מתכונת 3 בביולוגיה - חלופה לביוחקר 043282
5 יח"ל (30%) · נבחני משנה ואקסטרניים · שאלון 043282 · 8 שאלות · 2 שעות
מבחן מתכונת בביולוגיה, חלופה לביוחקר, במבנה של בחינת הבגרות ולפי מיקוד תשפ"ז. כל שאלה בו בנויה כמו שאלה מבגרות אחרת. לכל סעיף יש תשובה ופתרון מלא - פתרו בזמן של הבחינה, ורק אחר כך פתחו את הפתרונות.
מבנה המתכונת
משך הבחינה: שעתיים.
מבנה השאלון ומפתח ההערכה: בשאלון זה שני פרקים – פרק ראשון 50 נקודות, פרק שני 50 נקודות; סך הכול 100 נקודות.
חומר עזר מותר בשימוש: אין.
הוראות מיוחדות: את התשובות על השאלות יש לכתוב במחברת הבחינה.
פרק ראשון (50 נקודות): נושא I – התנהגות בעלי חיים. בפרק זה ארבע שאלות, 1–4. ענו על שלוש שאלות: על שאלה 1 – חובה (26 נקודות) ועל שתיים מן השאלות 2–4 (12 נקודות לכל שאלה). מספר הנקודות לכל סעיף רשום בסופו.
פרק שני (50 נקודות): נושא II – מזרע לזרע. בפרק זה ארבע שאלות, 5–8. ענו על שלוש שאלות: על שאלה 5 – חובה (26 נקודות) ועל שתיים מן השאלות 6–8 (12 נקודות לכל שאלה). מספר הנקודות לכל סעיף רשום בסופו.
השאלות בשאלון זה מנוסחות בלשון רבים, אף על פי כן על כל תלמידה וכל תלמיד להשיב עליהן באופן אישי.
פרק ראשון (50 נקודות)
נושא I – התנהגות בעלי חיים. בפרק זה ארבע שאלות, 1–4. ענו על שלוש שאלות: על שאלה 1 – חובה (26 נקודות) ועל שתיים מן השאלות 2–4 (12 נקודות לכל שאלה). מספר הנקודות לכל סעיף רשום בסופו.
שאלה 1 · מושבת שחפיות ים – זוגות מקננים והצלחת הרבייה
שחפית הים היא עוף ים קטן שניזון מדגים קטנים שהוא צד בצלילה. שחפיות הים מקננות במושבות על איים קטנים וחשופים, והקן הוא גומה רדודה בחול או בחצץ.
הנקבה מטילה 2–3 ביצים בעונה. שני ההורים דוגרים לסירוגין כ־21–22 יום. הגוזלים בוקעים מכוסים פלומה ובעיניים פקוחות, ויכולים ללכת כבר יום–יומיים אחרי הבקיעה, אבל הם נשארים בקן ובסביבתו הקרובה, ושני ההורים מביאים להם דגים עד שהם פורחים, בגיל כ־4 שבועות. שחפיות ים מגיעות לבגרות מינית רק בגיל 3–4 שנים ויכולות לחיות יותר מ־20 שנה. בני הזוג נשארים בדרך כלל יחד שנים רבות. הזכר והנקבה כמעט זהים במראם.
במחקר שנערך במושבת קינון של שחפיות ים על איים קטנים בבריכות מלח לחוף הים, נספרו בכל שנה שנייה מספר הזוגות שקיננו ומספר הגוזלים שפרחו (עזבו את הקן מעופפים). התוצאות מוצגות בטבלה שלפניכם.
מהם המשתנים התלויים במחקר זה?
ציינו שתי מסקנות מתוצאות המחקר המוצגות בטבלה.
ציינו שלושה גורמים שעלולים לגרום לירידה במספר הגוזלים שפרחו.
האם התוצאות שבטבלה תומכות בקביעה שהמושבה עלולה להיעלם בעתיד, אף שמספר הזוגות המקננים בה כמעט אינו משתנה? נמקו את קביעתכם.
מהי אסטרטגיית הרבייה של שחפיות הים – r או K? הביאו שני נימוקים התומכים בקביעתכם.
לאור המידע שבפתיח, האם תצפו שאצל שחפיות הים יש חד־פרצופיות מינית או דו־פרצופיות מינית? נמקו את קביעתכם.
גוזלי שחפית הים מגלים תכונות שחלקן אופייניות לגוזלים וחלקן אופייניות לאפרוחים.
ציינו שתי תכונות של גוזלי שחפית הים שהן אופייניות לגוזלים.
ציינו שתי תכונות של גוזלי שחפית הים שהן אופייניות לאפרוחים.
◂ פתרון מלא לשאלה 1
סעיף א
מספר הזוגות המקננים בשנה, ומספר הגוזלים שפרחו בשנה.
המשתנים התלויים הם מה שנמדד בכל שנה:
- מספר הזוגות המקננים במושבה.
- מספר הגוזלים שפרחו מן המושבה.
המשתנה הבלתי תלוי הוא השנה (הזמן, 2004–2022).
(1) מספר הזוגות המקננים עלה עד 2010 ומאז נשאר כמעט קבוע (כ־146–158). (2) מספר הגוזלים שפרחו ירד בהתמדה לאורך כל התקופה – מ־150 ב־2004 ל־26 ב־2022 (ירידה של כ־83%), ולכן מספר הגוזלים לזוג ירד מכ־1.27 לכ־0.18.
1. מספר הזוגות המקננים יציב: הוא עלה מ־118 (2004) לשיא של 158 (2010), ומאז נע בין 146 ל־155 – ב־2022 148 זוגות, רק כ־6% פחות מן השיא.
2. הצלחת הרבייה יורדת בחדות: מספר הגוזלים שפרחו ירד בכל ספירה – מ־150 ב־2004 ל־26 ב־2022, ירידה של כ־83%. כשמחלקים את מספר הגוזלים במספר הזוגות, מתקבל שב־2004 פרחו כ־1.27 גוזלים לזוג, ב־2012 כ־0.52 וב־2022 רק כ־0.18 גוזלים לזוג.
(מסקנה נוספת אפשרית: מאז 2008 מספר הגוזלים קטן ממספר הזוגות – רוב הזוגות אינם מצליחים להעמיד אפילו גוזל אחד.)
סעיף ב
טריפה של ביצים וגוזלים (שחפים, חולדות, שועלים); מחסור במזון – פחות דגים קטנים ליד המושבה; הצפת הקינים כשמפלס המים עולה; הפרעה של בני אדם שגורמת לנטישת קינים.
גורמים אפשריים (די בשלושה):
- טריפה: שחפים גדולים, חולדות או שועלים שמגיעים לאיים טורפים ביצים וגוזלים.
- מחסור במזון: אם יש פחות דגים קטנים ליד המושבה (דיג יתר, זיהום, שינוי בטמפרטורת המים), ההורים מביאים פחות מזון, והגוזלים מתים מרעב או גדלים לאט.
- הצפה או אובדן אתרי קינון: עלייה במפלס המים או צמחייה שמכסה את האיים החשופים.
- הפרעה של בני אדם: פעילות ליד המושבה מבריחה את ההורים מן הקן, והביצים והגוזלים נשארים חשופים לחום ולטורפים.
- זיהום (חומרי הדברה, מתכות) שפוגע בהתפתחות העוברים.
כן. מספר הזוגות יציב כי שחפיות בוגרות חיות שנים רבות, אבל מספר הגוזלים שפורחים ירד לכ־0.2 לזוג. בלי די צעירים שיגיעו לבגרות בגיל 3–4 שנים, הבוגרים שימותו לא יוחלפו, והמושבה צפויה להצטמצם.
•שחפיות הים חיות יותר מ־20 שנה, ולכן גם כשכמעט אין גוזלים, אותם בוגרים חוזרים לקנן שנה אחר שנה – ומספר הזוגות נשאר יציב לזמן מה.
