Deze oefentoets bevat 57 vragen en is te gebruiken in een toetsplatform dat QTI 3.0 ondersteunt. De opgaven zijn gemaakt door een vakdocent Biologie van de NVON. Ideaal om leerlingen gericht te laten oefenen en hun kennis te toetsen.
57
Biologie
VO Kerndoel 31: Processen in de natuur
HAVO 4, HAVO 5
NVON
cc-by-sa-40
Ontkiemproef.
Zie figuur B 189 van de bijlage.
In vier petrischalen met kiemende zaden is de temperatuur verschillend. Er is sprake van twee verschillende verlichtingssterkten (zie tekening). Alle andere omstandigheden zijn gelijk.
Kan met deze opstelling worden nagegaan of het licht van invloed is op de kieming?
En de temperatuur?
afbeelding
afbeelding
Kevertjes.
Zie figuur B 1441 van de bijlage.
Een groot aantal volwassen mannelijke en vrouwelijke kevertjes van een bepaalde soort wordt losgelaten op een zogenaamd 'temperatuurorgel'. De bodem van dit apparaat bestaat uit een aantal stroken die elk nauwkeurig op een vaste temperatuur worden gehouden. De afbeelding geeft de verdeling van de kevertjes over de stroken met verschillende temperatuur weer, nadat de dieren enige tijd vrij hebben bewogen.
Naar aanleiding van de resultaten van het onderzoek worden de volgende beweringen gedaan:
1. Een temperatuur van 18°C is voor deze keversoort een aantrekkelijke verblijfstemperatuur.
2. Deze keversoort kan alleen overleven in het temperatuurgebied van 13°C tot en met 23°C.
3. De optimale temperatuur voor de voortplanting van deze keversoort is 18°C.
Welke van deze beweringen is of welke zijn juist op grond van de resultaten van het onderzoek?
afbeelding
Test geneesmiddel.
Een nieuw middel voor de behandeling van de ziekte AIDS wordt in een ziekenhuis uitgetest. Patiënten van groep A krijgen het nieuwe middel toegediend; patiënten van groep B geeft men alleen suikerpillen.
Deze test is een voorbeeld van
Natuurwetenschappelijke methode.
Als men in de natuurwetenschappen op de juiste manier te werk gaat, is de volgorde van werken:
Gedaanteverandering bij kikkervisjes.
Een bioloog zag dat de kikkervisjes in een bepaalde vijver eerder van gedaante veranderden dan in een andere vijver. Hij meende dat dit veroorzaakt zou kunnen zijn doordat het water in deze vijver warmer kon zijn dan in de andere vijver.
Deze mening is een
Bladverkleuring.
In de herfst verkleuren de bladeren van loofbomen. Een leerling merkt op dat de bladeren van een linde waarop het schijnsel van een straatlantaarn valt, langer groen blijven dan de bladeren van dezelfde boom die niet door de straatlantaarn worden beschenen. De leerling meent dat het langer groen blijven van de bladeren veroorzaakt wordt doordat deze bladeren langer licht ontvangen dan de overige bladeren van de linde.
Is deze mening een hypothese, een probleemstelling, een voorspelling of een waarneming?
Natuurwetenschappelijke methode.
Een onderzoeker stelt naar aanleiding van een waarneming een hypothese op. Om de hypothese te toetsen voert hij een experiment uit. De resultaten van het experiment zijn echter van dien aard dat zijn hypothese niet wordt bevestigd. Hij voert hetzelfde experiment nog vier maal uit en nog zorgvuldiger uit en in alle gevallen krijgt hij hetzelfde resultaat. De onderzoeker besluit verder te gaan met het onderzoek.
Welke weg dient hij te bewandelen?
Natuurwetenschappelijke methode.
Fasen van de natuurwetenschappelijke methode zijn:
1. het trekken van conclusies;
2. het uitvoeren van een experiment;
3. het opstellen van een hypothese;
4. het formuleren van een probleem;
5. het verzamelen van resultaten.
Wat is de juiste volgorde van deze fasen bij natuurwetenschappelijk onderzoek?
1/3 ECHOSCOPIE IN OPSPRAAK.
Dat echoscopisch onderzoek mogelijk ook nadelige effecten op de ongeborene zou kunnen hebben, was kort geleden nog niet aan de orde. Vijfentwintig jaar onderzoek had immers geen harde aanwijzingen van negatieve bijwerkingen opgeleverd. Vandaar dat deze medische techniek altijd als veilig werd beschouwd. Geen wonder dus dat het artikel in het Britse medische vaktijdschrift The Lancet van 9 oktober 1993 opschudding veroorzaakte onder gynaecologen en aanstaande ouders.
