Deze digitale toets richt zich op ecologische relaties en populaties, met onderwerpen zoals duivensoorten, zeepokken, en sluipwespen, en is ontworpen voor studenten biologie die inzicht willen krijgen in de dynamiek van ecosystemen. - 20 vragen
20
Biologie
VO Kerndoel 31: Processen in de natuur
VWO 4, VWO 5, VWO 6
NVON
cc-by-sa-40
Duiven.
Op een grote groep eilanden voor de kust van Papoea Nieuw Guinea komen twee duivensoorten voor.
Van 33 eilanden zijn er 14 waar de ene duivensoort voorkomt, 6 waar de andere soort voorkomt en 13 eilanden waar geen van beide soorten duiven voorkomt.
Welk van de volgende verklaringen is hier het meest waarschijnlijk?
1/2 Zeepokken.
Zie figuur B 5208 van de bijlage.
afbeelding
Zeepokken zijn geleedpotige dieren die zich als larve vrij kunnen bewegen. Ze maken dan deel uit van het dierlijk plankton (zoöplankton). Als volwassen pokken zitten ze vast (b.v. op stenen of de schelp van mosselen) en verzamelen ze voedsel d.m.v. een soort 'grijphandjes’. Op rotsige kusten kan men in een bepaald gebied twee soorten zeepokken vinden. De ene soort, behorend tot het geslacht Chthamalus, groeit in een vrij smalle strook in de bovenste helft van de intergetijdezone, de andere soort, behorend tot het geslacht Balanus, groeit in een bredere strook daaronder. In afbeelding 1 zijn deze stroken op een rots aangegeven onder 1. Onder 2 is met balken aangegeven waar de larven van beide soorten voorkomen. De zwarte balk is voor Chthamalusen de witte voor Balanus. Onder 3 staat aangegeven tot hoe hoog de verschillende getijden - gemiddeld - komen.
Wat opvalt is, dat beide soorten zich als larve vestigen in een strook die breder is dan waar ze als volwassen dier voorkomen.
Om er achter te komen welke factoren de zonering van de volwassen zeepokken bepalen werden twee experimenten uitgevoerd op een stuk rots gelegen tussen het niveau van de gemiddelde vloed en eb bij springtij.
Experiment 1: Alle Chthamalus-pokken werden verwijderd en men verhinderde, dat zich Chthamalus-larven vestigden. Er bleken geen Balanus-pokken te gaan groeien op het gebied waar eerst Chthamalus-pokken zaten, alhoewel zich er wel Balanus -larven konden vestigen.
Experiment 2: Alle Balanus-pokken werden verwijderd en men verhinderde, dat er zich Balanus-larven vestigden. Op het vrijgekomen gedeelte rots groeiden wel Chthamalus-pokken, althans daar waar zich gewoonlijk ook Chthamalus-larven vestigen.
Zie volgende scherm
2/2 Zeepokken.
Zie figuur B 5208 van de bijlage.
Factoren die bepalend zouden kunnen zijn voor de zonering van de volwassen pokken zijn:
a: concurrentie tussen de twee soorten larven;
b: verschil in tolerantie voor het droog staan.
Welke van de genoemde factoren is of welke zijn volgens de genoemde experimenten hoogstwaarschijnlijk verantwoordelijk voor het ontbreken van volwassen Balanus-pokken boven de lijn voor gemiddelde vloed doodtij?
En welke van de genoemde factoren is of welke zijn volgens de genoemde experimenten hoogstwaarschijnlijk verantwoordelijk voor het ontbreken van volwassen Chthamalus-pokken onder de lijn voor gemiddelde vloed doodtij?
afbeelding
Paradijsvogels.
Zie figuur A 1167 van de bijlage.
Australië en Nieuw Guinea worden door de zogenaamde Wallace-lijn gescheiden van onder andere Indonesië en de Filippijnen.
Ten oosten van de Wallace-lijn nemen paradijsvogels de ecologische ruimte in die westelijk van die lijn wordt ingenomen door vruchtenetende zoogdieren zoals makaakapen en eekhoorns.
Welk ecologisch begrip is synoniem aan ecologische ruimte?
Het begrip .
afbeelding
Een muizenpopulatie.
De grootte van een muizenpopulatie werd geschat met behulp van de vangst-terugvangstmethode. Op een avond werden vallen uitgezet in de habitat van de populatie. Er werden 60 muizen gevangen, gemerkt en weer teruggezet in het gebied. Na twee dagen werden ’s avonds weer vallen uitgezet. Deze keer werden 35 muizen gevangen, waarvan 20 al gemerkt waren.
Men schat op grond hiervan de grootte van deze muizenpopulatie op meer dan 100.
