Oefentoets Biologie: Dierfysiologie | HAVO 4/HAVO 5 | variant 4

1/3 Pinguïns.
Zie figuur B 2498 van de bijlage.

In de tekening zijn twee pinguïns van verschillende soorten weergegeven. De gemiddelde lengten van dieren van deze soorten zijn onder de tekeningen vermeld. Eén van de soorten leeft in Antarctica, de andere in de buurt van de evenaar. In een dierentuin bevinden dieren van beide soorten zich in rust bij een temperatuur van 10°C.

Bij welke dieren zal de warmteproductie per gram lichaamsgewicht in deze omstandigheden het grootst zijn?

2/3 Pinguïns.

Geef een verklaring voor je antwoord en verwerk daarin de gegevens over het lichaamsoppervlak en het lichaamsvolume van deze dieren.

3/3 Pinguïns.
Zie figuur B 2498 van de bijlage.

Welk dier is dus het best aangepast aan een koud klimaat?

1/5 Vette paling haalt Sargassozee best.
Zie figuur B 2975 van de bijlage.
Tekst:

Al lang is bekend dat de Europese paling (Anguilla anguilla) naar de Sargassozee zwemt om te paaien (zie de afbeelding). Onderzoek aan de Universiteit Leiden toont aan dat palingen over genoeg vet beschikken voor het maken van de 6000 kilometer lange tocht zonder onderweg te eten. Een volwassen paling weegt twee kilo. Twintig procent van zijn lichaamsgewicht is vet.
Na de maandenlange zwemtocht houdt het vrouwtje blijkbaar nog voldoende vet over voor de aanmaak van eitjes. In zwemtunnels worden palingen gedurende tien dagen gevolgd en onderzocht. Uit de gegevens van dit onderzoek is berekend hoe groot het vetverlies is als de vissen van Europa naar de Sargassozee zwemmen. De Leidse onderzoekers berekenden dat een paling tijdens deze tocht 38,5 procent van zijn vetvoorraad kwijt raakt.

bewerkt naar: de Volkskrant, 15 januari 2000

Tijdens het onderzoek werden verschillende metingen gedaan in de zwemtunnels.

Noem de twee meetgegevens die de onderzoekers nodig hebben om de bovengenoemde berekening te kunnen maken.

2/5 Vette paling haalt Sargassozee best.

Behalve in vet kunnen dieren ook energie opslaan in een koolhydraat.

In welk koolhydraat wordt energie dan in hun lichaam opgeslagen?

3/5 Vette paling haalt Sargassozee best.

Bij dieren wordt echter maar weinig energie opgeslagen in een koolhydraat. Het grootste deel van de energievoorraad bestaat uit vet.

Leg uit waardoor energieopslag in vet voor de paling gunstiger is dan energieopslag in een koolhydraat.

4/5 Vette paling haalt Sargassozee best.

Er zijn meer diersoorten die voor de voortplanting teruggaan naar de plaats waar zij hun leven begonnen. Zalmen bijvoorbeeld zwemmen voor hun voortplanting vanuit zee stroomopwaarts naar de beken waarin ze hun leven zijn begonnen. Palingen zijn misschien wel de enige dieren ter wereld die zich voor de voortplanting op één plaats verzamelen: de Sargassozee. Er blijkt een aantal zalmsoorten te bestaan terwijl er maar één palingsoort is.

Verklaar waardoor het ontstaan van nieuwe palingsoorten vrijwel onmogelijk is. Leg uit dat het ontstaan van nieuwe soorten bij zalmen wel mogelijk is.

5/5 Vette paling haalt Sargassozee best.

