Oefentoets Biologie: Ecologie | VWO 4/VWO 5/VWO 6 | variant 15

Deze digitale toets over de koolstofkringloop, symbiose en tolerantie van organismen is gericht op leerlingen in het voortgezet onderwijs en biedt inzicht in ecologische processen en relaties tussen verschillende soorten. Met vragen over chemische verbindingen, symbiotische relaties en abiotische factoren, helpt deze toets studenten hun kennis van biologie te toetsen en te verdiepen. - 20 vragen

Aantal vragen

20

Vak(ken)

Biologie

Kerndoel(en)

VO Kerndoel 31: Processen in de natuur

Leerniveau(s)

VWO 4, VWO 5, VWO 6

Uitgever

NVON

Copyright

cc-by-sa-40

Koolstofkringloop en Wieren

3/3 Koraal.

Enkele chemische verbindingen zijn: glucose, nitraat, vetzuur, zuurstof.

Welke van deze chemische verbindingen maakt of welke maken deel uit van de koolstofkringloop en worden door de wieren geproduceerd?

Verschil tussen mutualisme en commensalisme

1/5 Symbiose.

In de Grote Oceaan bij Nieuw-Guinea komen vele soorten garnalen en stekelhuidigen voor. Tussen de pistoolgarnaal (Synalpheus stimpsoni) en een aantal soorten stekelhuidigen bestaat een vorm van symbiose. Twee vormen van symbiose zijn mutualisme en commensalisme.

Noem het verschil tussen mutualisme en commensalisme.

Uitsluiting van prikkels in symbioseonderzoek

2/5 Symbiose.
Zie figuur A 737 van de bijlage.

Naar de pistoolgarnaal en verschillende soorten stekelhuidigen is onderzoek gedaan. Van stekelhuidigen is bekend dat zij bepaalde chemische verbindingen (signaalstoffen) afgeven aan hun omgeving.
De onderzoekers formuleerden de volgende hypothese:
Signaalstoffen spelen een rol bij de herkenning door de pistoolgarnaal van diverse soorten stekelhuidigen.

Voor het onderzoek werd de volgende proefopstelling gebruikt:
De aquaria A en B zijn via een Y-vormige ondoorzichtige buis verbonden met bak D. In de buis (op plaats C) kan een pistoolgarnaal worden geplaatst. Vanuit deze plaats kan de garnaal zich naar aquarium A of B verplaatsen, maar niet naar bak D. Door een kraantje onder bak D te openen, stroomt 100 mL water per minuut weg. Het hele systeem is gevuld met zeewater, dat wordt aangevuld in de aquaria A en B.
De proefopstelling is weergegeven in de afbeelding.
In de aquaria A en B werden achtereenvolgens verschillende soorten stekelhuidigen geplaatst. De onderzoekers gebruikten de stekelhuidige Comaster multifidus, die in symbiose leeft met Synalpheus stimpsoni, en de drie soorten stekelhuidigen, Himerometra robustipinna, Comanthus alternans en Comatella stelligera, die geen symbiotische relatie hebben met Synalpheus stimpsoni.
In beide takken van de Y-vormige buis (zie de afbeelding) bevindt zich een knik. Door deze knik worden bepaalde prikkels uitgesloten die van invloed zouden kunnen zijn op de verplaatsing van de garnaal op plaats C.

Vier typen prikkels zijn:
1. visuele prikkels
2. mechanische prikkels
3. elektrische prikkels
4. chemische prikkels

Welk type prikkel wordt of welke typen prikkels worden door de knik in de buizen uitgesloten?

afbeeldingafbeelding

Symbiose tussen pistoolgarnaal en stekelhuidigen

3/5 Symbiose.

De onderzoekers voerden een serie metingen uit. Elke meetreeks begon met het plaatsen van een pistoolgarnaal op plaats C. Vervolgens werd in aquarium A en/of B al dan niet een stekelhuidige geplaatst.
Genoteerd werd waar de pistoolgarnaal zich na een vastgestelde tijd bevond. De resultaten zijn weergegeven in de tabel hieronder.

afbeeldingafbeelding

Zie volgende scherm

Functie van meetreeks 1 in symbiose

4/5 Symbiose.

Wat is de functie van meetreeks 1?

Symbiose tussen garnalen en stekelhuidigen

5/5 Symbiose.

De onderzoekers trekken uit het experiment onder andere de volgende conclusie:

Garnalen van de soort Synalpheus stimpsoni reageren positief op stekelhuidigen van de soort Comaster multifidus en niet op de stekelhuidigen Himerometra robustipinna, Comanthus alternans en Comatella stelligera.

Welke combinatie van meetreeksen, met de daaruit verkregen resultaten, is nodig om deze conclusie te kunnen trekken?

Tolerantie en reacties van dieren op omgeving

1/6 Tolerantie.