De volgende gebeurtenissen kunnen plaatsvinden:
1. gemerkte dieren worden minder snel nogmaals gevangen;
2. immigratie van muizen in het gebied;
3. verhoogde mortaliteit onder de gemerkte dieren.
Door welke van deze gebeurtenissen zullen de resultaten van de methode beïnvloed worden? Kruis het juiste nummer of de juiste nummers aan.
Vulkanisch eiland.
Zie figuur B 5209 van de bijlage.
Voor drie soorten (species) rifbewoners gelden de volgende overlevingscurven (zie afbeelding hiernaast, met op de Y-as een logaritmische schaal voor het aantal overlevenden).
Welke van de volgende beweringen naar aanleiding van die curven is juist?
afbeelding
1/4 Relaties.
Zie figuur B 6828 van de bijlage.
In het nevelwoud van het Midden-Amerikaanse Belize komen allerlei relaties tussen dieren van verschillende soorten voor.
Miervogels volgen trekmieren op hun niets ontziende rooftocht en consumeren daarbij insecten die voor de trekmieren op de vlucht zijn.
Welke ecologische relatieterm is het meest van toepassing op de relatie tussen trekmier en miervogel?
afbeelding
2/4 Relaties.
Zie figuur B 5210 van de bijlage.
Oropendolavogels (Psarocolius montezuma) bouwen hangnesten (zie afbeelding). Koespreeuwen proberen daarin ook een ei te leggen. Als een oropendola de vervalsing niet ontdekt, wordt dat ei mee uitgebroed. Uit onderzoek blijkt dat nesten met een jonge koespreeuw minder last hebben van paardenhorzels omdat deze door koespreeuwjongen worden gegeten.
Welke ecologische relatieterm is het meest van toepassing op de relatie tussen oropendola en koespreeuw?
.
afbeelding
3/4 Relaties.
Zie figuur B 5211 van de bijlage.
Geelstuitcassiques ( zijn verwant aan de oropendola en worden ook 'bezocht' door koespreeuwen, maar hebben geen last van paardenhorzels. Die worden namelijk verjaagd door bijen waar vlakbij ze altijd hun nesten bouwen.
Welke ecologische relatieterm is het meest van toepassing op de relatie tussen geelstuitcassique en koespreeuw?
afbeelding
4/4 Relaties.
De vlinder Melinia volgt op haar beurt de miervogel: uit diens uitwerpselen neemt de vlinder het levensverlengende urinezuur op.
De vlinder is een .
1/3 Vulkanisch eiland.
De onderzoekers MacArthur en Wilson hebben veel bijgedragen aan de theorievorming over kolonisatie van een eiland door allerlei soorten van het vasteland.
Zij veronderstelden dat de kans op kolonisatie afhing van factoren zoals:
1. het aantal al op het eiland aanwezige soorten;
2. de afstand van het vasteland tot het eiland;
3. de oppervlakte van het eiland;
4. de verscheidenheid in biotopen op het eiland.
Kruis het nummer of de nummers van de bovenstaande factoren waarbij een toename zorgt voor een kleinere kans op kolonisatie.
2/3 Vulkanisch eiland.
Een mariene bioloog wilde het aantal vissen (N) van een bepaalde soort op het rif bepalen.
Hij ving er een aantal (S1), merkte hen en liet ze weer los. Een maand later ving hij opnieuw een aantal vissen (S2). Een deel daarvan was gemerkt. Deze gemerkte vissen worden met S3 aangeduid.
Welke formule moet hij gebruiken om het totale aantal vissen te schatten?
3/3 Vulkanisch eiland.
Zie figuur B 6829 van de bijlage.
Koraal bestaat uit kolonies van kleine holtedieren in een kalkskeletje. Deze holtedieren leven in symbiose met eencellige fotosynthetiserende algen, zoöxanthellae, die de bruinrode kleur van levend koraal veroorzaken. De koraaldiertjes gebruiken de zuurstof en voedingsstoffen die de zoöxanthellae produceren, de zoöxanthellae gebruiken op hun beurt voor fotosynthese bepaalde afvalstoffen van de holtediertjes.
Welke relatie is er tussen de holtedieren en de zoöxanthellae?
afbeelding
Grutto en tureluur.
Grutto en tureluur zijn vogels die beide in bepaalde weilanden in de uiterwaarden van de grote rivieren voorkomen.
Welke van onderstaande beweringen is op grond van dit gegeven juist?
Spreeuwen.
Zie figuur B 5212 van de bijlage.