•אבל מספר הגוזלים שפרחו ירד מ־150 ל־26 בשנה (כ־0.18 גוזלים לזוג). רק חלק מן הגוזלים שורדים עד גיל הבגרות (3–4 שנים), כך שמעט מאוד צעירים מצטרפים לאוכלוסייה המקננת.
•כשהבוגרים יזדקנו וימותו, לא יהיו צעירים שיחליפו אותם, ומספר הזוגות צפוי לרדת.
הסתייגות: הנתונים הם ממושבה אחת. ייתכן שצעירים ממושבות אחרות מצטרפים אליה, ולכן כדי לקבוע בוודאות צריך נתונים גם על הגעת פרטים ממקומות אחרים.
סעיף ג
אסטרטגיית K. נימוקים: מספר קטן של ביצים (2–3 בעונה); השקעה הורית רבה – שני ההורים דוגרים ומאכילים את הגוזלים עד שהם פורחים; התבגרות מינית מאוחרת (3–4 שנים) ואורך חיים ארוך (יותר מ־20 שנה).
אסטרטגיית K – מעט צאצאים, והשקעה רבה בכל צאצא.
נימוקים מן הפתיח (די בשניים):
1. מספר צאצאים קטן: 2–3 ביצים בלבד בעונה.
2. השקעה הורית רבה: שני ההורים דוגרים כשלושה שבועות ומביאים דגים לגוזלים עד שהם פורחים, בגיל כ־4 שבועות.
3. התבגרות מאוחרת ואורך חיים ארוך: בגרות מינית בגיל 3–4 שנים, וחיים של יותר מ־20 שנה – הפרט מתרבה עונות רבות, ובכל עונה מעמיד מעט צאצאים.
באסטרטגיית r, לעומת זאת, יש צאצאים רבים, התבגרות מהירה, אורך חיים קצר ומעט טיפול הורי.
סעיף ד
חד־פרצופיות מינית: בני הזוג נשארים יחד שנים רבות (מונוגמיה), ושני ההורים מבצעים אותם תפקידים – דוגרים ומאכילים. לכן הברירה המינית חלשה ואין יתרון לזכר בעל מראה בולט ושונה מן הנקבה (ואכן הם כמעט זהים במראם).
חד־פרצופיות מינית – הזכר והנקבה דומים במראם (כפי שנאמר בפתיח).
נימוק:
•בני הזוג נשארים יחד שנים רבות – אין תחרות חזקה בין זכרים על נקבות רבות בכל עונה, ולכן הברירה המינית חלשה, ואין יתרון לזכר בעל קישוטים או צבעים בולטים.
- שני ההורים מבצעים אותם תפקידים – שניהם דוגרים לסירוגין ושניהם מביאים דגים לגוזלים. כשהתפקידים זהים, אין לחץ ברירה שיגרום להבדל במראה בין המינים.
דו־פרצופיות מינית בולטת מופיעה בדרך כלל במינים שבהם זכר אחד מזדווג עם נקבות רבות והנקבה לבדה מטפלת בצאצאים.
סעיף ה
הם נשארים בקן ובסביבתו הקרובה עד שהם פורחים; ההורים מאכילים אותם (מביאים להם דגים) ואינם משיגים מזון בעצמם.
גוזלים תלויים בהוריהם ונשארים בקן. אצל שחפית הים:
1. הצאצאים נשארים בקן ובסביבתו הקרובה כ־4 שבועות, עד הפריחה.
2. ההורים מביאים להם את כל המזון (דגים) – הם אינם צדים בעצמם עד שהם פורחים.
בוקעים מכוסים פלומה; בוקעים בעיניים פקוחות (גם: יכולים ללכת יום–יומיים אחרי הבקיעה).
אפרוחים בוקעים מפותחים יחסית. אצל שחפית הים (די בשתיים):
1. הצאצאים בוקעים מכוסים פלומה (גוזלים טיפוסיים בוקעים עירומים).
2. הצאצאים בוקעים בעיניים פקוחות (גוזלים טיפוסיים בוקעים בעיניים עצומות).
3. הם מסוגלים ללכת כבר יום–יומיים אחרי הבקיעה.
שאלה 2 · שירת ציפורי שיר – גדלו בבידוד או עם "מורה" ממין אחר
זכרים של ציפור שיר ממין מסוים שרים בעונת הרבייה שיר אופייני למינם. בניסוי גודלו זכרים צעירים מן המין הזה בשלושה תנאים, מן הבקיעה ועד הבגרות:
קבוצה 1 – בחדר שבו שמעו הקלטות של שירת זכרים בוגרים מבני מינם.
קבוצה 2 – בחדר מבודד מקול, בלי לשמוע שירה כלשהי.
קבוצה 3 – בחדר שבו שמעו רק הקלטות של שירת זכרים ממין אחר של ציפור שיר.
כשהזכרים התבגרו, הוקלט השיר שלהם ונותח. התוצאות מוצגות בטבלה שלפניכם.
האם השיר של ציפור השיר הזאת מולד או נלמד? נמקו את קביעתכם תוך התייחסות לנתונים שבטבלה.
לכל אחד מן המצבים הבאים, קבעו איזה סוג תקשורת – חזותית, כימית או קולית – מתאים ביותר, ונמקו בקצרה:
(1) זכר שמסמן את גבולות הטריטוריה שלו בזמן שהוא אינו נמצא בה.
(2) ציפור שמודיעה על נוכחותה בלילה, ביער סבוך.
(3) זכר שמבצע חיזור מול נקבה שנמצאת לידו, ביום, בשטח פתוח.
יונקים רבים מסמנים את הטריטוריה שלהם בשתן או בהפרשות של בלוטות ריח.
לאיזה סוג תקשורת שייך סימון הטריטוריה בשתן, ובאיזה חוש הוא נקלט?
ציינו שני יתרונות של סימון טריטוריה בשתן, לעומת סימון טריטוריה בקריאות.
◂ פתרון מלא לשאלה 2
סעיף א
גם וגם: מבנה הבסיס מולד – גם הזכרים שגדלו בבידוד (קבוצה 2) שרו שיר באורך האופייני (2.4 שניות) עם הסלסול של המין; אבל הפרטים נלמדים – רק הזכרים ששמעו את בני מינם (קבוצה 1) שרו 8 סוגי הברות ושיר רגיל, ואילו בבידוד ועם "מורה" ממין אחר הם שרו רק 3 סוגי הברות. הזכרים לא חיקו את שירת המין האחר – הם לומדים רק משירת בני מינם.
- מרכיבים מולדים: בקבוצה 2, שלא שמעה שירה כלל, משך השיר (2.4 שניות) דומה לזה של קבוצה 1 (2.5 שניות), ויש בו הסלסול הארוך האופייני למין. מרכיבים אלה מופיעים בלי שום למידה – ולכן הם מולדים.
- מרכיבים נלמדים: רק בקבוצה 1, ששמעה את בני מינה, השיר עשיר (8 סוגי הברות) ודומה לשירה של בוגרי המין. בקבוצה 2 יש בו רק 3 סוגי הברות. כלומר כדי לשיר שיר שלם הזכר צריך לשמוע את בני מינו ולחקות אותם.
- הלמידה סלקטיבית: הזכרים בקבוצה 3 שמעו שירה – אבל של מין אחר – ושרו כמו הזכרים המבודדים (3 סוגי הברות), ולא חיקו את המין האחר. כנראה יש להם "תבנית" מולדת שמאפשרת ללמוד רק שירה שמתאימה לה – שירת בני מינם.
(קבוצה 1 משמשת בקרה: היא מראה את השיר הרגיל של המין.)