Lange tijd was er weinig bekend over de voortplanting van palingen. Opvallend was dat in zoet water nooit palingen onder een bepaalde afmeting gevonden werden. Als gevolg hiervan ontstond het idee dat palingen zich anders voortplanten dan andere vissen. De Griekse filosoof Aristoteles beweerde dat palingen ontstonden uit dode takjes die in het water lagen. Door de levenskrachtige lentezon beschenen, ontstonden hieruit palingen.
Deze verklaring is een voorbeeld van een theorie die ervan uitgaat dat, onder bepaalde omstandigheden, uit dode stof levende wezens kunnen ontstaan.

Geef de naam van deze theorie.

1/2 Vleermuizen.
Zie figuur B 3007 van de bijlage.

Vleermuizen zijn zoogdieren die kunnen vliegen met behulp van een vlieghuid die gespannen is tussen de ledematen en de staart (zie de afbeelding). De vlieghuid is vrijwel kaal, elastisch en sterk doorbloed. Eventuele verwondingen genezen snel.
Enkele weefsellagen van de huid van de mens zijn de hoornlaag, de kiemlaag en de lederhuid.

Welke van deze lagen is of welke zijn ook in de vlieghuid van de vleermuis aanwezig?

2/2 Vleermuizen.

In Nederland overwinterende vleermuizen houden een winterslaap. Vleermuizen in de tropen gaan niet in winterslaap.

Door welke biotische milieufactor kunnen vleermuizen in de tropen overleven zonder winterslaap?

1/5 Leven op de waakvlam.

De winterslaap dient voornamelijk om energie te besparen. Met het schaarse voedsel dat in de winter beschikbaar is, kunnen egels, vleermuizen en andere kleine, warmbloedige dieren hun temperatuur niet op peil houden. Ook zogenoemd koudbloedige dieren zoals kikkers en adders besparen energie, zij graven zich in en zetten hun stofwisseling op een zeer laag pitje. Sommige kunnen, dankzij de inzet van lichaamseigen antivries, hun temperatuur tot onder het nulpunt laten dalen.
Zelfs als er voldoende voedsel is, dan nog kunnen sommige koudbloedige dieren niet actief zijn in de winter.

Leg uit waardoor deze dieren niet actief kunnen zijn in de winter, ook al is er voldoende voedsel.

2/5 Leven op de waakvlam.

De strategieën van diverse ‘winterslapers' verschillen sterk. Egels bijvoorbeeld eten hun buikje rond in het najaar en beginnen na twee dagen vasten aan hun winterslaap. De aangelegde vetvoorraad levert hen genoeg energie tot het voorjaar, wanneer ze slank en gezond ontwaken.
De hamster daarentegen hamstert: voor de winter legt hij een flinke voorraad voedsel aan, zoals beukennootjes en eikels. Tijdens de winterslaap ontwaakt hij met enige regelmaat om te eten.
Vet is voor een winterslaper als de egel voordelig omdat vet isolerend werkt.

Daarnaast is voor de egel de opslag van het voedsel in de vorm van vet efficiënter dan in de vorm van koolhydraten.

Leg dit uit.

3/5 Leven op de waakvlam.

Energie kan worden opgeslagen in de vorm van een koolhydraat.

In de vorm van welk koolhydraat wordt energie in het lichaam van de mens uiteindelijk opgeslagen?

4/5 Leven op de waakvlam.

Onderzoekers zijn er nog niet uit welke factoren leiden tot de overgang van zomerse activiteit naar winterslaap. Kouder weer, dus verlaging van de temperatuur op zich, is niet voldoende.

Noem nog een andere abiotische factor die een rol zou kunnen spelen bij het ingaan van de winterslaap.

5/5 Leven op de waakvlam.
Zie figuur A 859 van de bijlage.