Spreeuwen tasten de bodem van weilanden en grasvelden af op zoek naar insectenlarven. Het enige legsel per jaar bestaat gemiddeld uit 5 eieren. Na 12 dagen komen de jongen uit het ei. Ze worden dan nog drie weken in het nest gevoerd.
Op een Waddeneiland zijn door nestkastonderzoek gegevens verzameld om inzicht te krijgen in het voortplantingssucces van spreeuwen. Die spreeuwen voerden hun jongen met emelten (larven van langpootmuggen) en bruine rupsen.
De emelten leefden in weilanden dicht bij de onderzoekskasten, de rupsen op de kwelders aanmerkelijk verder weg van de kasten. Hoe meer het voedsel van jonge spreeuwen uit emelten bestond, des te groter was de kans op het krijgen van diarree. De gegevens van acht kasten zijn (gerangschikt op gemiddelde hoeveelheid energie per jong) opgenomen in de tabel hieronder.
afbeelding
In welk kastnummer zaten de jongen die de grootste kans hadden op sterfte door diarree?
In kastnummer .
afbeelding
Tropische vissen.
Zie figuur B 5213 van de bijlage.
In nevenstaand diagram is de populatiegrootte in de loop van de tijd weergegeven bij een populatie kleine tropische vissen. De populatie is ontstaan uit één paartje vissen.
Daaronder zijn drie mogelijke leeftijdsverdelingen weergegeven.
Welke verdeling I, II of III geeft het best de leeftijdsverdeling van de populatie vissen op het tijdstip dat in het diagram van de populatiegrootte is aangegeven met X?
Verdeling .
afbeelding
Plantenaftreksel en modder.
Zie figuur B 5214 van de bijlage.
In een fles wordt een plantenaftreksel in water gedaan samen met modder afkomstig uit een vijver. Daarna wordt de fles met inhoud in het donker bewaard. Tien dagen lang wordt gekeken naar de aantallen van vier soorten micro-organismen aangeduid met I, II, III en IV. De aantallen worden in het nevenstaande diagram weergegeven.
Welke conclusie kan niet worden getrokken op grond van de gegevens?
afbeelding
1/3 Sluipwespen in het vrije veld.
Henry Brubaker tuurt naar het felrode speelgoedvliegtuigje dat zojuist terugkeert van een geslaagde missie over zijn katoenveld. In tien minuten tijd heeft het vliegtuig 20 ha katoen voorzien van een verse lading gaasvliegeieren, waarvan de vraatzuchtige larven zich vol overgave te goed zullen doen aan de witte vlieg, een van de hardnekkigste plaaginsecten in de Amerikaanse landbouw. Brubaker: 'Gedurende de afgelopen vier tot vijf jaar is de witte vlieg onze grootste plaag geworden. Witte vlieg is met chemische middelen vrijwel niet uit te roeien. We hebben nu onze hoop op biologische bestrijding gericht'.
'We gebruiken noodgedwongen nog steeds veel chemicaliën ter bestrijding van plagen, maar we staan altijd open voor andere technieken en hebben al diverse biologische middelen uitgeprobeerd', aldus Brubaker. Het bedrijf heeft goede resultaten met feromonen tegen de katoenrups. Feromonen zijn geurstoffen die insecten voor onderlinge communicatie gebruiken. In dit geval wordt het mannetje bij het zoeken naar een vrouwtje door een overmaat aan lokstof in verwarring gebracht, waardoor de paring en dus de voortplanting niet plaatsvindt.
Ter bestrijding van de witte vlieg die zowel katoen- als meloenplanten aantast, gebruikt Brubaker de genoemde gaasvlieg, maar alleen de katoen bleek er bij gebaat te zijn. Brubaker: 'Naar mijn observatie houden gaasvliegen meer van katoen dan van meloen. Aan de andere kant is de witte vlieg juist doel op meloen. Vandaar dat de combinatie gaasvlieg-katoen wel werkte en gaasvlieg-meloen niet'.
Bij zijn strijd tegen de plaaginsecten krijgt Brubaker ondersteuning van het bedrijf ARBICO (Arizona Biological Control). Zoals Koppert in Nederland zich als eerste op het pad van de biologische bestrijding waagde, deden Rich Frey en zijn vrouw Sheri Herrera, eigenaars van ARBICO, pionierswerk op dit gebied in de Verenigde Staten. Het inmiddels 16-jarige bedrijf verstuurt per post veertig miljoen 'beneficial bugs' per week naar landen over de hele wereld. Via het gratis telefoonnummer 800-SOS-BUGS kan iedere boer in nood een vrijblijvend consult krijgen. Met hun gevarieerde aanbod van 'killer-insects' kunnen zij een groot deel van de problemen de baas. Veel boeren zijn zo langzamerhand chemisch gefixeerd geraakt. Nu zitten we met het probleem dat insecten, met als beste voorbeeld de witte vlieg, resistent zijn geworden tegen chemicaliën. We moeten wel met wat anders komen'.