סעיף ב
(1) כימית – האות נשאר בסביבה זמן רב גם כשהמשדר אינו נוכח. (2) קולית – פועלת בחושך ועוקפת מכשולים. (3) חזותית – מהירה ומעבירה מידע רב כשיש אור וקו ראייה.
(1) כימית: חומר כימי (שתן, הפרשת בלוטות) נשאר בסביבה זמן רב גם אחרי שהמשדר עזב, ולכן מתאים לסימון שטח בהיעדרו.
(2) קולית: הקול פועל בחושך ועובר מכשולים כמו צמחייה סבוכה, ומגיע למרחק.
(3) חזותית: כשיש אור וקו ראייה ובן הזוג קרוב, האות החזותי מהיר, אפשר לשנות אותו מיד (תנועות, תנוחות), והוא מעביר מידע רב (צבע, צורה, גודל).
סעיף ג
לתקשורת כימית; נקלט בחוש הריח.
הסימון הוא תקשורת כימית – החומרים שבשתן ובהפרשות הבלוטות הם פרומונים וחומרי ריח, והם נקלטים בחוש הריח של פרטים אחרים.
הסימון נשאר זמן רב ופועל גם כשבעל הטריטוריה אינו נמצא בה; אינו חושף את מקום הבעלים לטורפים (גם: מעביר מידע על זהות הבעלים, ופועל בחושך ומעבר למכשולים).
די בשניים:
1. עמיד לאורך זמן: הסימון ממשיך "לשדר" ימים רבים, גם כשבעל הטריטוריה נמצא בחלק אחר שלה או ישן – קריאה פועלת רק בזמן שמשמיעים אותה.
2. אינו חושף את מקום הבעלים: קריאה מגלה לטורפים היכן נמצא הקורא, ואילו הסימון נמצא במקום שהבעלים כבר עזב.
3. מעביר מידע על הבעלים: הריח ייחודי לפרט ומעיד על מינו, על זהותו ועל מוכנותו לרבייה.
4. חוסך אנרגיה – אין צורך לקרוא שוב ושוב.
שאלה 3 · הכתם האדום על מקור השחף – גירוי סימן
לשחף מסוים יש מקור צהוב ועליו, סמוך לקצה, כתם אדום. כשהורה חוזר לקן, הגוזל מנקר בכתם האדום, והנקירה גורמת להורה להעלות מזון מקיבתו ולהאכיל את הגוזל. גוזלים מנקרים במקור ההורה כבר ביום הבקיעה.
בניסוי הציגו לגוזלים בני יום, שעדיין לא קיבלו מזון מהוריהם, דגמים מקרטון, ונספר מספר הנקירות של הגוזלים בכל דגם במשך דקה:
דגם א – ראש של שחף עם מקור צהוב וכתם אדום.
דגם ב – ראש של שחף עם מקור צהוב בלי כתם.
דגם ג – ראש של שחף עם מקור צהוב וכתם שחור.
דגם ד – מקל צהוב דק בלי ראש, ועליו כתם אדום סמוך לקצה.
התוצאות מוצגות בטבלה שלפניכם, כאחוז ממספר הנקירות בדגם א.
ציינו שתי מסקנות שאפשר להסיק מתוצאות הניסוי.
הסבירו מהו היתרון בכך שתגובת הנקירה של הגוזל בכתם האדום היא מולדת, ומופעלת בידי גירוי פשוט.
הכתם האדום על מקור השחף הוא גירוי סימן. הביאו דוגמה נוספת לגירוי סימן, שאינה מן השחף.
◂ פתרון מלא לשאלה 3
סעיף א
1. הכתם האדום על המקור הוא הגירוי (גירוי סימן) העיקרי שמעורר את הנקירה – בלי כתם הנקירות ירדו ל־25%, ובכתם שחור ל־55%. 2. צורת הראש אינה חשובה לתגובה: מקל דק עם כתם אדום (ד) עורר נקירות כמו ראש שלם (105% לעומת 100%). (וגם: התגובה מולדת – גוזלים בני יום שלא קיבלו מזון מגיבים כך.)
מסקנה 1: הכתם האדום על המקור הוא הגירוי העיקרי שמעורר את הנקירה – גירוי סימן. בלי כתם (ב) מספר הנקירות ירד ל־25% מדגם א, ובכתם שחור (ג) ל־55%: כלומר הכתם עצמו (הניגוד על המקור) מעורר חלק מן התגובה, והצבע האדום מגביר אותה מאוד.
מסקנה 2: צורת הראש אינה חשובה לתגובה: מקל צהוב דק בלי ראש, עם כתם אדום (ד), עורר מספר נקירות דומה לראש שלם (105% לעומת 100%). הגוזל מגיב לפרט אחד ופשוט – מקור דק עם כתם אדום – ולא למראה הכללי של ההורה.
(אפשר גם: התגובה מולדת – הגוזלים בני יום ועדיין לא קיבלו מזון מהוריהם, כלומר לא למדו לקשר את הכתם למזון.)
סעיף ב
הגוזל זקוק למזון מיד אחרי הבקיעה ואין לו זמן ללמוד. תגובה מולדת מאפשרת לו לנקר בנקודה הנכונה כבר בפעם הראשונה ולקבל מזון; הגירוי הפשוט והבולט (כתם אדום על מקור צהוב) קל לזיהוי מיד, והנקירה בו משמשת אות להורה – מעוררת אותו להאכיל. כך כל גוזל מקבל מזון בלי טעויות ובלי עיכוב, וסיכויי הישרדותו גדלים.
- אין זמן ללמוד: הגוזל צריך לקבל מזון כבר בשעות ובימים הראשונים אחרי הבקיעה. אילו הנקירה הייתה נלמדת (בניסוי וטעייה), הגוזל היה מבזבז זמן ואנרגיה, ועלול להיחלש או למות לפני שלמד. תגובה מולדת מופיעה בשלמותה כבר בפעם הראשונה.
- גירוי פשוט וברור: כתם אדום על מקור צהוב הוא אות בולט וניגודי, שקל לזהות גם בלי ניסיון ובלי ראייה מפותחת. הגוזל אינו צריך "להבין" מהו הורה – מספיק שיזהה את הכתם.
- תקשורת בין הגוזל להורה: הנקירה בכתם היא עצמה אות להורה, שמעורר בו את התגובה להעלות מזון. כך שתי תגובות מולדות משתלבות זו בזו, וההאכלה מתרחשת במהירות ובלי טעויות.
לכן תגובה מולדת לגירוי פשוט מגדילה את סיכויי ההישרדות של הגוזל, והברירה הטבעית מעדיפה אותה.
סעיף ג
למשל: הגחון האדום של זכר דג העוקצן בעונת הרבייה – מעורר תוקפנות של זכרים אחרים, גם כלפי דגם גס שגחונו צבוע אדום.
דוגמאות לגירוי סימן (די באחת):
- הגחון האדום של זכר דג העוקצן – מעורר תוקפנות של זכרים אחרים, גם כלפי דגם גס שגחונו אדום.
- הנוצות האדומות על חזה אדום החזה – זכר תוקף אפילו צרור נוצות אדומות בטריטוריה שלו.
- פה פעור וצבעוני של גוזלים בקן – מעורר בהורים את התגובה להאכיל אותם.
- צורת ביצה – אווזה מגלגלת לקן חפץ דמוי ביצה שהתגלגל החוצה.
שאלה 4 · שני מיני מכרסמים – משך ההיריון וגודל הוולדות
גם אצל יונקים יש מינים שהוולדות שלהם נולדים מפותחים, כמו אפרוחים, ומינים שהוולדות שלהם נולדים חסרי אונים, כמו גוזלים.