Daarin wordt de mogelijkheid geopperd dat veelvuldig echoscopisch onderzoek tijdens de zwangerschap wel eens zou kunnen leiden tot een lager geboortegewicht. Vooral wanneer vijf of meer echo's worden gemaakt is dit risico aanwezig, concludeert een team van Australische artsen na een grootschalig onderzoek onder 2800 zwangere vrouwen.
Het onderzoek was eigenlijk opgezet om de positieve effecten van regelmatig terugkerend echoscopisch onderzoek te beoordelen. De onderzoekers gingen namelijk uit van de veronderstelling dat het met tussenpozen maken van meerdere echo's de artsen de mogelijkheid zou bieden om groeivertraging van de foetus in een vroeg stadium op te sporen en zo mogelijk te verhelpen. Dit bleek echter niet het geval.
In plaats van medische winst constateerden de onderzoekers eerder verlies. In vergelijking met de vrouwen die slechts een echo hadden gehad in de achttiende week van hun zwangerschap, werden er bij de vrouwen met vijf echo's of meer twee keer zoveel kinderen met een groeiachterstand geboren. Omdat de twee groepen vrouwen uiterst zorgvuldig geselecteerd waren op hun vergelijkbaarheid (leeftijd, leefstijl, lengte, gewicht, ras, gezondheid, conditie, enzovoort), vonden de onderzoekers geen andere verklaring voor deze uitkomst dan dat het iets met de echo's te maken zou hebben. Zij benadrukken dat in beide groepen evenveel gerookt werd tijdens het onderzoek. Van roken is immers bekend dat het een negatief effect heeft op het geboortegewicht van een kind.
Zie volgende scherm.
2/3 ECHOSCOPIE IN OPSPRAAK.
Wat is bij het hierboven beschreven onderzoek de oorspronkelijke hypothese?
3/3 ECHOSCOPIE IN OPSPRAAK.
I. Aan alle voorwaarden met betrekking tot wetenschappelijke betrouwbaarheid, is voldaan.
II. Het resultaat uit het onderzoek is dat roken een negatief effect heeft op het geboortegewicht van een kind.
Bacteriegroei.
Zie figuur B 80 van de bijlage.
Acht reageerbuizen, zeven ervan met een voedingsbodem voor bacteriën, vier ervan met een stop, zijn gesteriliseerd.
Welke proefopstelling is het meest geschikt om aan te tonen dat lucht bacteriën bevat?
afbeelding
Bacteriegroei.
Zie figuur B 939 van de bijlage.
Om te onderzoeken hoe drie verschillende soorten bacteriën elkaars voortplantingssnelheid beïnvloeden, voert men proeven met mengcultures uit.
- In buis X doet men gelijke aantallen van soort 1 en 2.
- In buis Y doet men gelijke aantallen van soort 2 en 3.
- In buis Z doet men gelijke aantallen van soort 1 en 3.
De omstandigheden in de buizen zijn gelijk.
Zie figuur B 939 van de bijlage.
In de diagrammen is voor de drie mengcultures op dezelfde schaal het aantal individuen per ml voedingsbodem uitgezet tegen de tijd.
Bestudering van de diagrammen leert dat de voortplantingssnelheid van
afbeelding
Experiment van Van Helmont over voeding van planten.
In het begin van de 17e eeuw onderzocht de Vlaming Van Helmont de voeding van planten met bladgroen. Hij bracht in een vat 100 kg droge aarde en plantte hierin een jonge wilg die 2,5 kg woog. De aarde werd vervolgens geregeld met regenwater begoten.
Na vijf jaar woog de wilg, die zorgvuldig uit de aarde verwijderd was, 85 kg. De aarde werd gedroogd en gewogen. Van Helmont vond een gewicht van 99,8 kg.
Hij trok de volgende conclusies:
1. De plant kan al zijn bestanddelen uit water opbouwen;
2. Er is geen sprake van gewichtsverlies, omdat het geconstateerde gewichtsverschil van de aarde berust op een meetfout.
Is conclusie 1 op grond van sindsdien uitgevoerde experimenten juist of onjuist gebleken?
En conclusie 2?
afbeelding
Drinkwateronderzoek.
Het drinkwater in Nederland wordt zorgvuldig gecontroleerd op de aanwezigheid van bacteriën. Volgens de wet mag 1 ml drinkwater niet meer dan 100 bacteriën bevatten. Een onderzoek naar het gehalte aan bacteriën in drinkwater vindt als volgt plaats.
