Oefentoets Biologie: Ecologie - onderzoek | HAVO 4/HAVO 5

Deze oefentoets bevat 13 vragen en is te gebruiken in een toetsplatform dat QTI 3.0 ondersteunt. De opgaven zijn gemaakt door een vakdocent Biologie van de NVON. Ideaal om leerlingen gericht te laten oefenen en hun kennis te toetsen.

Aantal vragen

13

Vak(ken)

Biologie

Kerndoel(en)

VO Kerndoel 31: Processen in de natuur

Leerniveau(s)

HAVO 4, HAVO 5

Uitgever

NVON

Copyright

cc-by-sa-40

Ecologie

1/5 Insectenthermometer.

Insecten zijn voor hun activiteit sterk afhankelijk van de omgevingstemperatuur.
In 1950 stond in het blad Natura een artikel over dit onderwerp. Het betreft hier het onderzoek van de Amerikaan Steve Hallenbeck.
…"Hallenbeck heeft voornamelijk bij krekels nagegaan of er een nauw verband bestaat tussen de temperatuur en de frequentie van het sjirpen. Gedurende vele nachten heeft hij met een stopwatch de frequentie van het gesjirp opgenomen. Met een thermograaf werd gedurende de nacht het verloop van de temperatuur geregistreerd op een strook papier"…
Het verschijnsel van het sjirpen dat Hallenbeck beschreef, gaat ook op voor de veldkrekel die in Nederland voorkomt. Het werkt als volgt: de mannetjes van de veldkrekel ‘zingen' door hun vleugels tegen elkaar te bewegen. Vier snelle vleugelbewegingen achter elkaar veroorzaken samen een geluid dat klinkt als ‘kri'. Zo'n kri-element wordt ook wel echeme genoemd. Onderdelen van de vleugels trillen mee en versterken het geluid. Het kenmerkende ‘kri-kri-kri' ontstaat doordat de krekel een hele reeks echemes achter elkaar produceert.
Het tempo waarin dit gebeurt is afhankelijk van de temperatuur. In het veld geldt als regel: tel het aantal kri-elementen dat je in vijf seconden hoort, tel hier 7 bij op: de uitkomst is de omgevingstemperatuur in °C. Als de buitentemperatuur boven de 40°C uitkomt, sjirpen de krekels niet. Dit betekent dat er een bovengrens is aan dit sjirpen. Je kunt het aantal kri's dus ook gebruiken als insectenthermometer.

Zie volgende scherm

Ecologie

2/5 Insectenthermometer.
Zie figuur A 994 van de bijlage.

Op de uitwerkbijlage is een assenstelsel getekend.
- Zet in dit assenstelsel de omgevingstemperatuur uit tegen de frequentie van het gesjirp van de veldkrekel zodat zo'n insectenthermometer ontstaat voor metingen tussen de 9°C en 38°C.
- Noteer onder het assenstelsel de berekening van twee meetpunten.

afbeeldingafbeelding

Ecologie

3/5 Insectenthermometer.

Het onderzoek heeft Hallenbeck vele nachten gekost.

Beschrijf een onderzoek waarin je de relatie tussen omgevingstemperatuur en de frequentie van het sjirpen in een laboratoriumsituatie in kortere tijd kunt vaststellen.

Ecologie

4/5 Insectenthermometer.
Zie figuur B 4373 van de bijlage.

Onderzoek aan zenuwcellen van krekels laat zien dat het patroon dat wordt gezongen op een andere plaats in het zenuwstelsel wordt opgewekt (P) dan waar het soorteigen zangpatroon wordt herkend (Q) (zie de afbeelding). In het eerste geval gaat het om groepen zenuwcellen die spieren aansturen, en in het tweede geval om groepen zenuwcellen waar informatie van de zintuigcellen wordt verwerkt.

- Welk type zenuwcellen kun je, op basis van de gegeven informatie, bij P zeker verwachten?
- Welk type zeker bij Q?

afbeeldingafbeelding

afbeeldingafbeelding

Ecologie

5/5 Insectenthermometer.