בשני מיני מכרסמים נבדקו משך ההיריון, מספר הוולדות בהמלטה ומסת הוולד ביחס למסת האם. התוצאות מוצגות בטבלה שלפניכם:
על סמך התוצאות בטבלה, קבעו באיזה מן המינים – א או ב – הוולדות דומים לאפרוחים (נולדים מפותחים), ובאיזה הם דומים לגוזלים (נולדים חסרי אונים). הסבירו את קביעתכם.
על סמך התוצאות בטבלה, שערו מהי אסטרטגיית הרבייה של כל אחד מהמינים – r או K. נמקו את השערותיכם.
ציינו שני הבדלים בין ולדות של מין א לבין ולדות של מין ב, בזמן הלידה ובימים הראשונים שאחריה.
◂ פתרון מלא לשאלה 4
סעיף א
במין ב הוולדות דומים לאפרוחים: ההיריון ארוך (65 יום) והוולד גדול יחסית (10% ממסת האם) – העובר מתפתח זמן רב ברחם ונולד מפותח (פרווה, עיניים פקוחות, מסוגל לרוץ). במין א הוולדות דומים לגוזלים: ההיריון קצר (20 יום) והוולדות קטנים (6%) – הם נולדים בשלב מוקדם, עירומים ועיוורים, וזקוקים לטיפול ממושך של האם בקן.
- במין ב ההיריון נמשך 65 יום – יותר מפי 3 ממין א – והוולד גדול יחסית (10% ממסת האם). בזמן הארוך שבו העובר מתפתח בגוף האם הוא מגיע לשלב התפתחות מתקדם, ולכן נולד מכוסה פרווה, בעיניים פקוחות, ומסוגל ללכת ולרוץ זמן קצר אחרי הלידה.
- במין א ההיריון קצר (20 יום) והוולדות קטנים (6% ממסת האם כל אחד). הם נולדים בשלב מוקדם – עירומים, בעיניים עצומות ואינם מסוגלים ללכת – ונשארים בקן, שם האם מניקה ומחממת אותם.
סעיף ב
מין א – אסטרטגיית r: הרבה ולדות קטנים בכל המלטה (8) והמלטות רבות בשנה (6) – כ־48 ולדות בשנה, והשקעה קטנה בכל אחד. מין ב – אסטרטגיית K: מעט ולדות (3), שתי המלטות בשנה (6 ולדות בשנה), היריון ארוך וולדות גדולים – השקעה רבה בכל ולד.
מין א – אסטרטגיית r: 8 ולדות בהמלטה ו־6 המלטות בשנה – כ־48 ולדות בשנה. ההיריון קצר והוולדות קטנים – השקעה קטנה בכל צאצא, ומספר צאצאים גדול.
מין ב – אסטרטגיית K: 3 ולדות בהמלטה ו־2 המלטות בשנה – כ־6 ולדות בשנה, פי 8 פחות ממין א. ההיריון ארוך (65 יום) וכל ולד גדול (10% ממסת האם) ומפותח – השקעה רבה בכל צאצא, שמגדילה את סיכוייו לשרוד.
(זוהי השערה: היא מבוססת רק על נתוני הרבייה בטבלה, בלי מידע על אורך החיים, על גיל הבגרות ועל תמותת הצאצאים.)
סעיף ג
למשל: ולדות מין ב נולדים מכוסים פרווה ובעיניים פקוחות, וולדות מין א נולדים עירומים ובעיניים עצומות; ולדות מין ב הולכים ורצים אחרי האם כבר ביום הלידה, וולדות מין א נשארים בקן ותלויים לגמרי בהנקה ובחימום של האם.
די בשני הבדלים:
פרק שני (50 נקודות)
נושא II – מזרע לזרע. בפרק זה ארבע שאלות, 5–8. ענו על שלוש שאלות: על שאלה 5 – חובה (26 נקודות) ועל שתיים מן השאלות 6–8 (12 נקודות לכל שאלה). מספר הנקודות לכל סעיף רשום בסופו.
שאלה 5 · קליפת זרע קשה, שיוף הקליפה וקליטת מים
לזרעים של צמחי בר רבים ממשפחת הקטניות יש קליפה קשה מאוד. חוקרים בדקו את ההשפעה של שיוף (שריטה) של קליפת הזרע על קליטת המים בזרעים.
בניסוי נלקחו 200 זרעים מאותו צמח. ב־100 מהם שויפה הקליפה בנייר זכוכית בנקודה אחת, בלי לפגוע בעובר; 100 הזרעים האחרים נשארו שלמים. כל זרע נשקל, ואחר כך הונחו כל הזרעים במים בטמפרטורה של 25°C. הזרעים נשקלו שוב במשך 48 שעות, והתוצאות מוצגות בטבלה כאחוז העלייה הממוצע במסת הזרעים. כמו כן נבדק אחוז הזרעים שנבטו לאחר 7 ימים.
אחוז הנביטה לאחר 7 ימים: זרעים משויפים – 88%; זרעים שלמים – 4%.
מהו המשתנה התלוי שמוצג בטבלה?
אילו רציתם להציג את הנתונים שבטבלה בגרף, האם הייתם בוחרים בעקום או בדיאגרמת עמודות? נמקו.
מהי הבקרה בניסוי זה? הסבירו.
הסבירו מדוע החוקרים שקלו כל זרע בתחילת הניסוי, והציגו את התוצאות כאחוז העלייה במסה ולא כמסת הזרעים.
מה ניתן להסיק לגבי השפעת קליפת הזרע על קליטת המים ועל הנביטה? בתשובתכם התבססו על התוצאות.
הסבירו כיצד קליטת המים בזרע מאפשרת את גדילת העובר בתהליך הנביטה.
ציינו דרך אחת שבה נשברת בטבע קליפת הזרע הקשה, ומאפשרת את נביטתו.
◂ פתרון מלא לשאלה 5
סעיף א
קליטת המים בזרעים, שנמדדה כאחוז העלייה במסת הזרעים.
המשתנה התלוי בטבלה הוא כמות המים שהזרעים קלטו, שנמדדה כאחוז העלייה הממוצע במסת הזרעים לאורך 48 שעות. (משתנה תלוי נוסף בניסוי: אחוז הנביטה לאחר 7 ימים.)
בעקום: בציר ה־x יוצג הזמן, שהוא משתנה רציף; העקום מראה את מגמת השינוי לאורך הזמן – עלייה מהירה והתייצבות – ומאפשר להעריך ערכים בין המדידות. דיאגרמת עמודות מתאימה לקטגוריות נפרדות.
•בציר ה־x יוצג הזמן מתחילת הניסוי (שעות) – משתנה רציף.
- עקום (שני קווים – לזרעים משויפים ולזרעים שלמים) מראה את מגמת השינוי: בזרעים המשויפים עלייה מהירה ב־12 השעות הראשונות, האטה והתייצבות מ־36 שעות; בזרעים השלמים קו כמעט שטוח. העקום מאפשר גם להעריך ערכים בזמנים שבין המדידות.
- דיאגרמת עמודות מתאימה לקטגוריות נפרדות – למשל להצגת אחוז הנביטה לאחר 7 ימים בשתי הקבוצות.
סעיף ב
הבקרה היא הזרעים השלמים (שלא שויפו). הם זהים לזרעים המשויפים – מאותו צמח, באותם מים, באותה טמפרטורה ובאותו זמן – פרט לשיוף, ולכן ההשוואה אליהם מראה שההבדל נגרם בגלל השיוף.
הבקרה: הזרעים השלמים, שלא שויפו.
הסבר: הם נלקחו מאותו צמח, נשקלו, הונחו באותם מים, באותה טמפרטורה (25°C) ולאותו זמן – פרט לגורם הנבדק, השיוף. הם מראים כמה מים קולט זרע עם קליפה שלמה (כמעט כלום – 4% ב־48 שעות). רק בהשוואה אליהם אפשר לייחס את העלייה הגדולה במסת הזרעים המשויפים (115%) ואת אחוז הנביטה הגבוה (88% לעומת 4%) לשיוף הקליפה.