Een bepaalde hoeveelheid drinkwater wordt zodanig verdund met gesteriliseerd water dat drie verschillende verdunningen worden verkregen: 1 op 10, 1 op 100 en 1 op 1000. Van het onverdunde drinkwatermonster wordt op vijf petrischalen met gesteriliseerde voedingsbodems steeds 0,1 ml gebracht. Datzelfde gebeurt met elke verdunning, zodat in totaal 20 petrischalen worden gebruikt. Op voedingsbodems gedijen bacteriën goed.
Door deling ontstaat uit elke bacterie een bacteriekolonie. Na een aantal dagen wordt het aantal bacteriekolonies geteld dat op elke petrischaal is verschenen. Enkele leerlingen hebben een dergelijk onderzoek uitgevoerd. Hun resultaten zijn weergegeven in de tabel hieronder.
afbeelding
Voldoet het onderzochte drinkwater aan de wet. Geef bij je antwoord een berekening.
Drinkwateronderzoek.
Het drinkwater in Nederland wordt zorgvuldig gecontroleerd op de aanwezigheid van bacteriën. Volgens de wet mag 1 ml drinkwater niet meer dan 100 bacteriën bevatten. Een onderzoek naar het gehalte aan bacteriën in drinkwater vindt als volgt plaats.
Een bepaalde hoeveelheid drinkwater wordt zodanig verdund met gesteriliseerd water dat drie verschillende verdunningen worden verkregen: 1 op 10, 1 op 100 en 1 op 1000. Van het onverdunde drinkwatermonster wordt op vijf petrischalen met gesteriliseerde voedingsbodems steeds 0,1 ml gebracht.
Datzelfde gebeurt met elke verdunning, zodat in totaal 20 petrischalen worden gebruikt. Op voedingsbodems gedijen bacteriën goed. Door deling ontstaat uit elke bacterie een bacteriekolonie. Na een aantal dagen wordt het aantal bacteriekolonies geteld dat op elke petrischaal is verschenen. Enkele leerlingen hebben een dergelijk onderzoek uitgevoerd. Hun resultaten zijn weergegeven in de tabel hieronder.
afbeelding
Voldoet het onderzochte drinkwater aan de wet? Geef bij je antwoord een berekening.
Bonenpracticum.
Stel, je krijgt de opdracht om te onderzoeken wat de invloed van de temperatuur is op de groeisnelheid van de wortels van ontkiemende bonen.
Je krijgt de beschikking over tien broedstoven waarvan de temperatuur te regelen is, een zak bonen, een meetlat en voldoende jampotjes, filtreerpapier en water om de bonen te laten kiemen. In de broedstoven is voldoende zuurstof. In de broedstoven kan de verlichting in- of uitgeschakeld worden.
Beschrijf kort een werkwijze waarmee je de invloed van de temperatuur op de groeisnelheid kunt onderzoeken. Geef de omstandigheden zo volledig mogelijk aan en geef ook aan welke waarnemingen je doet om tot een conclusie te komen.
Spaanse margrieten.
Paul vraagt zich af hoe het komt dat de bloemen van de Spaanse margrieten in zijn tuin steeds 's morgens opengaan en 's avonds weer dichtgaan. Hij bedenkt dat in de loop van de dag zowel de temperatuur van de lucht als de verlichtingssterkte veranderen. Hij vraagt zich af of een van deze factoren een rol kan spelen bij dit dagelijkse proces van het opengaan en dichtgaan van de bloemen. Hij besluit dit te onderzoeken.
Paul leent van school een aantal kleine kasjes, thermometers, een verlichtingssterktemeter en een horloge. Zelf zorgt hij voor andere materialen die hij nodig denkt te hebben. Nadat hij uit zaad een aantal bloeiende Spaanse margrieten in potten heeft opgekweekt, wil hij experimenten gaan uitvoeren.
Beschrijf het werkplan van een experiment dat Paul op een dag kan uitvoeren om antwoord te krijgen op de volgende vraag:
Heeft de temperatuur van de lucht of heeft de verlichtingssterkte invloed op het dagelijks ritme van het opengaan en dichtgaan van de bloemen?
Gebruik de genoemde materialen.
Grafieken beoordelen.
Zie figuur A 75 van de bijlage.
Twee leerlingen bekijken de figuur uit de krant (NRC-Handelsblad) en doen ieder een bewering over de grafiek in de afbeelding.
Leerling 1: "Hoezo toename, ik zie alleen maar afname!"
Leerling 2: "Als de groei van de wereldbevolking zo doorgaat, ziet het er voor de komende jaren goed uit voor de aarde."
