Oefentoets Biologie: Ecologie | VWO 4/VWO 5/VWO 6 | variant 16

2/2 Ooievaars.

De ooievaars leggen hun eieren in november en december. De broedtijd bedraagt ongeveer drie weken. Het begin van het broeden is afgestemd op een voldoende groot voedselaanbod voor de opgroeiende jongen.

Leg uit, met behulp van de gegevens in de afbeelding, dat het begin van het broeden inderdaad is afgestemd op een voldoende groot voedselaanbod voor de opgroeiende jongen.

1/3 Watervlooien netwerken.
Zie figuur B 3916 van de bijlage.

Lang is gedacht dat organismen in een ecosysteem alleen voedselrelaties onderhouden. In werkelijkheid is er ook sprake van een informatienetwerk.
Zo ontdekte de Amsterdamse ecoloog Joop Ringelberg dat er chemische interactie plaatsvindt tussen vissen en zoöplankton, waaronder de watervlo. Verschillende predators van watervlooien zoals het bootsmannetje (een soort wants) en het vetje (een soort vis) geven 'infochemicaliën' af aan het water. Deze stoffen leiden bij watervlooien onder andere tot de vorming van een helmvormig uitgroeisel, waardoor ze minder makkelijk gegeten kunnen worden.

Leg uit hoe infochemicaliën processen in de celkernen kunnen beïnvloeden, waardoor de ontwikkeling van een helmvormig uitgroeisel bij watervlooien tot stand komt.

2/3 Watervlooien netwerken.
Zie figuur B 3327 van de bijlage.

Op hun beurt vermijden organismen van een fytoplanktonsoort, Gonyostomum semen, contact met watervlooien. Deze algen overwinteren op de bodem van een meer. In het voorjaar komen zij naar de bovenste waterlaag. Zij kunnen zich stevig vasthechten op de menselijke huid en flinke jeuk veroorzaken.

Welke organismen, afgezien van de algen, kan men het beste wegvangen om in zwemwater een algenplaag te bestrijden? Leg je antwoord uit.

3/3 Watervlooien netwerken.

Watervlooien kunnen ook een bepaalde schimmelinfectie van algen voorkomen. Deze schimmel vormt vrijzwemmende eencellige sporen. Voordat zo'n spore zich vasthecht aan een alg, kan de spore worden opgegeten door een watervlo. De watervlo kan ook de algen eten, maar alleen als deze eencellig zijn. Als een alg zich deelt tot een samenhangende kolonie, wordt hij te groot voor de watervlooien en zal na sterfte, bijvoorbeeld ten gevolge van een schimmelinfectie, naar de bodem zakken. Via de schimmels stromen de voedingsstoffen uit algenkolonies op twee manieren door in het voedselweb.

Beschrijf (of teken) stapsgewijs de twee routes waarlangs stoffen uit algenkolonies via de schimmels uiteindelijk bij vissen terechtkomen.

1/4 Katten.

Een leerling heeft toestemming om de zwerfkattenpopulatie in een bepaalde wijk (een gebied van ca. 300 bij 1800 meter) te onderzoeken. Hij plaatst op vier willekeurige plaatsen in de wijk vangkooien met lokaas. Hij plaatst de kooien op een zondag van 9 tot 21 uur. Om het uur controleert hij de kooien. In totaal vangt hij 18 verschillende katten. Hij merkt de gevangen katten en laat iedere kat die dag na 21 uur weer los. De volgende zondag herhaalt hij deze opzet. Dan vangt hij 16 verschillende katten waarvan er twee gemerkt zijn.
Op grond van deze gegevens maakt hij een voorlopige schatting van het aantal katten in deze wijk uitgaande van de volgende aannames:

- de eerste 18 katten die hij ving, hebben zich weer homogeen in de populatie verdeeld.
- het vangen en merken heeft geen invloed op het terugvangen.

Bereken uit hoeveel katten de populatie in die wijk op grond van bovenstaande gegevens bestaat.

2/4 Katten.

Noem drie veranderingen van zijn proefopzet waardoor deze leerling de nauwkeurigheid van de schatting van de populatiegrootte kan verbeteren. De beide aannames dat de katten zich weer homogeen verdelen en dat het vangen en merken geen invloed heeft, moeten blijven gelden.

3/4 Katten.

Deze leerling leest vervolgens dat je bij het vaststellen van de populatiegrootte rekening moet houden met de invloed die de werkwijze heeft op het gedrag van de dieren. Hij vraagt zich af of zijn aannames wel juist waren. Misschien had de eerste vangst toch invloed op de aantallen die hij bij de tweede vangst heeft gevonden. Hij legt zijn vraag voor aan zijn docente die de volgende veronderstelling formuleert:

Een kat die al eens eerder gevangen is, zal moeilijker te vangen zijn dan een kat die niet eerder gevangen is.