כי לזרעים שונים יש מסה התחלתית שונה. שקילה בתחילת הניסוי מאפשרת לחשב את השינוי ביחס למסה ההתחלתית של כל זרע; אחוז העלייה מבטא רק את המים שנקלטו, וכך אפשר להשוות בין זרעים בגדלים שונים ובין שתי הקבוצות.
•זרעים שונים – גם מאותו צמח – נבדלים במסתם ההתחלתית. אילו הוצגה המסה עצמה, ההבדלים בין הזרעים בגודלם היו מסתירים את השפעת הטיפול.
•השקילה בתחילת הניסוי מאפשרת לחשב לכל זרע את השינוי ביחס למסה ההתחלתית שלו. העלייה במסה נובעת מן המים שהזרע קלט, ולכן אחוז העלייה הוא מדד לקליטת המים.
•כך אפשר להשוות בין זרעים קטנים לגדולים ובין שתי הקבוצות באופן הוגן – ההבדל בין הקבוצות משקף רק את השפעת השיוף.
סעיף ג
קליפת הזרע השלמה כמעט אינה מעבירה מים ולכן מונעת את הנביטה. זרעים משויפים קלטו מים במהירות – מסתם עלתה ב־80% אחרי 12 שעות וב־115% אחרי 36–48 שעות – ו־88% מהם נבטו; זרעים שלמים כמעט לא קלטו מים (עלייה של 4% בלבד) ורק 4% מהם נבטו.
- זרעים משויפים: מסתם עלתה במהירות – ב־45% אחרי 6 שעות, ב־80% אחרי 12 שעות וב־110% אחרי 24 שעות, ומ־36 שעות התייצבה על 115%. 88% מהם נבטו לאחר 7 ימים.
- זרעים שלמים: מסתם כמעט לא השתנתה – עלייה של 4% בלבד אחרי 48 שעות – ורק 4% מהם נבטו.
המסקנה: קליפת הזרע הקשה כמעט אינה חדירה למים, ולכן הזרעים השלמים אינם קולטים מים ואינם נובטים – הזרע נמצא בתרדמה שנגרמת בידי הקליפה. פתיחת "חור" בקליפה מאפשרת קליטת מים מהירה ונביטה. (העובר עצמו חי ומסוגל לנבוט – כפי שמראים הזרעים המשויפים.)
סעיף ד
המים מפעילים את האנזימים בזרע; האנזימים מפרקים את חומרי התשמורת (עמילן, חלבונים) למולקולות קטנות ומסיסות שעוברות אל העובר. בעובר הסוכרים משמשים לנשימה תאית שמפיקה אנרגיה (ATP) לחלוקת תאים, וחומצות האמינו – לבניית חלבונים. המים גם גורמים לתאים להתנפח ולגדול, ולחץ התפיחה מבקיע את קליפת הזרע ומאפשר לשורשון לצאת.
שרשרת התהליכים:
1. חדירת מים (התפיחה): בזרע היבש כמעט אין פעילות. המים מאפשרים לאנזימים לפעול (תגובות כימיות בתא מתרחשות בתמיסה מימית).
2. פירוק חומרי התשמורת: האנזימים מפרקים עמילן לסוכרים וחלבונים לחומצות אמינו – מולקולות קטנות ומסיסות שעוברות אל העובר.
3. נשימה תאית: בתאי העובר הסוכרים מתפרקים בנשימה תאית (בנוכחות חמצן), ונוצרת אנרגיה (ATP) לחלוקת תאים ולבניית חומרים.
4. בנייה וגדילה: חומצות האמינו משמשות לבניית חלבונים חדשים, והסוכרים – גם לבניית דופנות תאים.
5. התנפחות והבקעה: קליטת המים מגדילה את נפח התאים (התארכות), ולחץ התפיחה מבקיע את קליפת הזרע, והשורשון יוצא.
לכן בלי קליטת מים – כמו בזרעים השלמים בניסוי – אין פעילות אנזימים, אין פירוק תשמורת ואין גדילה.
סעיף ה
למשל: מעבר במערכת העיכול של בעל חיים – חומצות ואנזימי העיכול מחלישים את הקליפה (גם: שחיקה בזרימת מים ובחול; חום של שריפה; פעילות חיידקים ופטריות בקרקע; הפרשי טמפרטורה בין יום ללילה).
דרכים אפשריות (די באחת):
- מעבר במערכת העיכול של בעל חיים שאכל את הפרי – החומצה ואנזימי העיכול מחלישים את הקליפה, והזרע מופרש במקום אחר (גם הפצה).
- שחיקה מכנית – זרימת מים בנחלים, גלגול בין חול ואבנים.
- חום של שריפה – שסודק את הקליפה.
- פעילות חיידקים ופטריות בקרקע, שמפרקים את הקליפה לאט.
- הפרשי טמפרטורה חוזרים בין יום ללילה, שגורמים לסדקים.
בכל הדרכים האלה הקליפה נפתחת בהדרגה ובזמנים שונים בזרעים שונים, ולכן לא כל הזרעים נובטים בבת אחת – חלקם נשארים בקרקע לשנים הבאות.
שאלה 6 · חסה – משך ההארה ביממה והתחלת הפריחה
חקלאים מגדלים חסה לשם העלים. כשצמח החסה מתחיל לפרוח, הגבעול שלו מתארך במהירות ונושא פרחים, והעלים נעשים קטנים, קשים ומרים – ואינם ראויים למכירה.
בניסוי נבדקה ההשפעה של מספר שעות ההארה ביממה ושל מספר הימים מן השתילה על אחוז צמחי החסה שהתחילו לפרוח. כל הצמחים גדלו באותה טמפרטורה. התוצאות מוצגות בטבלה שלפניכם.
מהם שני התנאים שבהם התקבל האחוז הגבוה ביותר של צמחי חסה שפרחו? בתשובה התבססו על הנתונים בטבלה.
קבעו על פי התוצאות האם צמח החסה הוא צמח יום קצר, צמח יום ארוך או צמח אדיש לאורך היום.
נמקו את קביעתכם. בנימוק התבססו על תוצאות הניסוי.
הסבירו את הקשר בין התחלת הפריחה של צמחי החסה לבין הרווח הכלכלי של החקלאי ממכירת החסה. על סמך התוצאות, באיזו עונה בשנה עדיף לגדל חסה בשדה פתוח בישראל?
◂ פתרון מלא לשאלה 6
סעיף א
16 שעות הארה ביממה ו־60 יום מן השתילה – 95% מן הצמחים פרחו, האחוז הגבוה ביותר בטבלה.
1. 16 שעות הארה ביממה.
2. 60 יום מן השתילה.
מן הטבלה: בשילוב זה פרחו 95% מן הצמחים – האחוז הגבוה ביותר. קרוב לו השילוב של 14 שעות הארה ו־60 יום (75%). בכל משך הארה אחוז הצמחים שפרחו עלה עם מספר הימים, ובכל מועד בדיקה הוא עלה עם מספר שעות ההארה.
סעיף ב
צמח יום ארוך: בימים ארוכים (14 ו־16 שעות הארה) רוב הצמחים פרחו אחרי 60 יום (75% ו־95%), ואילו בימים קצרים (10 ו־12 שעות) כמעט לא הייתה פריחה (5% ו־15%). הוא אינו אדיש, כי אורך היום משנה מאוד את הפריחה.
•במשך הארה ארוך – 14 ו־16 שעות ביממה – הפריחה מהירה ונרחבת: אחרי 45 יום פרחו 40% ו־70%, ואחרי 60 יום 75% ו־95%.
•במשך הארה קצר – 10 ו־12 שעות ביממה – כמעט אין פריחה: גם אחרי 60 יום רק 5% ו־15%.
