Oefentoets Biologie: Ecologie - onderzoek | VWO 4/VWO 5/VWO 6

1/4 Een ecologisch onderzoek.

Leerlingen uit 6 V WO van een scholengemeenschap ergens in Nederland hebben de opdracht gekregen voor hun schoolonderzoek zelfstandig een ecologisch onderzoek uit te voeren. Een groepje leerlingen besluit onderzoek te gaan doen naar de waterkwaliteit in de buurt van een bedrijf waarvan zij weten dat het continu flinke hoeveelheden afvalwater loost op het oppervlaktewater. De leerlingen vragen zich af of de lozingen van het bedrijf de kwaliteit van het water in het beekje en uiteindelijk in het riviertje beïnvloeden. Voor hun onderzoek formuleren zij een hypothese.

Geef een hypothese waarop een onderzoek kan worden gebaseerd dat antwoord geeft op bovenstaande onderzoeksvraag.

2/4 Een ecologisch onderzoek.
Zie figuur A 511 van de bijlage.

Vervolgens brengen de leerlingen de omgeving van het bedrijf schematisch in kaart, zoals is weergegeven in de afbeelding. Zij bepalen de kwaliteit van het water in de buurt van het bedrijf met behulp van monsters van de macrofauna in het water. Zij bemonsteren het water tegelijkertijd op verschillende punten.
In de afbeelding zijn zeven mogelijke monsterpunten aangegeven. De leerlingen bemonsteren niet meer punten dan nodig is om te onderzoeken of het bedrijf door zijn lozing de kwaliteit van het water in riviertje R beïnvloedt.

Geef de nummers van de punten in de afbeelding die zij minimaal moeten bemonsteren.

3/4 Een ecologisch onderzoek.

De leerlingen maken een monsterschema voor een aantal dagen. Ze besluiten om elke dag op een ander tijdstip de monsters te nemen.

Geef een reden waarom het voor hun onderzoek beter is om op verschillende tijdstippen te bemonsteren en niet steeds op hetzelfde tijdstip.

4/4 Een ecologisch onderzoek.
Zie figuur C 219 en C 212 van de bijlage.

Voor het interpreteren van vangstgegevens maken de leerlingen gebruik van de afbeelding.

Zie figuur C 212 van de bijlage.

Een voorbeeld van mogelijke vangstgegevens is weergegeven in de afbeelding. Deze gegevens zijn vroeger bij een overeenkomstig onderzoek verzameld door andere leerlingen. Het zijn betrouwbare vangstgegevens die informatie geven over de waterkwaliteit op vijf verschillende monsterpunten A tot en met E.

Welk van deze monsterpunten is het minst vervuild?

2/10 Nonnetjes.
Zie figuur C 421 van de bijlage.

In het diagram van de afbeelding zijn de resultaten samengevat: de (gemiddelde) dichtheden in het Balgzand van broedjes in een bepaald teljaar, en de dichtheid van de daaruit gegroeide nonnetjes in de vijf daaropvolgende jaren.

Op basis van de gegevens in de afbeelding worden twee beweringen gedaan:

1. De sterfte onder de broedjes is relatief groot in vergelijking met de sterfte van oudere nonnetjes in hetzelfde gebied;
2. Een piek in het aantal broedjes in een bepaald jaar is in latere jaren in het gebied nog steeds te zien aan het aantal nonnetjes van een bepaalde jaargang.

Welke van deze beweringen is of welke zijn juist?

3/10 Nonnetjes.

Uit het onderzoek op het Balgzand blijkt dat er door de jaren heen grote verschillen zijn in de populatiegrootte van de nonnetjes.
Gebleken is dat de variatie in het aantal broedjes samenhangt met de hoeveelheid fytoplankton: soms zweven de larven van de nonnetjes in het water als de algenbloei is opgestart en in andere jaren lopen ze de algenbloei, die maar een paar weken duurt, mis.
Verschillen in de watertemperatuur door de jaren heen kunnen hier niet de oorzaak van zijn, want de watertemperatuur beïnvloedt in een bepaald jaar tegelijkertijd de ontwikkeling van de algen en de ontwikkeling van de nonnetjeslarven.
Andere abiotische factoren die kunnen verschillen door het jaar heen zijn:

1. concentratie anorganische stoffen in het water
2. daglengte
3. helderheid van het water
4. zonuren

Welke van deze abiotische factoren kunnen wèl de oorzaak zijn van het mislopen van de algenbloei door de nonnetjeslarven?

4/10 Nonnetjes.

Voor het verklaren van de verschillende kleuren bij nonnetjes kan gedacht worden aan een selectievoordeel van bepaalde kleuren in verband met predatie.

Geef twee argumenten tégen deze verklaring.

5/10 Nonnetjes.
Zie figuur C 422 van de bijlage.

Door het NIOZ werd ook onderzoek gedaan naar de schelpvorm van het nonnetje. Zo werd onder andere de globositeit (lengte/dikte verhouding) van de nonnetjes in de Waddenzee en die in de Noordzee bepaald.
Het resultaat is in de afbeelding gegeven, evenals de onderzoeksplekken.