Tekst:
De externe omstandigheden waaraan een dier wordt blootgesteld worden veelal weerspiegeld in omstandigheden in het dier. Bij het effect van uitwendige omstandigheden op het inwendige milieu kunnen we een tweetal extreme reacties onderscheiden: soms verandert het inwendige milieu op gelijke wijze als het uitwendige milieu (bijvoorbeeld de lichaamstemperatuur van 'koudbloedige' dieren die de buitentemperatuur volgt), in het andere uiterste geval blijft het inwendige milieu constant, ongeacht de uitwendige omstandigheden (bijvoorbeeld de lichaamstemperatuur van 'warmbloedige' dieren).
Vaak worden er echter tussenvormen gevonden: binnen bepaalde grenzen blijft de inwendige toestand constant, bij extreme uitwendige omstandigheden gaat de inwendige toestand de uitwendige veranderingen volgen. De beide uiterste reactietypen duidt men respectievelijk aan met 'conformiteit' en 'regulatie'; bij combinaties tussen deze beide uitersten spreekt men van 'beperkte regulatie'.

Zie volgende scherm

Tolerantie van Dieren bij Zoutgehalte

2/6 Tolerantie.
Zie figuur A 6 van de bijlage.

In de figuur is voor verschillende temperaturen de hoeveelheid opgeloste stoffen in het bloed van de koningsgarnaal, de gewone garnaal en de schol (y-as) bepaald bij verschillende zoutgehaltes (S = saliniteit op x-as) van het zeewater.

Geef voor elk dier aan of er sprake is van conformiteit, regulatie dan wel beperkte regulatie. Verklaar je antwoord.

afbeeldingafbeelding

Regulatie en conformiteit bij planten

3/6 Tolerantie.

De plant lamsoor (veel voorkomend in de Slufter op Texel, op de Zoute Wieden op Ameland en de kwelders van Schiermonnikoog) vertoont aan de onderzijde van de bladeren witte vlekjes van zout bij de huidmondjes (adem- en transpiratie-openingen).
Zeekraal (eveneens te vinden in deze gebieden) zwelt op bij afnemend zoutgehalte van de omgeving.

Geef voor beide planten apart aan of zij aan conformatie dan wel aan regulatie doen. Verklaar je antwoord.

Tolerantie en gevarenzones bij organismen

4/6 Tolerantie.
Zie figuur A 14 van de bijlage.

Optimale omstandigheden en tolerantiegrenzen voor milieufactoren blijken niet zo scherp omlijnd te zijn. Het lijkt meer aannemelijk dat voor iedere milieufactor een zekere variatie zonder gevaar kan worden verdragen.
Daarbuiten worden de omstandigheden geleidelijk slechter; daarom zou men het begrip tolerantiegrens beter kunnen vervangen door gevarenzone. Buiten de gevarenzone ontstaat een letaal gebied, de voor het dier dodelijke omstandigheden.

Zie figuur A 14 van de bijlage.
afbeeldingafbeelding

De strandkrab produceert een hoeveelheid warmte die bij verschillende zoutgehalten van de omgeving een andere waarde heeft. De ononderbroken lijn geeft de totale warmteproductie van het dier aan: de gestreepte curve toont het energieverbruik ten behoeve van de regulatie van de ionenconcentraties in het bloed. In het normale saliniteitsgebied wordt de ionenconcentratie in het bloed gestabiliseerd; daarbuiten vertonen de dieren conformiteit. De waarden zijn bij een temperatuur van 20°C gemeten.

Zie volgende scherm

Zoutgehalte en zoutconcentratie van strandkrab

5/6 Tolerantie.
Zie figuur A 688 van de bijlage.

Teken aan de hand van de gegevens in de grafiek en de bijbehorende tekst de grafiek die het verband laat zien tussen het zoutgehalte van het water (x-as) en de zoutconcentratie in het bloed van de strandkrab (y-as). GEEN getallen.

afbeeldingafbeelding

Sterfte van garnalen bij temperatuur en zoutgehalte

6/6 Tolerantie.
Zie de figuren A 15, A 6 en A 687 van de bijlage.

In de figuur is de sterfte weergegeven van gewone garnalen bij verschillende temperaturen en zoutgehalten in hun omgeving. Hoge zoutgehalten kunnen goed worden doorstaan in combinatie met lage temperaturen. Lage zoutgehalten gecombineerd met lage temperaturen geven een grote sterfte. De getallen in de figuur geven de sterfte in procenten aan.

Zie figuur A 6 van de bijlage.
Zie figuur A 687 van de bijlage.

Teken in de gegeven grafiek met alleen de 0% sterftelijn van de gewone garnaal (A 687) de vermoedelijke ligging van de 0% sterftelijn van de koningsgarnaal.

afbeeldingafbeeldingafbeeldingafbeeldingafbeeldingafbeelding

Verlanding en veenmos in brak water

1/5 Een eilandje.
Zie figuur B 1242 van de bijlage.

Een ecoloog onderzoekt een drassig eilandje dat recent door verlanding is ontstaan in brak water. Brak water heeft een zoutgehalte tussen dat van zoet water en dat van zout water in. Bij deze verlanding spelen drie soorten veenmosplanten een belangrijke rol. Het zijn de veenmossoorten Sphagnum fimbriatum, Sphagnum recurvum en Sphagnum squarrosum.