כלומר הפריחה מתרחשת כשאורך היום ארוך מאורך קריטי (כנראה בין 12 ל־14 שעות), ונעכבת ביום קצר – זה מאפיין צמח יום ארוך. הצמח אינו אדיש לאורך היום, כי משך ההארה משנה מאוד את אחוז הצמחים שפרחו.
סעיף ג
החקלאי מוכר עלים, לא פירות. כשהצמח פורח הוא מעביר את החומרים שהוא מייצר לגבעול הפורח ולפרחים, והעלים קטנים, קשים ומרים – אין להם ערך במכירה. לכן פריחה מוקדמת מקטינה את הרווח. עדיף לגדל חסה בעונה שבה הימים קצרים – בסתיו ובחורף – שבה כמעט אין פריחה.
הקשר: בחסה העלים הם היבול. כשהצמח מתחיל לפרוח:
•החומרים שהוא מייצר בפוטוסינתזה מופנים לגבעול הפורח ולפרחים (ולזרעים), ולא לעלים.
•העלים נעשים קטנים, קשים ומרים – ואינם ראויים למכירה.
לכן: פריחה ← פחות עלים ראויים ← פחות יבול שאפשר למכור ← רווח קטן יותר. בשונה מגידולי פרי, שבהם רוצים פריחה רבה, בחסה החקלאי רוצה לעכב את הפריחה.
העונה המתאימה: לפי התוצאות, ביום קצר (10–12 שעות הארה) כמעט אין פריחה גם אחרי 60 יום. בישראל הימים קצרים בסתיו ובחורף, ולכן עדיף לגדל חסה בשדה פתוח בסתיו ובחורף, ולא בקיץ, שבו הימים ארוכים (כ־14 שעות) והצמחים עלולים לפרוח לפני הקטיף.
שאלה 7 · הרכבת אבוקדו – משחת איטום וחומר נגד פטריות
מגדלים עצי אבוקדו מזן מבוקש בשיטת הרכבה: מחברים ענף (רוכב) של הזן המבוקש לגבעול של שתיל צעיר (כנה), ואם החיבור מצליח – הרקמות מתאחות והרוכב מתחיל לגדול. בניסוי נבדקה השפעתם של מריחת משחת איטום על מקום החיבור ושל טבילת הרוכב בחומר נגד פטריות על שיעור ההצלחה של ההרכבה. ההרכבות חולקו לארבע קבוצות, וכל קבוצה טופלה באופן אחר.
לאחר 6 שבועות נבדק בכל קבוצה שיעור ההרכבות שהצליחו, כפי שמפורט בטבלה הבאה.
הסבירו מהי החשיבות של קבוצה א בניסוי.
האם ניתן להסיק מסקנה מן ההשוואה בין קבוצה א לבין קבוצה ד? הסבירו.
באיזה מן הטיפולים מומלץ להשתמש בהרכבת אבוקדו? נמקו את בחירתכם על סמך התוצאות.
הרכבה היא שיטת ריבוי וגטטיבית. ציינו יתרון אחד וחסרון אחד של ריבוי עצי אבוקדו בהרכבה עבור החקלאי, לעומת גידולם מזרעים.
◂ פתרון מלא לשאלה 7
סעיף א
קבוצה א היא הבקרה: היא מראה את שיעור ההצלחה של הרכבה ללא משחת איטום וללא חומר נגד פטריות (20%), ולכן אפשר להשוות אליה את הקבוצות האחרות ולייחס את ההבדלים לטיפולים.
קבוצה א היא קבוצת הבקרה. ההרכבות בה נעשו באותה שיטה, באותו זן ובאותם תנאים, אבל בלי משחת איטום ובלי חומר נגד פטריות.
כך היא מראה את שיעור ההצלחה הבסיסי של ההרכבה – 20%. רק בהשוואה אליה אפשר לקבוע שההצלחה הגבוהה יותר בקבוצות ב–ד (50%, 35%, 76%) נובעת מן הטיפולים.
אפשר להסיק רק שהשילוב של שני הטיפולים מעלה את שיעור ההצלחה (מ־20% ל־76%). אי אפשר להסיק מן ההשוואה הזאת מה השפעתו של כל טיפול לבדו, כי בין שתי הקבוצות שונו שני גורמים בבת אחת.
בין קבוצה א לקבוצה ד שונו שני משתנים בבת אחת – נוספה משחת איטום וגם חומר נגד פטריות.
- מה אפשר להסיק: שהשילוב מעלה מאוד את שיעור ההצלחה – מ־20% ל־76% (פי 3.8).
- מה אי אפשר להסיק: איזה מן הטיפולים גרם לעלייה, והאם כל אחד מהם יעיל לבדו. לשם כך יש להשוות את קבוצה א לקבוצות ב ו־ג.
סעיף ב
בטיפול של קבוצה ד – משחת איטום + חומר נגד פטריות: בו שיעור ההצלחה הגבוה ביותר, 76%, לעומת 50% במשחה לבדה, 35% בחומר נגד פטריות לבדו ו־20% ללא טיפול.
מומלץ להשתמש בטיפול של קבוצה ד – משחת איטום וחומר נגד פטריות יחד.
נימוק מן התוצאות: שיעור ההצלחה בקבוצה ד הוא 76% – הגבוה ביותר: יותר מן המשחה לבדה (50%) ומן החומר נגד פטריות לבדו (35%), ופי 3.8 מן הבקרה (20%).
הסבר ביולוגי: משחת האיטום מונעת התייבשות של הרקמות החתוכות במקום החיבור ושל הרוכב, עד שהרקמות מתאחות וכלי ההובלה של הכנה מתחברים לאלה של הרוכב ומספקים לו מים. החומר נגד פטריות מונע זיהום של החתך בפטריות שגורמות לריקבון. כל טיפול מונע גורם כישלון אחר, ולכן השילוב יעיל ביותר: המשחה הוסיפה 30 נקודות אחוז, החומר נגד פטריות 15, ושניהם יחד 56.
סעיף ג
יתרון: העץ החדש זהה גנטית לזן המבוקש – הפירות זהים באיכותם, בגודלם ובטעמם (ומשלבים כנה עמידה למחלות קרקע או למליחות); גם: העץ מניב פרי מהר יותר. חיסרון: אין שונות גנטית – כל העצים במטע רגישים באותה מידה למחלה או למזיק חדש, וכולם עלולים להיפגע יחד; גם: מחלות של עץ האם עוברות לרוכבים, והשיטה דורשת עבודה מקצועית ויקרה.
•העץ המורכב זהה גנטית לזן המבוקש (הרוכב), ולכן הפירות זהים באיכותם, בגודלם ובטעמם. עץ שגדל מזרע הוא צירוף גנים חדש, ופירותיו שונים ולרוב פחות טובים.
•אפשר לשלב כנה בעלת תכונות רצויות – עמידה למחלות קרקע, למליחות או ליובש – עם רוכב שנותן פרי מבוקש.
•עץ מורכב מניב פרי מהר יותר מעץ שגדל מזרע.
- אין שונות גנטית בין העצים: מחלה או מזיק שהזן רגיש להם עלולים לפגוע בכל המטע בבת אחת.
- מחלות (למשל נגיפים) של העץ שממנו נלקחו הרוכבים עוברות לכל העצים המורכבים.
•ההרכבה דורשת עבודה מקצועית ויקרה, וחלק מן ההרכבות נכשלות.
שאלה 8 · מבנה פירות ודרך הפצת הזרעים
לצמחים שונים יש מבנים שונים של פירות וזרעים, המתאימים לדרכים שונות של הפצה.
ציינו שני יתרונות לצמח בהפצת זרעיו הרחק מצמח האם.
לפניכם תיאור של פירות של שני צמחים:
צמח א – הפרי יבש וקל מאוד, ובראשו ציצה של שערות דקות היוצרות מעין "מטרייה".
