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

Een voedselketen.

In een voedselketen kan de hoeveelheid vastgelegde energie van het eerste trofische niveau worden vergeleken met de hoeveelheid vastgelegde energie van het tweede trofische niveau.

In welk van deze trofische niveaus is de hoeveelheid vastgelegde energie het grootst?
Waardoor?

2/2 Energiestromen.
Zie figuur A 361 van de bijlage.

Vergelijk de productie van cassave met die van bietsuiker.

Geef aan, met gebruikmaking van de gegevens in de afbeelding A 361 en de formule, waardoor de energieratio van deze producten in de tabel hierboven een factor 100 verschilt.
Noem vijf daarbij betrokken factoren die je uit de gegevens kunt afleiden.

Noteer of de volgende beweringen juist zijn of onjuist.

1. Niches komen alleen in een climax-ecosysteem voor. [invulveld]
2. Tijdens de successie worden de niches in een ecosysteem meer en meer gespecialiseerd. [invulveld]
3. De stabiliteit van een ecosysteem is afhankelijk van de diversiteit. [invulveld]
4. Bij een beïnvloeding van buitenaf die sterker is dan de draagkracht van een ecosysteem, verdwijnt het ecosysteem. [invulveld]

Kenmerken van bossen.
Zie figuur B 1282 van de bijlage.

In de afbeelding is in cirkeldiagrammen de verdeling van organische verbinding weergegeven in twee verschillende typen bos. De bestudeerde typen bos zijn een noordelijk naaldwoud en een tropisch regenwoud.

Leg uit welk cirkeldiagram het tropisch regenwoud weergeeft. Maak bij je uitleg gebruik van de gegevens betreffende bodem, bladeren, hout en strooisellaag in de diagrammen.

Uitsterving.

Het stuk tekst hieronder komt uit een artikel over het massaal uitsterven van soorten organismen ca 65 miljoen jaar geleden als gevolg van een meteorietinslag op het schiereiland Yucatán in Mexico.

Tekst:
Door de massale sterfte nam de evolutie een totaal andere loop. Aan de hand van de sedimenten kan die ontwikkeling heel nauwkeurig, in stapjes van ongeveer duizend jaar, worden gevolgd. Na een tijd ontstaan er in razend tempo allerlei nieuwe soorten. In een tijdsbestek van enkele duizenden jaren ontstaan er bijvoorbeeld drie, vier nieuwe planktonsoorten.
Binnen de traditionele, darwinistische opvatting van evolutie kan dat nauwelijks. De geboorte van een nieuwe soort vergt al gauw enkele tienduizenden jaren. Als het leven op aarde zich in een evenwicht bevindt, is het bovendien bijzonder moeilijk voor een nieuwe soort om een onbezet plekje, een niche, te vinden.
Na een catastrofe blijkt het allemaal heel anders te verlopen dan Darwin had gedacht. Juist omdat vrijwel alle soorten vernietigd waren, konden zich uit de overblijvers ongekend snel nieuwe soorten ontwikkelen.
Voor zoogdieren bijvoorbeeld had de ramp grote gevolgen. Daarvoor speelden de zoogdieren een ondergeschikte rol. Het was immers het tijdperk der dinosauriërs. Weliswaar bestonden zoogdieren al honderden miljoenen jaren, langer dan de dino's, maar hun evolutie had niet meer opgeleverd enkele kleine en gespecialiseerde insecteneters.

Verklaar vanuit het ecologische begrip 'niche' waarom nieuwe soorten zich zo snel na de catastrofe konden ontwikkelen.

Verwante soorten.

Verwante vogelsoorten waarvan de individuen in principe wel met elkaar kunnen paren, gebruiken meestal verschillende geluidssignalen bij de paarvorming. Hierdoor wordt kruising tussen de soorten voorkomen.
Drie situaties worden met elkaar vergeleken:

1. twee verwante vogelsoorten hebben dezelfde ecologische nis (niche) en dezelfde habitat,
2. twee andere verwante vogelsoorten hebben dezelfde ecologische nis, maar verschillende habitats,
3. twee weer andere verwante vogelsoorten hebben dezelfde ecologische nis in verschillende ecosystemen.

In welke van deze situaties zijn de verschillen tussen de geluidssignalen waarschijnlijk het meest belangrijk voor instandhouding van de soort? Leg je antwoord uit met behulp van de definities voor ecologische nis en habitat.

