Oefentoets Biologie: Evolutie - natuurlijke selectie | VWO 4/VWO 5/VWO 6

Hanuman-langoeren.

Bij Hanuman-langoeren, apen uit India en Sri Lanka, doodt een nieuwe mannelijke leider in het veroverde territorium alle daar aanwezige jongen.

Wat is de evolutionaire verklaring voor dit gedrag?

Fazanten.

Bij fazanten zijn de mannetjes groter en hebben een kleuriger verentooi dan de vrouwtjes.

Welk verschijnsel verklaart deze verschillen?

Evolutie.

De volgende waarnemingen hebben betrekking op evolutie:

1. Allelen voor bepaalde erfelijke variaties die worden begunstigd in een bepaalde omgeving, worden doorgegeven.
2. Er is een strijd om het bestaan.
3. Na verloop van tijd worden begunstigde erfelijke variaties opgehoopt, waardoor er veranderingen in de allelfrequentie ontstaan.
4. Alhoewel populaties de neiging hebben tot overproductie, blijven ze min of meer constant van generatie op generatie.

In welke volgorde moeten deze waarnemingen geplaatst worden om de theorie van Darwin te ondersteunen?

Fitness.

De fitness van een individu wordt het beste bepaald door

De 'fittest'.

Welk individu is vanuit evolutionair gezichtspunt, de 'fittest'?

Gedragsstrategie.
Zie figuur B 5633 van de bijlage.

In een populatie prooidieren leven de individuen meestal solitair (alleen). Maar sommige mutanten, de zogenaamde sociale typen, gebruiken soortgenoten als een schild, waardoor ze zelf beter beschermd zijn en de soortgenoot meer opvalt.
Neem aan dat de fitness van een volledig solitair type in een populatie van volledig solitaire dieren gelijk is aan P.

Als zo'n dier wordt gebruikt door een sociaal type, verliest het dier wat aan fitness (B) aan het sociale dier. Maar voor het sociale dier is er ook een fitnessverlies (C), want het kost tijd en inspanning om een ander solitair dier te vinden om je achter te verschuilen en daarmee ben je weer meer kwetsbaar.
Als twee sociale typen elkaar ontmoeten, hebben ze beiden evenveel kans om door een predator gepakt te worden. Je kunt dit allemaal weergeven in een diagram zoals hiernaast.

Als B groter is dan C, welk type gedrag zal dan overheersen? gedrag.

- De gemiddelde fitness van een prooidier dat een populatie binnengaat met alleen maar solitaire typen zal gelijk zijn aan
- De gemiddelde fitness van een prooidier dat een populatie binnengaat met alleen maar sociale typen zal gelijk zijn aan .

-

Speltheorie.

Om het gedrag van dieren en de door dieren gebruikte strategieën te beschrijven, worden in de biologie vaak speltheoriemodellen gebruikt die van economen zijn geleend.
Een voorbeeld is het havik-duif spel. Daarin zijn er twee types dieren met verschillende gedragsstrategieën. John Maynard Smith stelde de volgende mogelijkheden voor om punten te verdienen of kwijt te raken:

Winnen: +50
Gewond raken: -100
Verliezen: 0
Dreigen: -10

Neem aan dat:
. haviken altijd winnen van duiven;
. haviken de helft van de ontmoetingen met andere haviken winnen, maar gewond raken bij de andere helft van de ontmoetingen;
. duiven altijd dreigen als ze elkaar ontmoeten en daarbij in de helft van de gevallen winnen.

Wat zal een aanvaller gemiddeld genomen aan punten verdienen bij de diverse ontmoetingen?
(hel getal intypen!)

havik valt havik aan: [invulveld] punten;
havik valt duif aan: [invulveld] punten;
duif valt havik aan: [invulveld] punten;
duif valt duif aan: [invulveld] punten.

-

Evolutionair Stabiele Strategie.

Een zogenaamde Evolutionair Stabiele Strategie (ESS) is een strategie die wint van alle andere strategieën. Een ESS kan nooit door een andere strategie verdrongen worden als deze in een populatie voorkomt.

Beoordeel de onderstaande beweringen I en II op hun juistheid.

I. De havik is een ESS en als de hele populatie havik speelt, is invasie door een duif onmogelijk.
II. De duif is een ESS en als de hele populatie duif speelt, is invasie door een havik onmogelijk.

Sikkelcelanemie.

In welke van de volgende gebieden zal men het vaakst sikkelcelanemie aantreffen?

In de .

Sikkelcelanemie.

Van de Afrikaanse negerbevolking heeft een groter deel te lijden van sikkelcelanemie dan van de Amerikaanse negerbevolking.

Wat is daarvan de oorzaak?

Natuurlijke selectie.

Welke van de onderstaande factoren in de evolutie kan het beste worden omschreven met de term 'natuurlijke selectie'?

Lijsters en slakkenschelpen.
Zie figuur B 5651 van de bijlage.

Lijsters gooien de schelpen van landslakken op stenen om zich met de zachte delen te kunnen voeden.

