Biology, spring 2026 – matriculation exam tasks and solutions

Oikea vastaus on loisinta eli pesäloisinta.

Käki munii munansa toisen lintulajin pesään, jolloin isäntälintu hautoo ja ruokkii käen poikasen omien poikastensa kustannuksella. Suhde on lajien välinen vuorovaikutus, jossa toinen osapuoli hyötyy ja toinen kärsii ilman että saalis välittömästi tapetaan; juuri tämä määrittelee loisinnan. Käen tapauksessa puhutaan täsmällisemmin pesäloisinnasta, koska loisiminen kohdistuu isännän hoivainvestointiin eikä sen kudoksiin.

Yleinen ansa on luokitella suhde peto-saalissuhteeksi. Erona on se, että peto tappaa ja syö saaliinsa, kun taas loinen elää isäntänsä kustannuksella tappamatta sitä välittömästi.

Väittämä on oikein. Kalat ja sammakot ovat molemmat selkärankaisia. Selkärankaisiin kuuluvat kalat, sammakkoeläimet, matelijat, linnut ja nisäkkäät, ja niitä yhdistää selkärangan ja sisäisen tukirangan lisäksi muun muassa kallo sekä keskitetty hermosto.

Sammakot kuuluvat sammakkoeläimiin, joiden elinkierrossa on vedessä elävä toukkavaihe eli nuijapää ja maalla elävä aikuisvaihe; kalat puolestaan ovat koko elämänsä vesieläimiä ja hengittävät kiduksilla. Ryhmien erot eivät kuitenkaan muuta sitä, että molemmat ovat selkärankaisia. Yleinen ansa on olettaa, että vedessä elävät ja limaiset eläimet olisivat selkärangattomia; ratkaisevaa on sisäinen tukiranka.

Väittämä on oikein. Koivu on putkilokasvi. Putkilokasveille on ominaista johtojännejärjestelmä, joka koostuu puuosasta eli ksyleemistä ja nilaosasta eli floeemista: puuosa kuljettaa vettä ja siihen liuenneita ravinteita juurista ylöspäin, nilaosa fotosynteesituotteita lehdistä muualle kasviin.

Putkilokasveihin kuuluvat sanikkaiset, paljassiemeniset ja koivun tapaiset koppisiemeniset. Johtojänteet ja niitä tukeva puutuva soluseinäaines tekivät mahdolliseksi kasvaa suureksi kuivalla maalla. Yleinen ansa on rajata putkilokasvit kukkiviin kasveihin; myös sanikkaiset ovat putkilokasveja, kun taas sammalilla ja levillä johtojänteitä ei ole.

Väittämä on oikein. Denitrifikaatiossa nitraatti-ionit pilkkoutuvat typpikaasuksi. Prosessin suorittavat denitrifikaatiobakteerit hapettomissa oloissa, esimerkiksi vettyneessä maaperässä tai järven pohjasedimentissä, joissa ne käyttävät nitraattia hapen sijasta elektronin vastaanottajana energiantuotannossaan.

Denitrifikaatio on typen kierron ainoa merkittävä reitti, joka palauttaa typen ekosysteemistä takaisin ilmakehään, ja se on siten typensidonnan vastakohta. Maataloudessa se aiheuttaa lannoitetypen hävikkiä ja tuottaa myös voimakasta kasvihuonekaasua typpioksiduulia. Yleinen ansa on sekoittaa denitrifikaatio nitrifikaatioon; nitrifikaatiossa ammonium hapettuu nitraatiksi, denitrifikaatiossa nitraatti pelkistyy typpikaasuksi.

Väittämä on oikein. Nitrifikaatiobakteerit muuttavat ammoniumionit nitraatti-ioneiksi. Prosessi etenee kahdessa vaiheessa: ensin ammonium hapetetaan nitriitiksi ja sitten nitriitti nitraatiksi, ja kummastakin vaiheesta vastaa oma bakteeriryhmänsä. Bakteerit saavat hapetuksesta energiaa, ja prosessi vaatii happea, joten se on tehokkainta ilmavassa maaperässä.

Nitrifikaatio on tärkeä osa typen kiertoa, koska monet kasvit ottavat typpeä juuri nitraattina. Toisaalta nitraatti huuhtoutuu maaperästä helposti, mikä lisää vesistöjen rehevöitymistä. Yleinen ansa on sekoittaa nitrifikaatio typensidontaan, jossa lähtöaineena on ilmakehän typpikaasu eikä ammonium.

Väittämä on oikein. Ilmakehän typpikaasu muuttuu kasvien käyttöön soveltuviksi ammoniumioneiksi biologisessa typensidonnassa. Sen suorittavat typensitojabakteerit ja syanobakteerit nitrogenaasi-entsyymin avulla; osa niistä elää vapaana maaperässä ja osa symbioosissa kasvien kanssa, esimerkiksi palkokasvien juurinystyröissä olevat Rhizobium-bakteerit ja lepän juurissa elävät sädesienet.

Typensidonta on välttämätön, koska typpikaasun kolmoissidos on erittäin pysyvä eivätkä kasvit pysty katkaisemaan sitä. Yleinen ansa on ajatella kasvien ottavan typpeä suoraan ilmasta lehtien kautta; kasvit ottavat typen juurista liukoisina ammonium- ja nitraatti-ioneina.

Väittämä on oikein. Kun hajottajat pilkkovat kuolleiden eliöiden orgaanisia fosforiyhdisteitä, fosfori vapautuu fosfaatteina maaperään, josta kasvit voivat ottaa sen juurillaan uudelleen käyttöön. Tätä hajottajien suorittamaa ravinteiden vapauttamista kutsutaan mineralisaatioksi.

Fosforin kierto eroaa typen ja hiilen kierrosta siinä, ettei sillä ole merkittävää kaasumaista vaihetta: fosfori kiertää maaperän, eliöiden ja vesistöjen välillä ja päätyy pitkällä aikavälillä sedimentteihin. Siksi fosfori on usein makeiden vesien minimiravinne, ja sen huuhtoutuminen pelloilta rehevöittää vesistöjä. Yleinen ansa on olettaa fosforille typen kaltaista ilmakehävarastoa.

Väittämä on oikein. Hiilen nopea kierto perustuu fotosynteesiin ja soluhengitykseen. Fotosynteesissä tuottajat sitovat ilmakehän hiilidioksidin orgaanisiksi yhdisteiksi, ja soluhengityksessä tuottajat, kuluttajat ja hajottajat vapauttavat hiilen takaisin ilmakehään hiilidioksidina. Kierron kesto on tyypillisesti vuosia tai vuosikymmeniä.

Hitaassa kierrossa hiili sitoutuu sedimentteihin, kalkkikiveen ja fossiilisiin polttoaineisiin, ja se palautuu ilmakehään vasta miljoonien vuosien kuluttua – tai ihmisen polttaessa fossiilisia polttoaineita. Yleinen ansa on niputtaa kaikki hiilen kierto yhdeksi prosessiksi; juuri nopean ja hitaan kierron ero selittää, miksi fossiilisten polttoaineiden käyttö lisää ilmakehän hiilidioksidia.