Geef voor iedere leerling aan of ze gelijk of ongelijk hebben en geef het argument voor de beide keuzes op grond van de grafieken.
afbeelding
Grafieken beoordelen.
Zie figuur A 75 van de bijlage.
Twee leerlingen (A en B) bekijken de figuur uit de krant (NRC-Handelsblad).
Leerling A spreekt een verwachting uit over de ontwikkeling van de wereldbevolking in de komende jaren;
leerling B stelt een hypothese op voor de graanproductie in de afgelopen jaren.
Bedenk voor de beide leerlingen wat hun verwachting of hypothese kan zijn geweest en bespreek hoe je tot deze oplossing bent gekomen.
afbeelding
De betekenis van Pasteur.
Leg uit op welke wijze de ontdekking van Pasteur in 1860 ('de theorie van de generatio spontanea is niet juist'), nog steeds invloed heeft op verschillende gebieden van wetenschappelijk werk (minstens twee).
Levensverwachting.
Zie figuur A 84 van de bijlage.
De figuur toont de ontwikkeling van de levensverwachting bij mannen en vrouwen, gedurende de laatste veertig jaar.
Formuleer aan de hand van de grafieken voor zowel mannen als vrouwen een verwachting voor levensverwachting in de komende jaren. Motiveer je antwoord.
afbeelding
Maak een werkplan.
Stel, je krijgt de opdracht om te onderzoeken welke invloed de lichtintensiteit heeft op de lengtegroei van stengels van bonenplanten. Je krijgt de beschikking over vijf zgn. klimaatkasten waarin alle factoren die van invloed zijn op de groei eenvoudig kunnen worden geregeld. In de klimaatkasten bevinden zich lampen waarvan de lichtintensiteit te variëren is. Verder krijg je de beschikking over 100 jonge bonenplanten van
ongeveer gelijke lengte en een meetlat. De bonenplanten staan in jampotjes met water met voedingszouten.
Maak een werkplan waarmee je kunt onderzoeken welke invloed licht heeft op de lengtegroei van stengels van bonenplanten. Geef ook aan op welke manier je een conclusie kunt trekken.
Een werkplan maken
Een tuinder heeft een aantal grote productiekassen met tomatenplanten. Ondanks flinke investeringen in betere verlichting en verwarming is zijn oogst niet toegenomen. Alle planten in de kassen zijn gezond; de water- en kunstmestvoorziening is optimaal.
Van de biologielessen weet de tuinder dat voor fotosynthese koolstofdioxide nodig is. Hij bedenkt dat er wellicht te weinig koolstofdioxide in de kassen aanwezig is. Voordat de tuinder wil investeren in apparatuur om het koolstofdioxidegehalte in de kassen te verhogen, wil hij eerst onderzoeken of verhoging van het koolstofdioxidegehalte inderdaad de oogst verbetert. Om de productie van tomaten in de productiekassen niet te verstoren, gebruikt hij twee kleine proefkassen waarin alle factoren die van invloed kunnen zijn op de groei eenvoudig kunnen worden geregeld.
Maak een werkplan waarmee hij kan onderzoeken of verhoging van het koolstofdioxidegehalte de oogst inderdaad kan verteren en geef aan hoe hij een conclusie kan trekken.
1/5 Echoscopie in opspraak
Dat echoscopisch onderzoek mogelijk ook nadelige effecten op de ongeborene zou kunnen hebben, was kort geleden nog niet aan de orde. Vijfentwintig jaar onderzoek had immers geen harde aanwijzingen van negatieve bijwerkingen opgeleverd. Vandaar dat deze medische techniek altijd als veilig werd beschouwd.
Geen wonder dus dat het artikel in het Britse medische vaktijdschrift The Lancet van 9 oktober 1993 opschudding veroorzaakte onder gynaecologen en aanstaande ouders. Daarin wordt de mogelijkheid geopperd dat veelvuldig echoscopisch onderzoek tijdens de zwangerschap wel eens zou kunnen leiden tot een lager geboortegewicht. Vooral wanneer vijf of meer echo's worden gemaakt is dit risico aanwezig, concludeert een team van Australische artsen na een grootschalig onderzoek onder 2800 zwangere vrouwen.
Het onderzoek was eigenlijk opgezet om de positieve effecten van regelmatig terugkerend echoscopisch onderzoek te beoordelen. De onderzoekers gingen namelijk uit van de veronderstelling dat het met tussenpozen maken van meerdere echo's de artsen de mogelijkheid zou bieden om groeivertraging van de foetus in een vroeg stadium op te sporen en zo mogelijk te verhelpen. Dit bleek echter niet het geval.