Als deze veronderstelling juist is, op welk type leerproces is dit deel van het gedrag van katten dan gebaseerd?

4/4 Katten.

Als de veronderstelling van de docente juist is, is dan de werkelijke kattenpopulatie kleiner dan, gelijk aan of groter dan het door de leerling gevonden aantal?

t1/3 Elektrische vis in de Amazone.
Zie figuur B 4393 van de bijlage.

Biologen hebben met sleepnetten gevist in de Amazone en haar zijrivieren om zo een overzicht te krijgen van de verspreiding van bepaalde elektrische vissen (mesalen) in het Amazonegebied. Deze vissen leven op de bodem van de vaak diepe rivieren en zijn dus relatief onbekend. Mesalen gebruiken hun vermogen om elektriciteit op te wekken met name voor de oriëntatie in het troebele, donkere rivierwater en niet zoals de verwante sidderalen voor het verlammen van een prooi.
In totaal identificeerden de onderzoekers 43 verschillende soorten onder de ruim 16.000 gevangen elektrische vissen. Tijdens hun bemonsteringen vingen de biologen dertien niet eerder beschreven soorten in hun netten.
De grootste soortenrijkdom vonden de onderzoekers aan het eind van de zijrivieren, waar deze in de hoofdrivier stromen. De hoofdstroom wint aan soorten nadat er een zijrivier is bijgekomen, maar dat effect gaat langzaam weer verloren: over de hele lengte van de Amazone bekeken verdwijnen stroomafwaarts geleidelijk aan 18 van de soorten terwijl er slechts 5 nieuwe bijkomen. Daarmee is het aloude idee van de stroomafwaarts toenemende biodiversiteit naar de prullenbak verwezen.

Leg uit waardoor in de Amazone de meeste vissoorten gevonden werden bij de uitmonding van een zijrivier in de hoofdrivier.

w2/3 Elektrische vis in de Amazone.

Leg uit waardoor deze soortenrijkdom stroomafwaarts langzaam vermindert.

3/3 Elektrische vis in de Amazone.

Elektrische vissen gebruiken de door hen opgewekte elektriciteit onder andere voor oriëntatie in het water en voor het verlammen van de prooi.

Noem nog twee mogelijke functies van de door deze vissen opgewekte elektriciteit.

1/6 Voedselconversie.

In het streven naar vergroting van de efficiëntie van de voedselproductie wordt wel eens het eten van insecten of insectenlarven aanbevolen in plaats van vlees (overigens nog niet in de voedingsadviezen van de Nederlandse Gezondheidsraad). Door het eten van insecten wordt een efficiënter gebruik van de netto primaire productie (NPP) bereikt.
In de studie naar de efficiëntie van de voedselproductie is de conversiefactor een belangrijk begrip. De conversiefactor geeft aan welk deel van de energie in het voedsel van een organisme wordt omgezet in biomassa van dat organisme. Als de biomassa van een dier door het eten van 100 kJ biomassa toeneemt met 10 kJ is de conversiefactor 0,1.
In onderstaande tabel zijn gegevens over de energiestroom in een stabiel graslandecosysteem opgenomen. Voor zowel de herbivoren als de carnivoren zijn de gemiddelde hoeveelheden van de voedselopname, van de assimilatie, van de onverteerbare resten, van de opbouw van organische stoffen (productie) en van de dissimilatie berekend. De hoeveelheden zijn gebaseerd op een NPP van 100 Joule per m² per jaar.
afbeelding
Uit de tabel blijkt dat in een graslandecosysteem de gewervelde dieren een groter deel van de NPP als voedsel opnemen dan de ongewervelde dieren.

Waardoor wordt dat verschil in voedselopname veroorzaakt?

2/6 Voedselconversie.

Bereken op basis van de gegevens in de tabel de gemiddelde conversiefactor van ongewervelde herbivoren en die van gewervelde herbivoren. Beargumenteer dat gegevens over het verschil in voedselconversie een ondersteuning zijn voor de aanbeveling om meer insecten te eten.

afbeelding

Beargumenteer dat de gegevens over het verschil in voedselconversie onvoldoende zijn voor de aanbeveling om meer insecten te eten.

3/6 Voedselconversie.

Van bepaalde insectenlarven, zoals meelwormen, is bekend dat ze makkelijk te kweken zijn en een hoge conversiefactor hebben. In sommige landen worden ze door mensen graag gegeten. Dat wil echter nog niet zeggen dat zij een goede vleesvervanger zijn.
De Gezondheidsraad heeft meer onderzoeksgegevens nodig voordat hij het eten van meelwormen kan aanbevelen.