Populaties.

Een aantal verzamelingen van organismen in Nederland is:

1. alle egels in een bos,
2. alle Grote poelslakken in een vijver,
3. alle waterplanten in een vijver,
4. alle grassen in een weiland,
5. alle organismen die op een beukenboom leven,
6. alle spinnen in hun web.

Geef de definitie van het begrip populatie.
Leg uit welke van deze verzamelingen van organismen een populatie kan of kunnen vormen.

Konijnen tellen.
Zie figuur B 1278 van de bijlage.

Een ecoloog wil de grootte van een populatie konijnen in een geïsoleerd duingebied bepalen.
Hij vangt van deze populatie 45 dieren. Nadat deze dieren zijn gemerkt, worden ze weer losgelaten.
Enkele dagen later vangt hij uit de populatie 50 dieren, waarvan er 5 gemerkt blijken te zijn.
Op grond van deze gegevens maakt hij een voorlopige schatting van het aantal konijnen in dit gebied.

Bereken met behulp van de door hem verzamelde gegevens uit hoeveel konijnen deze populatie volgens deze voorlopige schatting bestaat.

Primaire productie.
Zie figuur C 3 van de bijlage.

In de figuur is een overzicht gegeven van fosfaat- (boven) en ammoniaconcentraties (rechts) in juni 1971. De in het IJsselmeer gemeten waarden zijn eveneens aangegeven.
In de onderste figuren staat een overzicht van nitrietconcentraties (links) en nitraatconcentraties (rechts) in juni 1971. De concentraties van nitriet en nitraat zijn in het centrale gedeelte van de Waddenzee (het gebied tussen Friesland en Texel) groeibeperkend voor de algen.
Met name fosfaat geldt als algehele beperkende factor voor de groei van algen; dat wil zeggen hoe minder fosfaat, hoe minder algengroei.

Indien onder primaire productie wordt verstaan de totale productie van organisch materiaal uit anorganisch, geef dan zo nauwkeurig mogelijk aan waar in de Waddenzee (3 plaatsen) deze primaire productie door algen goed verloopt.

Mestkevers.
Zie figuur B 1306 van de bijlage.

De verwerking van koemest door mestkevers gebeurt als volgt. Een mestkever rolt van mest een balletje en brengt dat onder de grond (zie de afbeelding). Daarin legt het dier eieren.
Wanneer de larven uitkomen, voeden die zich met vaste mestbestanddelen, waarbij ze anorganische stoffen uitscheiden. Volwassen mestkevers voeden zich bijna uitsluitend met mestvloeistof en de daarin aanwezige micro-organismen. De ontwikkeling van een mestkever is eveneens weergegeven in de afbeelding.

Door sommige biologen wordt de larve van de mestkever beschouwd als een reducent, anderen zijn van mening dat deze larve te beschouwen is als een consument.

Geef een argument voor elk van beide standpunten.

Braakleggen van akkers.

In een beheersexperiment wordt het braak liggen van akkers bestudeerd. De onderzoeker laat één van de akkers gedurende vijf jaar braak liggen. Na deze vijf jaar constateert hij dat op deze akker successie heeft plaatsgevonden. Zijn constatering berust op zijn waarneming van
de diversiteit aan soorten en het aantal gespecialiseerde nissen.

Noem vier andere kenmerken van successie.

Schiermonnikoog groeit.
Zie figuur E 45 van de bijlage.

Onder invloed van wind en water verandert de grootte van het waddeneiland Schiermonnikoog voortdurend. In de afbeelding is de toename van de oostelijke helft van dit waddeneiland in de loop van de tijd weergegeven.

In dit deel van het eiland ontstaan jonge kwelders, ook wel schorren genaamd. Tijdens hoogwater wordt door het zeewater klei afgezet. De jonge kwelder raakt begroeid met planten zoals zeekraal en gerande zeespurrie. Enige tientallen jaren later bestaat de begroeiing uit kweldergras, schorrenzoutgras en zeeweegbree, waarna houtige struiken zoals zeealsem en gewone zoutmelde zich kunnen vestigen. De kwelder is dan ook bevolkt met insecten, aaltjes, hazen en konijnen.
Tijdens deze successie veranderen de abiotische omstandigheden op de schorren.