In plaats van medische winst constateerden de onderzoekers eerder verlies. In vergelijking met de vrouwen die slechts één echo hadden gehad in de achttiende week van hun zwangerschap, werden er bij de vrouwen met vijf echo's of meer twee keer zoveel kinderen met een groeiachterstand geboren.
Omdat de twee groepen vrouwen uiterst zorgvuldig geselecteerd waren op hun vergelijkbaarheid (leeftijd, leefstijl, lengte, gewicht, ras, gezondheid, conditie, enzovoort), vonden de onderzoekers geen andere verklaring voor deze uitkomst dan dat het iets met de echo's te maken zou hebben. Zij benadrukken dat in beide groepen evenveel gerookt werd tijdens het onderzoek. Van roken is immers bekend dat het een negatief effect heeft op het geboortegewicht van een kind.
Van welke hypothese ging het onderzoek oorspronkelijk uit?
2/5 Echoscopie in opspraak
Welke controlegroep werd gebruikt?
3/5 Echoscopie in opspraak
Wat is de feitelijke waarneming in het onderzoek?
4/5 Echoscopie in opspraak
Waarom was de uitkomst van het onderzoek eenduidig?
5/5 Echoscopie in opspraak
Om welke 2 redenen is het onderzoek wetenschappelijk betrouwbaar?
Een voorspelling.
Zie figuur A 1091 van de bijlage.
Lees eerst de tekst hieronder. Bekijk daarna de twee lijnen in de grafiek hiernaast die de onderzoekers van hun gegevens tekenden.
afbeelding
Is Kirkwoods voorspelling juist gebleken?
afbeelding
Beri-beri.
Lees de tekst hieronder over de achtergronden van de ziekte beri-beri in het toenmalige Nederlands-Indië.
afbeelding
Hoe noemt men de gedachte dat micro-organismen de oorzaak zijn van de beri-beri?
Orgaandonatie en registratie.
Zie figuur A 1092 van de bijlage.
In een onderzoek 'Orgaandonatie en registratie' van de Universiteit Maastricht werd o.a. aan leerlingen uit 4 vwo gevraagd, wat ze zouden doen als ze nu een registratieformulier orgaandonatie kregen toegestuurd. Hierbij is sprake van een groep leerlingen die eerst lessenserie over orgaandonatie heeft gevolgd (experimentele groep) en een groep leerlingen waarvoor dat niet geldt (controlegroep).
In de afbeelding hiernaast zijn de antwoorden in een staafdiagram afgebeeld.
De onderzoekers concluderen op grond van dit diagram dat jongeren die de lessenserie hebben gevolgd, vaker een keuze maken ten gunste van orgaandonatie dan jongeren uit de controlegroep.
Is die conclusie juist?
afbeelding
Grafiek.
Een grafiek geeft het verband weer tussen de onafhankelijke variabele (I) en de afhankelijke variabele (II).
Hiertoe wordt
Kikkervisjes.
Een bioloog zag dat de kikkervisjes in een bepaalde vijver vroeger gingen metamorfoseren (kikker worden) dan in een andere vijver. Hij meende dat dit veroorzaakt zou kunnen zijn doordat deze vijver warmer was dan de andere.
Hoe noemt men deze mening?
Een onderzoek.
Als men de werking van een medicijn wil testen, maakt men twee groepen. De eerste groep krijgt het medicijn, de tweede groep een 'neppil'.
Hoe noemt men de tweede groep in zo'n onderzoek?
De [invulveld]groep.
Bij de dokter.
Je komt bij de dokter. Na wat vragen denkt hij dat je een bacteriële keelontsteking hebt. Hij schrijft je een antibioticum voor en vraagt je volgende week terug te komen om te kijken of het heeft geholpen.
Hoe noem je zijn gedachte dat je een bacteriële keelontsteking hebt?
Biologie en werk.
Bij welke personen is kennis van biologie noodzakelijk voor hun werk?
Kruis de juiste persoon of personen aan.
Ontstaan van leven.
Volgens de Zweedse chemicus Svante Arrhenius (1859-1927) bezitten sommige organismen eigenschappen die ze niet door natuurlijke selectie in een aardse omgeving gekregen kunnen hebben. Hij noemde als voorbeeld plantenzaden die geruime tijd blootgesteld werden aan temperaturen dichtbij het absolute nulpunt (-273 °Celsius) en toch hun kiemkracht behielden. Temperaturen dichtbij het absolute nulpunt komen wél voor in de interplanetaire ruimte.
Arrhenius veronderstelde dat het leven op aarde is ontstaan doordat levende organismen vanuit de ruimte de aarde bereikt hebben.