'Volgens Rich Frey van ARBICO is het vooral het kostenaspect dat boeren motiveert om over te stappen op biologische bestrijding. Frey: 'De meeste boeren houden zich niet met milieu bezig. Maar zodra ze horen dat het publiek tot 40 procent meer wil betalen voor organisch gekweekte groente, raken ze geïnteresseerd'. Nederland heeft een grote expertise in de biologische bestrijding - vooral in kassen - en die komt goed van pas in een land dat hierin nog nauwelijks enige traditie heeft. Minkenberg richt zich op het zoeken van de juiste roofdieren voor verschillende plaaginsecten. Een van de projecten is de massakweek van sluipwespen ter bestrijding van de witte vlieg. Het probleem waarvoor hij zich geplaatst ziet is de enorme schaal waarop de biologische bestrijding moet plaatsvinden. Minkenberg: 'In Nederland heb je te maken met de gesloten omgeving van een kas zodat het proces eenvoudig onder controle is te houden. Maar hier in de woestijn van Arizona werkt men met akkers van wel 5.000 ha. Daar moet je dus heel veel sluipwespen op loslaten. Dergelijk grootschalig gebruik van biologische bestrijdingstechnieken is volstrekt nieuw, ook in de Verenigde Staten. ARBICO heeft zich tot nu toe op veel kleinere schaal met 'pest-control' beziggehouden. Eveneens nieuw is het specifiek zoeken naar nieuwe combinaties van roof- en plaagdier. Tot nu toe heeft men altijd met natuurlijke vijanden gewerkt, die uit het oorsprongsgebied van de plaaginsecten kwamen'.
Zie volgende scherm
2/3 Sluipwespen in het vrije veld.
De sluipwespen worden in kassen op de campus van de universiteit gekweekt. In kleine veldkooien wordt eerst onderzocht hoeveel sluipwespen men nodig heeft voor de bestrijding van een bepaalde populatie witte vlieg. In de tweede fase van het onderzoek worden sluipwespen losgelaten op stukken land van 10 ha. Op hetzelfde laboratorium werkt dr. Thomas R. Clarke aan een multidisciplinair onderzoek naar het verhogen van het efficiënt gebruik van water binnen de irrigatielandbouw. Men ontwikkelt technieken waarbij men op afstand de exacte tijd kan bepalen waarop men het land dient te bewateren. Infrarood camera's registreren de hoeveelheid water in de verschillende percelen en kunnen precies vertellen hoeveel water er waar nodig is. Clarke: 'Tijdens ons onderzoek stuitten we toevallig op een uiterst nuttige toepassing van de infraroodcameratechniek, namelijk de vroegtijdige opsporing van schade aan het gewas door plaaginsecten. De door het insect aangebrachte schade heeft namelijk invloed op de waterhuishouding van de plant. In gezonde toestand verdampt de plant water ter afkoeling van het bladoppervlak. Doordat het schadelijk insect de plant ziek maakt, verstoort het de waterhuishouding waardoor het bladoppervlak van de plant abnormaal warm wordt. Dat is zichtbaar op de infrarood camera-opnames zodat men prachtig kan zien waar zich de plaaginsecten bevinden.
Zie volgende scherm
3/3 Sluipwespen in het vrije veld.
Mede op grond van de gegevens in het artikel over "Sluipwespen in het vrije veld" wordt een aantal beweringen gedaan.
Kruis het nummer of de nummers van elke juiste bewering aan.
1. De witte vliegen in de katoenplantage van Henry Brubaker in Arizona zijn ongeschikt voor onderzoek om het bewijs van de Hardy-Weinberg wet voor de genen die betrekking hebben op resistentie tegen chemische bestrijdingsmiddelen bij witte vlieg te leveren.
2. Doordat de vaders van de katoenrupsen feromonen verspreiden zullen ze de toekomstige moeders van de rupsen ontmoeten.
3. De zieke katoenplanten hebben een lagere temperatuur dan de gezonde planten doordat de waterafgifte door de bladeren bij de zieke planten minder is.
4. De witte vlieg is resistent geworden vanwege de accumulatie die generaties lang heeft plaatsgevonden.
5. Eén van de beperkende factoren voor de voortplanting van katoenvlinders is de tijd nodig voor het vinden van een partner van het andere geslacht.
6. Een voorbeeld van een in het artikel beschreven voedselketen in een katoenplantage is:
katoenplant ® witte vlieg ® gaasvlieg ® mens.