Noem nog een onderzoek dat zeker plaats moet vinden.

4/6 Voedselconversie.

De gegevens in de tabel zijn berekend voor een climax graslandecosysteem waarbij de totale biomassa door de jaren heen niet meer toeneemt. Voor de meeste ecosystemen op het land geldt dat slechts een beperkt deel van de NPP als voedsel (de trofische niveaus van) de consumenten bereikt. De rest van de NPP zet de tocht door de koolstofkringloop via een andere route voort.

afbeelding

Welk percentage van de NPP in het graslandecosysteem bereikt het eerste trofisch niveau van de consumenten als voedsel?
Wat gebeurt uiteindelijk met het deel van de NPP dat de consumenten niet bereikt?

5/6 Voedselconversie.

De gegevens in de tabel zijn gebaseerd op onderzoek in een natuurlijk ecosysteem. In de veeteelt is de conversiefactor van de dieren in het algemeen veel hoger dan die van soortgenoten in het wild. Bij vleesvarkens in de bio-industrie wordt al een conversiefactor van 0,25 gehaald.

Noem drie verschillende factoren die maken dat de voedselconversie voor varkensvlees in de bio-industrie hoger is dan in het wild.

Geef bij elke factor aan waardoor deze een bijdrage levert aan die hogere voedselconversie.

6/6 Voedselconversie.

Bij onderzoek naar de efficiëntie van voedselconversie bij landbouwhuisdieren worden proeven gedaan met jonge dieren, zoals kalveren, biggen en kuikens.
Gebruikt worden gegevens over de opname (I), assimilatie (A), onverteerde stoffen (F), productie (P) en dissimilatie (R).

Waarom worden voor het onderzoek naar de voedselconversie van landbouwhuisdieren jonge dieren gebruikt en niet de volwassen dieren?

1/5 De Kleine zwaan en het Schedefonteinkruid.
Zie de figuren B 6827 en B 4501 van de bijlage.

Kleine zwanen zijn trekvogels die broeden op de Russische toendra en zich gedurende de winter in Noordwest-Europa ophouden. Voor de Kleine zwaan zijn de ondergrondse knolletjes of tubers van het Schedefonteinkruid een belangrijke voedselbron, met name tijdens de voor- en najaarstrek. Onder andere door het NIOO (Nederlands Instituut voor Oecologisch Onderzoek) wordt onderzoek gedaan naar de interactie tussen de Kleine zwaan en Schedefonteinkruid.
Schedefonteinkruid (Potamogeton pectinatus) behoort tot de fonteinkruidfamilie, die wereldwijd voorkomt in ondiepe gedeelten van meren en plassen. Deze planten vermeerderen zich voornamelijk op ongeslachtelijke wijze. In het geval van het Schedefonteinkruid gebeurt dat met behulp van tubers, die vol zitten met zetmeel. Daarnaast vindt geslachtelijke voortplanting plaats door middel van zaden die over grote afstanden kunnen worden verplaatst. In de winter sterven alle bovengrondse delen van de plant af (zie de afbeelding 4501).
De tuberproductie is bijzonder variabel: een plant kan vele, relatief kleine tubers produceren, maar de plant kan ook wat minder exemplaren produceren, die dan groter zijn. Het is bekend dat daglengte en temperatuur invloed hebben op de tuberproductie van Schedefonteinkruid. Ook de bodemsamenstelling, zand of klei, en de voedselrijkdom spelen een rol.
Zoals voor een zich voornamelijk klonaal voortplantende soort valt te verwachten, is de ‘fenotypische plasticiteit' van het Schedefonteinkruid groot. Er is echter ook een genetische basis voor verschillen tussen de populaties.
Bepaalde waterplanten, zoals het Schedefonteinkruid, kunnen alleen in de ondiepe gedeelten van meren en plassen groeien.

Geef hiervoor twee mogelijke verklaringen.

2/5 De Kleine zwaan en het Schedefonteinkruid.

Met de term plasticiteit wordt aangegeven dat iets buigzaam of kneedbaar is.

Wat wordt in bovenstaande tekst bedoeld met ‘fenotypische plasticiteit'? Leg uit waarom fenotypische plasticiteit van belang is bij een klonaal voortplantende soort, zoals het Schedefonteinkruid.

3/5 De Kleine zwaan en het Schedefonteinkruid.

Beschrijf in maximaal drie zinnen hoe je in een (veld)experiment kunt onderzoeken of verschillen tussen populaties van Schedefonteinkruid genotypisch zijn.
Beschrijf welk resultaat hoort bij de conclusie dat bepaalde verschillen vooral fenotypisch zijn.