Hoe noemt men in de wetenschap een dergelijke veronderstelling?
Hypothese.
Wat is een hypothese?
1/4 Vallende katten.
Lees de tekst hieronder.
Een stad als New York, met zijn overmaat aan hoge gebouwen, biedt uitstekende mogelijkheden om wetenschappelijk te onderzoeken hoe het komt dat katten een val van grote hoogte kunnen overleven.
Twee dierenartsen uit die stad, Whitney en Mehlhoff, hebben de afgelopen jaren 132 gevallen katten onderzocht die in hun dierenziekenhuis terecht waren gekomen. Criterium was dat de dieren van minstens tien meter hoogte op beton of een andere harde ondergrond gekwakt moesten zijn.
De gemiddelde valhoogte was 25 meter, de grootste val werd gemaakt door een dier dat van een balkon op de 32e etage viel. Van de 132 vielen er 11 meteen dood, 17 werden afgemaakt en de rest overleefde het voorval.
Een van de meest curieuze resultaten van het onderzoek was wel het gevonden verband tussen valhoogte en overlevingskans. Tot 35 meter is het verband simpel: hoe dieper de val, des te groter het aantal dodelijke slachtoffers. Maar boven de 35 meter nam de kans op overlijden drastisch af. Ook de poes die van de 32e viel heeft het overleefd. Na twee dagen kon zij het ziekenhuis verlaten, na behandeld te zijn voor een kleine longbeschadiging en een afgebroken tand.
Mensen brengen het er veel slechter af. Er zijn geen bekende voorbeelden van volwassenen die een val van meer dan 30 meter op beton hebben overleefd. Wie in modder of in sneeuw kwakt heeft iets meer kans de val te overleven. De overlevingskansen van een vallend dier hangen dus samen met de hoogte waarvan gevallen wordt en de hardheid van de ondergrond. Vergelijken we echter verschillende soorten, dan spelen een aantal biologische factoren een rol: de massa, de doorsnede van het lichaam en van de botten, de mate waarin vitale organen in vet zijn ingebed en de manier waarop spieren en gewrichten de klap kunnen opvangen. Naarmate een dier groter is, is de valsnelheid ook groter en omdat de omvang van de botten relatief achterblijft, komt de klap ook harder aan.
Katten zijn bovendien in het voordeel door hun ongelofelijke coördinatie als ze vallen. Ze draaien zich zo dat ze op hun vier pootjes tegelijk terechtkomen. De klap van het neerkomen wordt dan keurig over alle vier verdeeld. Mensen vallen als een baksteen en komen meestal op beide benen of op hun hoofd terecht.
Dat katten een val van meer dan 30 meter doorgaans vrij gaaf overleven heeft ook te maken met hun valtechniek. Na circa 30 meter bereiken ze hun grootste valsnelheid (ongeveer 100 km per uur). Op dat moment ontspannen ze en spreiden ze hun poten; ze hangen in de lucht op een manier die doet denken aan een Australische vliegende hond. Daarmee reduceren ze de valsnelheid en spreiden ze de energie die bij de landing geabsorbeerd moet worden over een groter deel van het poezenlijf.
Tenslotte landen katten op een manier die ook aan parachutisten wordt aangeleerd; heupen en knieën gebogen en onmiddellijk omrollen.
Al deze technieken maken dat katten zelfs meer kans hebben om een flinke val te overleven dan dieren van een vergelijkbare grootte. Dat ze dat kunnen is ongetwijfeld een gevolg van natuurlijke selectie. De voorouders van onze miauwende huisvrienden waren veelal jagers die graag in bomen klommen (die van de hond bijvoorbeeld, bleven op de grond). Het ligt voor de hand dat in de miljoenen jaren van de kattenevolutie de dieren met een goede valtechniek zich beter konden handhaven. De negen levens van de kat zijn dus een resultaat van hun evolutie.
(bron: Natuur & Techniek)
Zie volgende scherm
2/4 Vallende katten.
Welk van onderstaande zaken speelt of welke zaken spelen zeker een rol bij de overlevingskans van een organisme dat van grote hoogte naar beneden valt?
3/4 Vallende katten.
Het percentage katten dat de val overleefde is [invulveld] %.
Geef je antwoord tot op één decimaal nauwkeurig.
4/4 Vallende katten.
Het overlevingspercentage van de katten kan in een grafiek worden uitgezet tegen de valhoogte.
Wat past het beste bij elkaar? Zet de zaken in de rechter kolom op de juiste plaats.
1/2 Parasieten.
