): … Uzasadnienie: …

Źródło: CKE, egzamin maturalny 2026, biologia, poziom rozszerzony (arkusz MBIP-⁠R0-⁠100-⁠2605), zadanie 23.2. Rozwiązanie — według zasad oceniania CKE. · Arkusz na stronie CKE · Rozwiąż cały arkusz za darmo

Zadanie z arkusza CKEmatura

Matura 2025, biologia (poziom rozszerzony), zadanie 5.4

Zadanie 5.

W Polsce występuje kilka gatunków raków, w tym – rak szlachetny i rak pręgowaty. Na poniższych rysunkach przedstawiono raka szlachetnego i raka pręgowatego.
CKE
Rak szlachetny (Astacus astacus) występuje jedynie w rzekach i w jeziorach o czystej, dobrze natlenionej wodzie. Rak szlachetny dojrzewa płciowo w trzecim roku życia. Samica składa od 60 do 200 jaj. Osobniki tego gatunku żyją nawet 20 lat, w pierwszym roku życia kilkakrotnie linieją, a w następnych latach linieją już z mniejszą częstością. Po pięciu latach linienie zachodzi tylko raz do roku. Rak pręgowaty (Faxonius limosus), sprowadzony z Ameryki Północnej do Polski pod koniec XIX wieku, występuje powszechnie, nawet w silnie zeutrofizowanych i zanieczyszczonych wodach. Osobniki tego gatunku dojrzewają płciowo w drugim roku życia, a samice składają do 400 jaj. Młode osobniki linieją 4–5 razy w roku, a u osobników dorosłych dochodzi do linienia 1–2 razy w roku. Na podstawie: J. Mastyński i W. Andrzejewski, Cechy morfometryczne i rozpoznawanie raków występujących w Polsce, Poznań 2001; K.A. Crandall i S. De Grave, An Updated Classification of the Freshwater Crayfishes (Decapoda: Astacidea) of the World, with a Complete Species List, „Journal of Crustacean Biology” 37(5), 2017.

Zadanie 5.4. (0–1 pkt)

Rozstrzygnij, czy obydwa opisane powyżej gatunki raków – rak szlachetny i rak pręgowaty – mogą służyć jako gatunki wskaźnikowe (bioindykatory) czystości wód. Odpowiedź uzasadnij. W uzasadnieniu uwzględnij środowisko życia obydwu gatunków. Rozstrzygnięcie: … Uzasadnienie: …

Źródło: CKE, egzamin maturalny 2025, biologia, poziom rozszerzony (arkusz MBIP-⁠R0-⁠100-⁠2505), zadanie 5.4. Rozwiązanie — według zasad oceniania CKE. · Arkusz na stronie CKE

Sprawdź się

sprawdzisz od razu
Zaznacz lub wpisz odpowiedź i sprawdź ją od razu: pod zadaniem zobaczysz wyjaśnienie. Jak ocenia CKE: za zadanie zamknięte — 1 albo 2 punkty, tylko za całkowicie poprawną odpowiedź; za zadanie otwarte — od 1 do 3 punktów według zasad oceniania opracowanych do tego zadania. Odpowiedź nieprecyzyjna albo kilka odpowiedzi, z których jedna jest błędna, nie daje punktu.
matura

Zadanie 23.

Podstawową niszę ekologiczną gatunku można przedstawić na wielowymiarowym wykresie, w którym wymiarami są różne czynniki środowiska. Na poniższym wykresie przedstawiono śmiertelność samic krewetki piaskowej (Crangon septemspinosa) w różnych temperaturach i przy różnym stopniu zasolenia. Krewetka piaskowa występuje u zachodnich wybrzeży Oceanu Atlantyckiego, od Nowej Fundlandii do Florydy.
CKE

Na podstawie: M. Begon i C.R. Townsend, Ecology: From Individuals to Ecosystems, Hoboken 2021.

Zadanie 23.1. (0–1)

Na podstawie przedstawionych danych oceń prawdziwość poniższych stwierdzeń dotyczących tolerancji ekologicznej krewetki piaskowej. Wybierz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
W wodzie o temperaturze 10 °C i o zasoleniu 15 ‰ śmiertelność samic krewetek jest większa niż 50 %.
Śmiertelność samic krewetek w wodzie o temperaturze 10 °C jest niezależna od zasolenia wody.

Zadanie 23.1 z arkusza CKE MBIP-⁠R0-⁠100-⁠2605 (matura z biologii, poziom rozszerzony, 2026) – objaśnienie Kleksy

zadanie Kleksy

Zadanie 1. (0–1)

Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych. W badaniu metodą znakowania i powtórnego odłowu oznakowano 50 osobników. W drugim odłowie schwytano 40 osobników, wśród których 5 było oznakowanych. Szacowana liczebność populacji wynosi

Zadanie przygotowane do tej strony – wyjaśnienie Kleksy.

zadanie Kleksy

Zadanie 2. (0–1)

Przyporządkuj opisom pojęcia ekologiczne. Wybierz odpowiedź spośród A–E.