Zie figuur B 1242 van de bijlage.
afbeeldingafbeelding

In de afbeelding is Sphagnum recurvum getekend.

Zie volgende scherm

pH-waarde en verspreiding van veenmossoorten

2/5 Een eilandje.
Zie figuur C 75 van de bijlage.

De ecoloog bepaalt de pH op verschillende plaatsen op het eilandje en hij bepaalt de verspreiding van deze veenmossoorten. Hij tekent twee kaartjes waarin zijn resultaten zijn verwerkt.

Zie figuur C 75 van de bijlage.
afbeeldingafbeelding
De afbeelding geeft zijn kaartjes in vereenvoudigde vorm weer.

Zie volgende scherm

Bewerkingen van Sphagnum-soorten en pH

3/5 Een eilandje.

Op grond van zijn onderzoeksresultaten doet hij de volgende beweringen:

1. Sphagnum squarrosum kan alleen groeien bij een pH > 4,0.
2. Sphagnum recurvum geeft ionen af waardoor de pH van de bodem hoger wordt.
3. Er treedt geen competitie op tussen Sphagnum fimbriatum en Sphagnum recurvum.
4. Sphagnum recurvum heeft een andere habitat dan Sphagnum squarrosum.

Van welke bewering of van welke beweringen kan de juistheid worden afgeleid uit zijn onderzoeksresultaten?

Met bewering [invulveld]

Invloed van processen op elektrisch geleidingsvermogen

4/5 Een eilandje.

Vervolgens onderzoekt hij op verschillende plaatsen op het eilandje het elektrisch geleidingsvermogen van het grondwater (= EGV). Toename van de ionenconcentratie in het grondwater leidt in het algemeen tot een verhoging van het EGV.

Vier processen zijn:

1. Opname van nitraat door veenmossen,
2. Opname van koolstofdioxide uit de lucht door veenmossen,
3. Verdamping van water uit de drassige bodem van het eilandje,
4. Neerslaan van ammoniak uit de lucht.

Welk van deze processen heeft of welke hebben invloed op het EGV?

Abiotische factoren van veenmosplanten

5/5 Een eilandje.

In de voorgaande informatie over het eilandje worden de volgende abiotische factoren genoemd: pH, EGV, ionenconcentratie, zoutgehalte, nitraatgehalte en CO2 in lucht.

Noem vier andere abiotische factoren die van invloed zijn op de groeisnelheid van de veenmosplanten van de verschillende soorten.

Gebruik van algen als voedselbron

1/2 Voedsel in de woestijn.

Bij een voedselproject in een woestijngebied overweegt men water van grote diepte op te pompen en in bekkens te verzamelen. Dit water bevat veel keukenzout (NaCl). In dit water kan men, eventueel na toevoeging van andere elementen, algen kweken. Algen zijn planten die kunnen dienen als voedsel voor dieren en mensen. Er worden drie situaties genoemd waarin de algen als voedsel kunnen worden gebruikt:

1. als voer voor vee dat wordt gehouden voor vleesproductie;
2. als voer voor in de bekkens te kweken consumptievissen;
3. voor menselijke consumptie.

Vergelijk deze drie situaties waarin de algen kunnen worden gebruikt. Ga ervan uit dat de netto primaire productie in deze situaties even groot is. In elke situatie komt een andere hoeveelheid biomassa in de vorm van voedsel voor de mens ter beschikking.

Welke van deze situaties levert de grootste hoeveelheid voedsel voor de mens op?

Situatie

CO2-bronnen voor algengroei in woestijnen

2/2 Voedsel in de woestijn.

Afhankelijk van de ionensamenstelling van het opgepompte water kunnen bepaalde elementen, zoals fosfor, stikstof en zwavel, beperkend zijn voor de algengroei. Deze elementen moeten dan in een passende verbinding aan het water worden toegevoegd. Koolstof blijkt niet beperkend te zijn voor de algengroei. In het water bestaat de evenwichtsreactie C02 + H2 0 ® H+ + HC03 - .

Noem twee processen waardoor in deze situatie voldoende CO2 beschikbaar blijft voor de algen.

Ecologische Dichtheid van Prooivisjes

1/2 Ooievaars.
Zie figuur B 1637 van de bijlage.

In het zuiden van de staat Florida in de Verenigde Staten komen in een moerasgebied Schimmelkop-ooievaars voor. Het voedsel van deze ooievaars bestaat uit kleine visjes die ze uit het water oppikken.
Het diagram in de afbeelding bevat de volgende gegevens:

1. de gemiddelde waterdiepte in het moerasgebied gedurende het jaar,
2. de dichtheid van prooivisjes (aantal prooivisjes per km2 moerasgebied),
3. de ecologische dichtheid van prooivisjes (aantal prooivisjes per km2 wateroppervlak).

Geef een verklaring voor het gegeven dat in de maanden november en december de ecologische dichtheid van prooivisjes toeneemt, terwijl het aantal prooivisjes afneemt.

afbeeldingafbeelding