צמח ב – הפרי בשרני, מתוק ואדום, ובתוכו זרעים קטנים שקליפתם קשה מאוד.
לגבי כל אחד מן הצמחים: קבעו מהי דרך הפצת הזרעים, והסבירו כיצד מבנה הפרי מתאים לדרך זו.
ציינו חיסרון אחד אפשרי של הפצת זרעים למרחק רב מצמח האם.
◂ פתרון מלא לשאלה 8
סעיף א
(1) הצאצאים אינם מתחרים בצמח האם ובינם לבין עצמם על מים, אור ומינרלים. (2) הצמח מגיע לבתי גידול חדשים ומתפשט לשטחים נוספים (וגם: פחות פגיעה במחלות ובמזיקים שמצטברים ליד צמח האם).
יתרונות (די בשניים):
1. הפחתת התחרות: נבטים שגדלים מתחת לצמח האם מתחרים בו ובינם לבין עצמם על אור, מים ומינרלים; זרע שהגיע רחוק נובט במקום שבו התחרות קטנה יותר.
2. התפשטות לבתי גידול חדשים: הזרעים מגיעים לשטחים חדשים, וחלקם נופלים במקומות פנויים ומתאימים – המין מתפשט, וגדל הסיכוי שישרוד גם אם במקום הישן התנאים ישתנו לרעה.
3. פחות מחלות ומזיקים: ליד צמח האם מצטברים מזיקים ופטריות שתוקפים את המין; זרעים רחוקים פחות חשופים להם.
סעיף ב
צמח א – הפצה ברוח: הפרי קל, וציצת השערות מגדילה את שטח הפנים שלו ביחס למשקלו – היא מאטה את הנפילה כמו מצנח, והרוח נושאת אותו למרחק. צמח ב – הפצה בבעלי חיים: הפרי הבשרני, המתוק והאדום מושך ציפורים ויונקים שאוכלים אותו; הזרעים בעלי הקליפה הקשה אינם מתעכלים, עוברים את מערכת העיכול ומופרשים בגללים במקום אחר.
•הפרי קל מאוד, וציצת השערות יוצרת "מצנח" שמגדיל מאוד את שטח הפנים ביחס למשקל.
•המבנה מאט את הנפילה, והפרי נשאר באוויר זמן רב – כך גם רוח חלשה נושאת אותו למרחק רב מצמח האם.
•הפרי בשרני ומתוק – מקור מזון – וצבעו האדום בולט ומושך ציפורים (שרואות צבעים היטב) ויונקים.
•בעל החיים בולע את הפרי עם הזרעים. קליפת הזרע הקשה מגינה עליו מפני אנזימי העיכול, והזרע עובר את מערכת העיכול שלם.
•בעל החיים מתרחק בינתיים, והזרעים מופרשים בגללים במקום אחר – לעיתים עם "דשן" אורגני.
סעיף ג
רוב הזרעים מגיעים למקומות שאינם מתאימים לנביטה ולגדילה (סלע, מים, קרקע לא מתאימה) ואובדים; לכן הצמח צריך לייצר זרעים רבים ולהשקיע במבני הפצה.
- זרעים רבים אובדים: ההפצה אקראית, ורוב הזרעים נופלים במקומות שאינם מתאימים לנביטה (סלע, ים, קרקע מלוחה, צל עמוק). לכן הצמח חייב לייצר זרעים רבים.
- השקעת אנרגיה במבני הפצה – פרי בשרני ומתוק, ציצות, כנפיים.
•הזרע עלול להגיע למקום שבו התנאים שונים מאלה שאליהם צמח האם מותאם.
טבלת התשובות
| שאלה | סעיף | תשובה |
|---|---|---|
| 1 | א 1 | מספר הזוגות המקננים בשנה, ומספר הגוזלים שפרחו בשנה. |
| א 2 | (1) מספר הזוגות המקננים עלה עד 2010 ומאז נשאר כמעט קבוע (כ־146–158). (2) מספר הגוזלים שפרחו ירד בהתמדה לאורך כל התקופה – מ־150 ב־2004 ל־26 ב־2022 (ירידה של כ־83%), ולכן מספר הגוזלים לזוג ירד מכ־1.27 לכ־0.18. | |
| ב 1 | טריפה של ביצים וגוזלים (שחפים, חולדות, שועלים); מחסור במזון – פחות דגים קטנים ליד המושבה; הצפת הקינים כשמפלס המים עולה; הפרעה של בני אדם שגורמת לנטישת קינים. | |
| ב 2 | כן. מספר הזוגות יציב כי שחפיות בוגרות חיות שנים רבות, אבל מספר הגוזלים שפורחים ירד לכ־0.2 לזוג. בלי די צעירים שיגיעו לבגרות בגיל 3–4 שנים, הבוגרים שימותו לא יוחלפו, והמושבה צפויה להצטמצם. | |
| ג | אסטרטגיית K. נימוקים: מספר קטן של ביצים (2–3 בעונה); השקעה הורית רבה – שני ההורים דוגרים ומאכילים את הגוזלים עד שהם פורחים; התבגרות מינית מאוחרת (3–4 שנים) ואורך חיים ארוך (יותר מ־20 שנה). | |
| ד | חד־פרצופיות מינית: בני הזוג נשארים יחד שנים רבות (מונוגמיה), ושני ההורים מבצעים אותם תפקידים – דוגרים ומאכילים. לכן הברירה המינית חלשה ואין יתרון לזכר בעל מראה בולט ושונה מן הנקבה (ואכן הם כמעט זהים במראם). | |
| ה 1 | הם נשארים בקן ובסביבתו הקרובה עד שהם פורחים; ההורים מאכילים אותם (מביאים להם דגים) ואינם משיגים מזון בעצמם. | |
| ה 2 | בוקעים מכוסים פלומה; בוקעים בעיניים פקוחות (גם: יכולים ללכת יום–יומיים אחרי הבקיעה). | |
| 2 | א | גם וגם: מבנה הבסיס מולד – גם הזכרים שגדלו בבידוד (קבוצה 2) שרו שיר באורך האופייני (2.4 שניות) עם הסלסול של המין; אבל הפרטים נלמדים – רק הזכרים ששמעו את בני מינם (קבוצה 1) שרו 8 סוגי הברות ושיר רגיל, ואילו בבידוד ועם "מורה" ממין אחר הם שרו רק 3 סוגי הברות. הזכרים לא חיקו את שירת המין האחר – הם לומדים רק משירת בני מינם. |
| ב | (1) כימית – האות נשאר בסביבה זמן רב גם כשהמשדר אינו נוכח. (2) קולית – פועלת בחושך ועוקפת מכשולים. (3) חזותית – מהירה ומעבירה מידע רב כשיש אור וקו ראייה. | |
| ג 1 | לתקשורת כימית; נקלט בחוש הריח. | |
| ג 2 | הסימון נשאר זמן רב ופועל גם כשבעל הטריטוריה אינו נמצא בה; אינו חושף את מקום הבעלים לטורפים (גם: מעביר מידע על זהות הבעלים, ופועל בחושך ומעבר למכשולים). | |
| 3 | א | 1. הכתם האדום על המקור הוא הגירוי (גירוי סימן) העיקרי שמעורר את הנקירה – בלי כתם הנקירות ירדו ל־25%, ובכתם שחור ל־55%. 2. צורת הראש אינה חשובה לתגובה: מקל דק עם כתם אדום (ד) עורר נקירות כמו ראש שלם (105% לעומת 100%). (וגם: התגובה מולדת – גוזלים בני יום שלא קיבלו מזון מגיבים כך.) |
| ב | הגוזל זקוק למזון מיד אחרי הבקיעה ואין לו זמן ללמוד. תגובה מולדת מאפשרת לו לנקר בנקודה הנכונה כבר בפעם הראשונה ולקבל מזון; הגירוי הפשוט והבולט (כתם אדום על מקור צהוב) קל לזיהוי מיד, והנקירה בו משמשת אות להורה – מעוררת אותו להאכיל. כך כל גוזל מקבל מזון בלי טעויות ובלי עיכוב, וסיכויי הישרדותו גדלים. | |