In de 19de eeuw was er maar heel weinig bekend over de leefwijze van parasieten. In de jaren dertig van die eeuw hield Johann Steenstrup zich bezig met leverbotten, een groep wormen die parasitair leeft in schapen, mensen, vogels en vissen. In het water waar bepaalde slakken leefden, vond hij vrijzwemmende diertjes die cercariën worden genoemd. Hij onderzocht een potje slootwater met zulke cercariën en slakken. Hij ontdekte dat de cercariën de slakken binnendrongen en daar veranderden in leverbotten. In de middendarmklier van de slakken bevonden zich nog andere diertjes, die bedekt waren met honderden kleine haartjes.
Steenstrup ontwikkelde het volgens zijn tijdgenoten 'krankzinnige' idee dat al deze vormen stadia waren uit de levenscyclus van één diersoort.
Hoe noemt men zo'n idee als dat van Steenstrup?
2/2 Parasieten.
Een arts, dr. Küchenmeister, ging ervan uit dat zo'n levenscyclus ook voorkwam bij de lintworm, ook een parasiet van de mens. Hij beweerde dat blaaswormen uit varkensvlees jonge lintwormen waren. Om dat idee te testen vroeg hij in 1854 toestemming om een ter dood veroordeelde moordenaar rauw varkensvlees met blaaswormen te eten te geven. Na diens executie onderzocht Küchenmeister de darmen van de veroordeelde.
Welk resultaat verwachtte Küchenmeister?
Een miniregenwoud in een termietennest.
Zie figuur A 1035 van de bijlage.
Veel schimmelsoorten hebben een omgeving nodig met omstandigheden zoals die ook te vinden zijn in het tropisch regenwoud. De droge savanne met zijn grote verschillen tussen dag- en nachttemperatuur voldoet niet aan die voorwaarden.
Termieten zorgen voor een gunstige leefomgeving voor bepaalde schimmelsoorten.
In een termietennest heersen voor temperatuur en vochtigheid soortgelijke omstandigheden als in het tropisch regenwoud. Men vermoedt dan ook dat termieten door het in huis halen van de schimmels de migratie van zowel de termieten als de schimmels naar de savanne mogelijk maakte. Op de savanne zijn termieten die aan schimmellandbouw doen ecologisch en evolutionair gezien het succesvolst. Moleculair onderzoek heeft aangetoond dat de termietensoorten die schimmels verbouwen allemaal afstammen van termieten uit de Afrikaanse regenwouden.
De schimmels dienen als voedsel voor de termieten. De schimmels groeien in tuintjes van door de termieten fijn gekauwd hout in de termietenheuvels. De schimmel verteert de houtvezels. De samenlevingsvorm is van groot belang voor de afbraak van organisch materiaal op de savanne. Op de savanne komt twintig procent van de afbraak van organisch materiaal voor rekening van deze termieten en schimmels. In het regenwoud is dat maar één tot twee procent van de totale afbraak van het organisch materiaal.
Uit eerder onderzoek was gebleken dat de schimmeltuintjes in de termietenkolonies van de Afrikaanse savannes een constante temperatuur hebben van ongeveer 30°C, en een constante relatieve luchtvochtigheid van bijna honderd procent. Buiten het nest kunnen temperatuur en luchtvochtigheid sterk variëren.
Voor de afbraak van de houtvezels produceert de schimmel een enzym. Dit enzym kan worden geïsoleerd. Een bioloog wil onderzoeken bij welke temperatuur dit enzym het meeste hout per tijdseenheid afbreekt. Gezien de omstandigheden waarin de schimmel in de termietennesten verblijft, denkt hij de snelste omzetting te vinden bij een temperatuur van ongeveer 30°C. Hij voert de bepaling uit bij een steeds andere temperatuur tussen de 0°C en 80°C.
Het resultaat geeft hij weer in een grafiek, zoals afgebeeld in de afbeelding.
Wat is op de X-as en Y-as uitgezet?
afbeelding
afbeelding
1/2 Een parasiet knoeit met de psyche.
De eencellige parasiet Toxoplasma gondii komt bij één op de drie mensen voor in het zenuwstelsel en in de spieren. Daar kan de parasiet jarenlang verblijven, zonder duidelijke ziekteverschijnselen te veroorzaken. De parasiet komt binnen via besmet vlees of besmette vis. Ook veel muizen zijn besmet. Besmette muizen blijken zich actiever en minder voorzichtig te gedragen dan niet-besmette muizen. De Tsjech Jaroslav Flegr beweerde dat deze gedragsverandering door Toxoplasma wordt veroorzaakt.
Welke term wordt gebruikt voor Flegrs bewering?
2/2 Een parasiet knoeit met de psyche.