Ware winterslapers slapen juist helemaal niet betogen sommige experts. Het best bestudeerd is de wereldrecordhouder op dat gebied, de pooleekhoorn. Dit diertje laat zijn lichaamstemperatuur dalen tot –2ºC. Pas als deze temperatuur nog verder dreigt te zakken gaat er een inwendig kacheltje aan, dat voorkomt dat hij bevriest. Toch brengt de pooleekhoorn ongeveer twee keer per maand zijn temperatuur snel op normaal niveau en zijn hartslag stijgt van enkele slagen per minuut naar de normale driehonderd slagen. Dat lijkt een enorme verkwisting van energie. Volgens onderzoekers heeft het diertje echter behoefte aan echte slaap en naar blijkt, kan dat bij een lichaamstemperatuur lager dan –2°C niet.

In de afbeelding A 859 staan vier grafieken waarin het verband tussen het vetgehalte in de pooleekhoorn en de tijd in de winter is weergegeven.

Welke van deze grafieken geeft het verband juist weer?

1/2 Woestijnspringmuizen.
Zie figuur B 1348 van de bijlage.

In de afbeelding is een woestijnspringmuis getekend. Woestijnspringmuizen leven in woestijnen en zijn alleen 's nachts actief. Ze kunnen jarenlang, zonder te drinken, uitsluitend van droge zaden leven. Deze zaden bevatten slechts 4% water en dat is voor de dieren niet voldoende om het dagelijkse waterverlies aan te vullen.

Waaruit verkrijgen Woestijnspringmuizen, zonder te drinken, de rest van het benodigde water?

2/2 Woestijnspringmuizen.

De Woestijnspringmuis is alleen 's nachts actief. Als hij overdag actief zou zijn, zou hij meer water verliezen.

Leg uit waardoor de Woestijnspringmuis overdag meer water zou verliezen.

1/3 Ademloos leven in de modder.
Zie figuur B 4667 van de bijlage.

Foraminiferen zijn eencelligen met een kern en een uitwendig skeletje en worden ook wel aangeduid als schelpdiertjes. Zij vormen een schakel tussen bacteriën en meercellige primitieve dieren. Het schelpdiertje leeft in de zuurstofloze delen van de modder op de Noordzeebodem.
"Als je goed kijkt, kun je ze met het blote oog zien. De grootste exemplaren hebben de omvang van een zandkorrel", zegt Sandra Langezaal, die onderzoek doet aan deze schelpdiertjes.
Zij heeft de stofwisseling van dit diertje onderzocht. Het blijkt dat het zuurstof kan halen uit de omzetting van nitraat. Tijdens het onderzoek werden de diertjes met ‘zwaar' nitraat gevoed. Zwaar nitraat bevat stikstof met het herkenbare isotoop ¹⁵ N. De diertjes ademden stikstofgas met zwaar stikstof uit. Hierop baseerde het onderzoeksteam het idee dat de foraminiferen nitraat (NO₃ ^- ) via enkele tussenstappen omzetten in stikstofgas (N₂ ). Dit werpt een ander licht op de stikstofkringloop.
De witte maatstreep, aan de linkerkant van de afbeelding, komt overeen met 100 µm.

- Bereken de werkelijke lengte van het schelpdiertje in mm.
- Geef je antwoord in twee decimalen nauwkeurig.

2/3 Ademloos leven in de modder.
Zie figuur C 409 van de bijlage.

De afbeelding is een vereenvoudigde weergave van de stikstofkringloop.
Door het werk van Sandra Langezaal zal de stikstofkringloop zoals die in de afbeelding wordt weergegeven, aangevuld moeten worden.
Op vijf plaatsen zijn de pijlen in deze kringloop genummerd.

Op welk van de genummerde plaatsen moeten de foraminiferen aan het schema worden toegevoegd?

3/3 Ademloos leven in de modder.

Om aan het noodzakelijke nitraat te komen, bewegen de schelpdiertjes een centimeter of drie omhoog in de modder en nemen daar nitraat op uit het zeewater. Vervolgens verplaatsen ze zich weer naar diepere, zuurstofloze lagen van de modder.

Leg uit waardoor de overlevingskans voor de schelpdiertjes in het zuurstofloze deel van de modder groter is dan in de bovenlaag van de modder.