Pojęcie

  1. Anisza ekologiczna
  2. Bsiedlisko
  3. Ctolerancja ekologiczna
  4. Dmetapopulacja
  5. Ezagęszczenie populacji

Opis

1. zarośnięty brzeg śródleśnego stawu, w którym żyje traszka
2. zakres temperatur wody, w którym może przeżyć pstrąg potokowy
3. pokarm, kryjówki, pora aktywności i rola pustułki w ekosystemie

Zadanie przygotowane do tej strony – wyjaśnienie Kleksy.

zadanie Kleksy

Zadanie 3. (0–1)

Podaj nazwę formy ekologicznej roślin, do której należy rozchodnik ostry – roślina nasłonecznionych piasków i skał, o drobnych, mięsistych liściach magazynujących wodę.

Zadanie przygotowane do tej strony – wyjaśnienie Kleksy.

Więcej zadań: rozwiąż za darmo cały arkusz CKE z maja 2026 roku

Częste pomyłki

tu najłatwiej stracić punkt
  • Nie myl niszy ekologicznej z siedliskiem. Siedlisko to miejsce życia, a nisza obejmuje wymagania, zasoby i rolę gatunku w ekosystemie.
  • Nie myl niszy podstawowej ze zrealizowaną. Podstawowa to wszystkie warunki, które gatunek mógłby wykorzystać bez konkurentów, a zrealizowana – ta część, którą zajmuje naprawdę.
  • Nie myl tolerancji ekologicznej z optimum. Tolerancja to cały zakres wartości czynnika, który organizm znosi, a optimum to jedna wartość w jego środku.
  • Nie myl liczebności z zagęszczeniem. Liczebność to liczba osobników populacji, a zagęszczenie – liczba osobników na jednostkę powierzchni lub objętości.

Zapamiętaj

  • Czynniki biotyczne – inne organizmy; abiotyczne – warunki fizyczne i chemiczne.
  • Tolerancja: optimum pośrodku, strefy stresu po bokach, poza nimi organizm nie przeżywa.
  • Bioindykator ma wąską tolerancję względem mierzonego czynnika.
  • Nisza = wymagania + zasoby + rola; siedlisko = miejsce.
  • N ≈ M · C : R – oszacowanie liczebności po znakowaniu.

Pytania i odpowiedzi

  1. 1.Czym się różni nisza ekologiczna od siedliska?+
    Odp.:Siedlisko to miejsce, w którym żyje organizm, opisane warunkami środowiska. Nisza ekologiczna obejmuje to, czego gatunek wymaga od środowiska, jakie zasoby zużywa i jaką pełni funkcję, na przykład w jaki sposób zdobywa pokarm. W jednym siedlisku mieszka wiele gatunków, a każdy z nich ma własną niszę.
  2. 2.Dlaczego nisza zrealizowana bywa węższa od podstawowej?+
    Odp.:Bo w naturze gatunek współdzieli środowisko z konkurentami, drapieżnikami i pasożytami. Konkurencja wypycha go z części warunków, które by znosił, i zostaje mu tylko fragment niszy podstawowej. Gdy konkurent zniknie, nisza zrealizowana może się powiększyć.
  3. 3.Jak wyjaśnić, że gatunek jest dobrym bioindykatorem?+
    Odp.:Wskaż, że ma on wąski zakres tolerancji względem czynnika, który ocenia, na przykład czystości wody. Wtedy jego obecność wskazuje, że czynnik mieści się w wąskim przedziale, a jego brak oznacza zmianę. Gatunek o szerokiej tolerancji występuje w różnych warunkach i dlatego nic nie rozstrzyga o jakości środowiska.
  4. 4.Jak oszacować liczebność populacji, której nie da się policzyć?+
    Odp.:Najprostsza jest metoda znakowania i powtórnego odłowu. Oznacz M osobników, wypuść je i po wymieszaniu się z populacją złap próbę C osobników, w której R jest oznakowanych. Zakładasz, że udział oznakowanych w próbie jest taki jak w całej populacji, więc N ≈ M · C : R. Metoda wymaga, aby znaki nie szkodziły i osobniki się mieszały.
  5. 5.Co zmienia migracja w metapopulacji?+
    Odp.:Migracja pozwala osobnikom przenosić się między lokalnymi populacjami. Dzięki niej wymarłą lokalną populację zasiedlają osobniki z sąsiednich płatów, a allele krążą między populacjami. Przepływ genów utrzymuje zmienność genetyczną i zmniejsza ryzyko, że mała, odizolowana populacja straci allele przez dryf.

Zadanie ostatnie.

Rozwiąż za darmo cały arkusz CKE z matury z biologii (poziom rozszerzony) z maja 2026 roku – 180 minut, jak na egzaminie. Po oddaniu zobaczysz wynik i to, w którym dziale tracisz punkty.