Flegr ging nog verder. Hij dacht dat Toxoplasma ook het gedrag van mensen kon beïnvloeden. Daarom deed hij een persoonlijkheidstest bij 500 studenten. Bij deze test werd onder andere de mate van activiteit en opvliegendheid bepaald. Vervolgens keek hij of ze met Toxoplasma waren geïnfecteerd of niet.
Flegr deed daarna een onderzoek waarbij hij in het bloed van 200 geïnfecteerde personen de concentratie antistoffen tegen de parasiet bepaalde. Hiermee kan vastgesteld worden hoe lang geleden de personen besmet zijn. Hij vergeleek eerst de uitkomst van de persoonlijkheidstest van pas besmette personen met een controlegroep van niet-besmette personen. Vervolgens vergeleek hij de uitkomst van lang geleden en dus langdurig besmette personen met dezelfde controlegroep. Hij vond meer persoonlijkheidsverschuiving bij de langdurig besmette personen dan bij de pas besmette personen.
Flegr trok uit zijn laatste onderzoek de conclusie dat Toxoplasma verantwoordelijk is voor de persoonlijkheidsverandering van besmette personen.
Leg uit dat de resultaten de conclusie van Flegr ondersteunen.
Buiktriller.
Als spieren slapper worden, is dat meestal het eerst zichtbaar in de buikstreek. Aan het verslappen van de buikspieren is een halt toe te roepen met gymnastiekoefeningen zoals sit-ups. Die zijn tijdrovend en vereisen discipline. Elektrische spierstimulatie is het alternatief, stelt het Ierse bedrijf Slendertone. Slendertone heeft de Flex ontworpen. Dat is een batterij aan een riem met aan de binnenkant drie elektroden. Op die elektroden zit een plakkerige substantie voor de stroomgeleiding. Via die elektroden worden stroomstootjes naar de onderliggende spieren gestuurd die zich daardoor samentrekken.
Uit een onderzoek bij twaalf vrouwen, dat in opdracht van de BBC is uitgevoerd, blijkt dat er na dagelijks veertig minuten gebruik van de Flex, vier weken achter elkaar, sprake is van een versterkte spierkracht van 5 tot 10 procent.
Het onderzoek dat in opdracht van de BBC is uitgevoerd, kan verbeterd worden, zodat een meer betrouwbare conclusie getrokken kan worden.
Noem twee verbeteringen waardoor het onderzoek meer betrouwbaar wordt.
Vermoeide zwemmers.
Zie figuur B 3618 van de bijlage.
Een hypothese van een onderzoeker is dat "spieren bij vermoeidheid niet langer in staat zijn om nauwkeurig gedoseerde activiteit te leveren". Als maat voor nauwkeurige activiteit wordt het ringsteken gekozen: binnen drie seconden een stok door een nauwe ring steken (zie de afbeelding).
Stel een werkplan op om deze hypothese te toetsen. Vermeld welke uitkomst de hypothese van Hollander bevestigt. Je moet in je werkplan gebruikmaken van een zwembad, waterpolospelers en ringsteeksets.
afbeelding
Nandrolon.
In 2001 werden de voetballers Edgar Davids en Frank de Boer positief bevonden na een dopingtest. Bij beiden werd in de urine een omzettingsproduct van nandrolon, 19-nor-androsteron (19 NA) gemeten, bij Davids was dit 2,6 en bij de Boer 8,6 nanogram per ml urine.
Davids en de Boer beweerden dat de stof in hun lichaam niet was ingenomen als doping, maar ongewild met bepaalde voedingssupplementen was opgenomen.
Een onderzoeksinstituut startte een onderzoek naar de mogelijke juistheid van die bewering.
Maak een werkplan voor een onderzoek bij een groep proefpersonen om van een bepaald voedingssupplement na te gaan of dit verantwoordelijk kan zijn voor de te hoge concentratie 19-nor-androsteron.
Evolutie van de mens.
Zie figuur B 4680 van de bijlage.
Na het verschijnen van zijn boek 'On the Origin of Species' verscheen in een Engelse krant een spotprent van Charles Darwin, uitgebeeld als harige aap.
De mens is echter de enige primaat met een naakte huid en de betekenis daarvan is nooit helemaal opgehelderd. Omdat zeezoogdieren ook niet veel beharing hebben, gaf de menselijke naaktheid zelfs aanleiding tot de speculatieve gedachte dat ook de menselijke voorouders een tijdje in zee hebben geleefd.
Hoe noemt men in de wetenschap een veronderstelling, zoals de gedachte dat menselijke voorouders een tijdje als zeedieren hebben geleefd?
afbeelding