Beschrijf drie veranderingen die optreden in het abiotische milieu en die een bijdrage leveren aan de successie.

Korstmos.

Een korstmos bestaat uit twee verschillende typen organismen: een alg en een schimmel.
Korstmossen kunnen onder extreme omstandigheden leven: ze zijn bijvoorbeeld goed bestand tegen extreme koude en droogte.
In een experiment laat men een korstmos groeien op een suikeroplossing. De schimmeldraden blijken dan te groeien, maar de algen verdwijnen. In een ander experiment met korstmos blijkt dat de algen zonder schimmel kunnen blijven leven als er voldoende licht, water en voedingszouten voor de algen beschikbaar zijn. Een leerling noemt de hier beschreven relatie tussen alg en schimmel in korstmos 'mutualisme'. Een andere leerling is het daar niet mee eens.

Leg uit dat in deze experimentele situaties het begrip 'mutualisme' niet van toepassing is op de relatie tussen schimmel en alg in een korstmos.
Geef in je uitleg ook de definitie van het begrip mutualisme.

2/2 Relaties tussen soorten.

Maak het schema compleet door de begrippen commensalisme, mutualisme en parasitisme op de juiste plaats(en) in te vullen. Geef je antwoord in de onderstaande rij.

1 = [invulveld]
2 = [invulveld]
3 = [invulveld]
4 = [invulveld]
5 = [invulveld]

Biotische relaties.

Enkele voorbeelden van biotische relaties worden genoemd:

1. In Limburg leven in de vacht van een schaap teken die bloed van het schaap zuigen.
2. In Namibië wijst de honingvogel, door kwetterend voor de honingdas uit te vliegen, de honingdas de weg naar nesten van wilde bijensoorten. De honingdas braakt deze nesten open en eet een deel van de honingraten op. De rest van de raten kan door de honingvogel worden opgegeten.
3. In Kenia worden de maaltijdresten van roofdieren vaak door gieren opgegeten.
4. In Tanzania kunnen leeuwen een prooi van een troep hyena's stelen, maar een troep hyena's kan ook een leeuw van zijn prooi beroven.

Welke van deze genoemde biotische relaties is of welke zijn te beschouwen als voorbeelden van competitie? Geef een verklaring voor je antwoord.

2/2 Voedselrelaties in de Waddenzee.
Zie figuur E 47 en E 46 van de bijlage.

In de uitwerkbijlage zijn beide energiestromen getekend in de vorm van een aantal vijfhoekige vakken. Op verschillende plaatsen vindt overdracht van stoffen binnen en tussen beide hoofdstromen plaats. Wanneer die overdracht in de vorm van pijlen worden toegevoegd, ontstaat een schema van een voedselweb.

Maak dit schema in de uitwerkbijlage als volgt compleet:
- Zet de namen van de volgende zes groepen organismen op een juiste plaats in de vakken: algen, bacteriën, schelpdieren, schimmels, vogels, wormen.
- Verbind de vakken waartussen overdracht van organisch materiaal plaatsvindt met pijlen.
Noteer ten minste zeven nieuwe pijlen.

1/2 Cyanogene klaverplanten.
Zie figuur B 2987 van de bijlage.

Sommige planten zijn cyanogeen. Dat houdt in dat ze onder bepaalde omstandigheden in hun bladeren en stengels de giftige stof blauwzuur of waterstofcyanide (HCN) kunnen produceren. Blauwzuur verstoort de elektronentransportketen. Door het blauwzuur zijn deze planten beschermd tegen vraat door bijvoorbeeld slakken.

Zie figuur B 2987 van de bijlage.

In cyanogene planten kan de reactieketen uit de afbeelding plaatsvinden:

Van de plantensoort rolklaver (Lotus corniculatus) komen in Europa cyanogene en acyanogene varianten voor.
De acyanogene planten kunnen geen blauwzuur vormen, doordat ze één van de bij de reactieketen betrokken enzymen missen. Bij de cyanogene klaverplanten bevindt linamarine zich in de vacuolen en het linamarase in de celwanden.

- Leg uit dat de aanwezigheid van deze twee stoffen op verschillende plaatsen functioneel is voor de plant zelf.
- Leg uit dat dit mechanisme van belang is voor instandhouding van de plantensoort.