Op basis van deze gegevens wordt de conclusie getrokken dat de nonnetjes in de Waddenzee een bollere vorm hebben dan de nonnetjes in de Noordzee.
De onderzoekers vragen zich af of de nonnetjes één populatie vormen of dat er sprake is van een aparte Waddenzeepopulatie en een Noordzeepopulatie.

Geef een argument om alle nonnetjes van de Noordzee en de Waddenzee tot één populatie te rekenen.
- Geef een argument om een aparte Waddenzeepopulatie en een Noordzeepopulatie te onderscheiden.

6/10 Nonnetjes.

Genetische drift is een proces waarbij in een populatie een willekeurige verandering in een genfrequentie plaatsvindt, die niet kan worden toegeschreven aan natuurlijke selectie. Onder bepaalde voorwaarden leidt genetische drift tot een verandering van de hele populatie.
De verschillen in schelpvorm tussen de nonnetjes in de Waddenzee en die in de Noordzee zijn waarschijnlijk niet een gevolg van genetische drift.

Geef een voorbeeld van een situatie waarbij genetische drift in de Waddenzee of in de Noordzee wel een groot effect op een populatie nonnetjes kan hebben.

7/10 Nonnetjes.

In de Waddenzee zijn de belangrijkste predatoren van nonnetjes de wadvogels en in de Noordzee zijn dit vooral de krabben. De schelpvorm speelt in de relatie met deze groepen predatoren een belangrijke rol.
Hiermee kan het verschil in globositeit tussen nonnetjes in de Waddenzee en in de Noordzee verklaard worden.

Leg dit uit.

8/10 Nonnetjes.

De onderzoekster wil weten of het verschil in globositeit van de nonnetjes in de Waddenzee en in de Noordzee berust op genotype of op fenotype.

Beschrijf een proefopzet voor dit onderzoek.

9/10 Nonnetjes.

Welk resultaat van een dergelijk onderzoek wijst op een fenotypisch verschil?

10/10 Nonnetjes.
Zie figuur B 4712 van de bijlage.

Nonnetjes kunnen op verschillende dieptes in de bodem worden aangetroffen.
Hun foerageergedrag is aangepast aan de diepte en predatiedruk.
De nonnetjes die dieper ingegraven zijn, zuigen het zeewater op en filteren daar voedsel uit (nummer 1 in de afbeelding).
Nonnetjes dichter bij de oppervlakte kunnen met hun sifon de bodem afgrazen (nummer 2 in de afbeelding).
Uit het onderzoek blijkt dat het type foerageergedrag invloed heeft op de overlevingskans van het nonnetje op een bepaalde plaats op het wad.

Beredeneer onder welke omstandigheid een bepaald type foerageergedrag de overlevingskans van het nonnetje vergroot.

2/4 Tributyltin.
Zie figuur B 5249 van de bijlage.

De concentratie van TBT in de Deense binnenwateren is 0,3-2,4 ng/L zeewater. TBT veroorzaakt geslachtsverandering van mannetjes naar wijfjes bij wulken, een zeeslakkensoort. Het verband tussen de TBT-concentratie en de geslachtsverandering bij deze dieren is te zien in nevenstaande figuur.

Leg met behulp van deze figuur uit hoe het verband is tussen de TBT-concentratie en de geslachtsverandering.

2/4 Parasieten bij vee.
Zie figuur B 5255 van de bijlage.

Men kan het vee behandelen met de stof ivermectine. Die is giftig voor rondwormen, mijten en insecten, maar niet voor regenwormen.
Men kan een eenmalige behandeling geven via een injectie, of een capsule aanbrengen die gedurende 4-5 maanden ivermectine aangeeft aan de pens.
Ivermectine verlaat het lichaam vrijwel onveranderd via de koeienvlaaien.
Bekijk de afbeelding hiernaast.

Leg uit hoe de grafiek er uit zal zien na het aanbrengen van een capsule.

3/3 Een invasie van ribkwallen.
Zie figuur B 5261 van de bijlage.

Mnemiopsis leidyi is ook in de Deense vaarwateren terecht gekomen.
Daar komt een andere meloenribkwal voor, Beroe cucumis (zie afbeelding), waarvan de invloed op Mnemiopsis leidyi nog niet duidelijk is.
Soorten die in een bepaalde ecosysteem aangevoerd zijn door de mens en die andere soorten daar kunnen verdringen en evenwichten kunnen verstoren, noemt men exoten of invasieve soorten. Zij hebben in dit nieuwe gebied vaak geen natuurlijke vijanden hebben een of meer van de volgende kenmerken: aanpassingsvermogen, reproductievermogen, verspreidingsmogelijkheid, concurrentiekracht.

Kies een van de genoemde kenmerken en beschrijf een werkplan om vast te stellen of Mnemiopsis leidyi in de Deense vaarwateren op grond van dit kenmerk een invasieve soort zal worden.

2/5 Koraalrif.
Zie figuur B 5313 van de bijlage.

Koralen zijn erg temperatuurgevoelig. Als de temperatuur gedurende langere tijd boven een kritisch niveau komt, verdwijnen de algen uit het koraal, dat hierdoor verbleekt.
De afbeelding hiernaast laat de fotosynthese-activiteit zien in een verbleekt en een niet verbleekt koraal.

Leg uit hoe je een experiment kunt doen dat tot de getoonde resultaten leidt.