Als landslakken met patronen als hiernaast in gelijke aantallen voorkomen in een graslandhabitat, welk type heeft dan waarschijnlijk het grootste selectieve voordeel?

Type

Natuurlijke selectie.

Natuurlijke selectie is een proces dat kan leiden tot evolutie.

Aan welke eis of eisen moet er dan in ieder geval voldaan zijn?

Oorzaak van evolutie.

Waardoor wordt evolutie veroorzaakt?

Doordat .

Fitness.

Aan de hand van welk kenmerk wordt het Darwin-begrip 'fitness' bepaald?

Dikke billen.
Zie figuur B 5673 van de bijlage.

Lees de tekst in de afbeelding hiernaast.

Een gen is een fragment van een [invulveld]-molecuul.

Vrouwen met een flink achterwerk hebben volgens het fragment een voordeel in de natuurlijke [invulveld].

Fazanten.

Bij fazanten zijn de mannetjes groter en hebben een kleuriger verentooi dan de vrouwtjes.

Welk verschijnsel verklaart deze verschillen?

Solitaire op Rodrigues.
Zie figuur B 5683 van de bijlage.

Hiernaast zie je een solitaire, een uitgestorven, niet-vliegende reuzenvogel van het eiland Rodrigues.

Leg uit dat niet-vliegers en reuzenvogels juist op eilanden ontstaan.

Een zwerm mussen.

Een zwerm mussen eet van een voedertafel in de tuin. Plotseling geeft een van hen een alarmroep. Alle mussen vliegen op en verbergen zich. Een seconde later vliegt een havik voorbij.

Hoe kun je verklaren dat het geven van de alarmroep door een mus een grotere fitness oplevert dan het stil wegvliegen van deze vogel?

Berkenspanner.
Zie figuur A 1209 van de bijlage.

De berkenspanner is een vlinder waarvan een lichtgrijze en een zwarte variant voorkomt. In Engeland was rond 1850 slechts 1% van de vlinders zwart. In 1900 bleek echter 99% zwart te zijn, het geen verklaard werd doordat de lichte exemplaren sterk opvielen op de door de roet uit schoorstenen zwart geworden boomstammen en daardoor een opvallende prooi vormden voor vogels.

Welke van de onderstaande termen omschrijft deze verschuiving in de kleurverhouding het beste?

Evolutie te land en ter zee.

In het algemeen gaat evolutie op het land sneller dan in de zee.

Hoe is dit te verklaren?

Selectie.

Welke van de onderstaande omschrijvingen van een proces geeft of welke geven een juiste omschrijving van (een deel van) het begrip natuurlijke selectie?

1. Een proces dat het verdwijnen van soorten met ongunstige genen bevordert.
2. Een proces waardoor genfrequenties veranderen onder invloed van veranderende milieufactoren.

Sexebepaling bij bijen.

Bij de sociaal levende honingbij wordt de sexe op een bijzondere manier bepaald.
Vrouwtjes zijn diploïd (2n) en ontwikkelen zich uit bevruchte eitjes.
Mannetjes zijn haploïd (n) en ontwikkelen zich uit onbevruchte eitjes.
Stel dat een koningin paart met één mannetje.

Welke twee beweringen hierover zijn dan waarschijnlijk juist?

I. De mannetjes hebben wel een moeder, maar geen vader.
II. Een vrouwtje kan om haar fitness te verhogen beter haar broers verzorgen dan te investeren in het krijgen van nakomelingen.
III. Het is voordelig voor de fitness van de vrouwtjes als een koningin evenveel zoons als dochters krijgt.
IV. Om de eigen fitness te verhogen, doet een vrouwtje er goed aan de eieren van andere vrouwtjes uit het nest te verwijderen.

Cane toads.
Zie figuur B 5296 van de bijlage.

Cane toads zijn padden die vanuit Hawaii in Australië zijn ingevoerd om suikerrietkevers te bestrijden. Maar de kevers lieten zich niet gemakkelijk vangen en de pad verliet de suikerrietplantages om elders op zoek te gaan naar voedsel. De paddenpopulatie groeide exponentieel, doordat ook de predatoren dood gingen wanneer ze een (giftige) pad aten.
In Australië verspreiden de cane toads zich in snel tempo over het continent. De padden aan het invasiefront (de rand van het verspreidingsgebied) verplaatsen zich het snelst. Dat is veel sneller dan deze paddensoort normaal gesproken doet.

Leg uit hoe (natuurlijke) selectie er voor gezorgd heeft dat deze padden zich veel sneller verplaatsen dan hun soortgenoten in Hawaii.

De reiger.
Zie figuur B 5317 van de bijlage.

De reiger (Ardea cinerea, (zie afbeelding hiernaast) jaagt op buit in het water en langs de waterkant. De vogel beweegt langzaam en voorzichtig in de buurt van laag water en zoekt daar voedsel. Tijdens de jacht kan hij plotseling 'bevriezen': hij staat heel stil met de hals in een S-bocht en tuurt in het water. Wanneer hij een vis ziet, buigt hij zich bliksemsnel en vangt de vis met zijn snavel.

Hoe kan deze jachttechniek zijn ontstaan via natuurlijke selectie?