| ג | למשל: הגחון האדום של זכר דג העוקצן בעונת הרבייה – מעורר תוקפנות של זכרים אחרים, גם כלפי דגם גס שגחונו צבוע אדום. | |
| 4 | א | במין ב הוולדות דומים לאפרוחים: ההיריון ארוך (65 יום) והוולד גדול יחסית (10% ממסת האם) – העובר מתפתח זמן רב ברחם ונולד מפותח (פרווה, עיניים פקוחות, מסוגל לרוץ). במין א הוולדות דומים לגוזלים: ההיריון קצר (20 יום) והוולדות קטנים (6%) – הם נולדים בשלב מוקדם, עירומים ועיוורים, וזקוקים לטיפול ממושך של האם בקן. |
| ב | מין א – אסטרטגיית r: הרבה ולדות קטנים בכל המלטה (8) והמלטות רבות בשנה (6) – כ־48 ולדות בשנה, והשקעה קטנה בכל אחד. מין ב – אסטרטגיית K: מעט ולדות (3), שתי המלטות בשנה (6 ולדות בשנה), היריון ארוך וולדות גדולים – השקעה רבה בכל ולד. | |
| ג | למשל: ולדות מין ב נולדים מכוסים פרווה ובעיניים פקוחות, וולדות מין א נולדים עירומים ובעיניים עצומות; ולדות מין ב הולכים ורצים אחרי האם כבר ביום הלידה, וולדות מין א נשארים בקן ותלויים לגמרי בהנקה ובחימום של האם. | |
| 5 | א 1 | קליטת המים בזרעים, שנמדדה כאחוז העלייה במסת הזרעים. |
| א 2 | בעקום: בציר ה־x יוצג הזמן, שהוא משתנה רציף; העקום מראה את מגמת השינוי לאורך הזמן – עלייה מהירה והתייצבות – ומאפשר להעריך ערכים בין המדידות. דיאגרמת עמודות מתאימה לקטגוריות נפרדות. | |
| ב 1 | הבקרה היא הזרעים השלמים (שלא שויפו). הם זהים לזרעים המשויפים – מאותו צמח, באותם מים, באותה טמפרטורה ובאותו זמן – פרט לשיוף, ולכן ההשוואה אליהם מראה שההבדל נגרם בגלל השיוף. | |
| ב 2 | כי לזרעים שונים יש מסה התחלתית שונה. שקילה בתחילת הניסוי מאפשרת לחשב את השינוי ביחס למסה ההתחלתית של כל זרע; אחוז העלייה מבטא רק את המים שנקלטו, וכך אפשר להשוות בין זרעים בגדלים שונים ובין שתי הקבוצות. | |
| ג | קליפת הזרע השלמה כמעט אינה מעבירה מים ולכן מונעת את הנביטה. זרעים משויפים קלטו מים במהירות – מסתם עלתה ב־80% אחרי 12 שעות וב־115% אחרי 36–48 שעות – ו־88% מהם נבטו; זרעים שלמים כמעט לא קלטו מים (עלייה של 4% בלבד) ורק 4% מהם נבטו. | |
| ד | המים מפעילים את האנזימים בזרע; האנזימים מפרקים את חומרי התשמורת (עמילן, חלבונים) למולקולות קטנות ומסיסות שעוברות אל העובר. בעובר הסוכרים משמשים לנשימה תאית שמפיקה אנרגיה (ATP) לחלוקת תאים, וחומצות האמינו – לבניית חלבונים. המים גם גורמים לתאים להתנפח ולגדול, ולחץ התפיחה מבקיע את קליפת הזרע ומאפשר לשורשון לצאת. | |
| ה | למשל: מעבר במערכת העיכול של בעל חיים – חומצות ואנזימי העיכול מחלישים את הקליפה (גם: שחיקה בזרימת מים ובחול; חום של שריפה; פעילות חיידקים ופטריות בקרקע; הפרשי טמפרטורה בין יום ללילה). | |
| 6 | א | 16 שעות הארה ביממה ו־60 יום מן השתילה – 95% מן הצמחים פרחו, האחוז הגבוה ביותר בטבלה. |
| ב | צמח יום ארוך: בימים ארוכים (14 ו־16 שעות הארה) רוב הצמחים פרחו אחרי 60 יום (75% ו־95%), ואילו בימים קצרים (10 ו־12 שעות) כמעט לא הייתה פריחה (5% ו־15%). הוא אינו אדיש, כי אורך היום משנה מאוד את הפריחה. | |
| ג | החקלאי מוכר עלים, לא פירות. כשהצמח פורח הוא מעביר את החומרים שהוא מייצר לגבעול הפורח ולפרחים, והעלים קטנים, קשים ומרים – אין להם ערך במכירה. לכן פריחה מוקדמת מקטינה את הרווח. עדיף לגדל חסה בעונה שבה הימים קצרים – בסתיו ובחורף – שבה כמעט אין פריחה. | |
| 7 | א 1 | קבוצה א היא הבקרה: היא מראה את שיעור ההצלחה של הרכבה ללא משחת איטום וללא חומר נגד פטריות (20%), ולכן אפשר להשוות אליה את הקבוצות האחרות ולייחס את ההבדלים לטיפולים. |
| א 2 | אפשר להסיק רק שהשילוב של שני הטיפולים מעלה את שיעור ההצלחה (מ־20% ל־76%). אי אפשר להסיק מן ההשוואה הזאת מה השפעתו של כל טיפול לבדו, כי בין שתי הקבוצות שונו שני גורמים בבת אחת. | |
| ב | בטיפול של קבוצה ד – משחת איטום + חומר נגד פטריות: בו שיעור ההצלחה הגבוה ביותר, 76%, לעומת 50% במשחה לבדה, 35% בחומר נגד פטריות לבדו ו־20% ללא טיפול. | |
| ג | יתרון: העץ החדש זהה גנטית לזן המבוקש – הפירות זהים באיכותם, בגודלם ובטעמם (ומשלבים כנה עמידה למחלות קרקע או למליחות); גם: העץ מניב פרי מהר יותר. חיסרון: אין שונות גנטית – כל העצים במטע רגישים באותה מידה למחלה או למזיק חדש, וכולם עלולים להיפגע יחד; גם: מחלות של עץ האם עוברות לרוכבים, והשיטה דורשת עבודה מקצועית ויקרה. | |
| 8 | א | (1) הצאצאים אינם מתחרים בצמח האם ובינם לבין עצמם על מים, אור ומינרלים. (2) הצמח מגיע לבתי גידול חדשים ומתפשט לשטחים נוספים (וגם: פחות פגיעה במחלות ובמזיקים שמצטברים ליד צמח האם). |
| ב | צמח א – הפצה ברוח: הפרי קל, וציצת השערות מגדילה את שטח הפנים שלו ביחס למשקלו – היא מאטה את הנפילה כמו מצנח, והרוח נושאת אותו למרחק. צמח ב – הפצה בבעלי חיים: הפרי הבשרני, המתוק והאדום מושך ציפורים ויונקים שאוכלים אותו; הזרעים בעלי הקליפה הקשה אינם מתעכלים, עוברים את מערכת העיכול ומופרשים בגללים במקום אחר. | |
| ג | רוב הזרעים מגיעים למקומות שאינם מתאימים לנביטה ולגדילה (סלע, מים, קרקע לא מתאימה) ואובדים; לכן הצמח צריך לייצר זרעים רבים ולהשקיע במבני הפצה. |