Door het sjirpen lokken mannetjes vrouwtjes. Krekelvrouwtjes herkennen de mannetjes van de eigen soort aan het patroon van het gezang. Uit onderzoek is gebleken dat niet alleen de productie van het sjirpgeluid, maar ook de waarneming van het sjirpgeluid in de hersenen, temperatuurafhankelijk is.
Daardoor herkennen de krekelvrouwtjes bij hogere temperaturen het snellere gesjirp toch als soorteigen.
Krekelvrouwtjes kunnen aan de toonhoogte horen hoe groot het mannetje is: grotere mannetjes maken lagere geluiden. Vrouwtjes kunnen zo voor grotere, wellicht gezondere mannetjes kiezen.
Over de gevolgen van dit waarnemen door de vrouwtjes worden de volgende uitspraken gedaan:

1. Het is voor het voortbestaan van de soort belangrijker dat een krekelvrouwtje het patroon van het gesjirp waarneemt, dan dat ze toonhoogte waarneemt.
2. Bij hogere temperaturen kiezen vrouwtjes vaker voor grotere mannetjes dan bij lage temperaturen.

Welke uitspraak is of welke uitspraken zijn juist?

Ecologie

1/3 De Europese rivierkreeft.
Zie figuur B 4540 van de bijlage.

Vanaf de Middeleeuwen tot aan de achttiende eeuw was de zoetwaterkreeft volksvoedsel in grote delen van Europa, maar in het jaar 2000 bestond de Nederlandse populatie uit niet meer dan drie kolonies in de directe omgeving van Arnhem en Velp. Sinds 2001 zijn er daar twee van verdwenen, waardoor de beschermde, uiterst zeldzame kreeft hier nu nog maar op één plek voorkomt: een vijver op het landgoed Warnsborn. Daar heeft het dier zich letterlijk teruggetrokken tot bij de bron: het schone, kiemvrije kwelwater waarmee de Veluwse beken en vijvers worden gevoed.
Bij de laatste telling waren het er nog 79, maar daarbij zijn waarschijnlijk veel dieren over het hoofd gezien. Vermoedelijk zijn er op dit moment nog ongeveer 200 Europese rivierkreeften in Nederland over.
Een onderzoeker is niet tevreden met de schatting van het aantal kreeften. Hij gaat de grootte van de populatie bepalen door middel van de vangst-terugvangstmethode. Hij vangt op een bepaalde dag 25 kreeften en merkt deze. Hij gebruikt hierbij een merk dat niet loslaat in het water.

Noem twee andere voorwaarden waaraan het merk moet voldoen om een betrouwbare schatting te kunnen maken.

afbeeldingafbeelding

Ecologie

2/3 De Europese rivierkreeft.

Na het merken zet hij de 25 dieren terug. Na een week vangt hij nogmaals 25 dieren. Hij telt het aantal gemerkte dieren en berekent vervolgens dat er ongeveer 156 dieren in de vijver aanwezig zijn.

Laat met een berekening zien hoeveel dieren van de tweede vangst waren gemerkt.

Ecologie

3/3 De Europese rivierkreeft.
Zie figuur B 6826 van de bijlage.

De belangrijkste oorzaak waardoor de Europese rivierkreeft het zo moeilijk heeft om in Nederland te overleven is de besmetting met de zogenaamde kreeftenpest. Kreeftenpest wordt veroorzaakt door een schimmel. Die schimmel is in Europa terechtgekomen door de introductie van geïnfecteerde Amerikaanse rivierkreeften. De dieren van deze soort bestrijden de schimmel door hem in te kapselen. Bij een vervelling werpen ze de schimmel met het kapsel af. De Europese rivierkreeft bezit de eigenschap om de schimmel in te kapselen niet.

Het is echter aannemelijk dat alle kreeftensoorten van een gezamenlijke voorouder afstammen.

Waardoor zijn Amerikaanse rivierkreeften wel resistent geworden tegen kreeftenpest en Europese rivierkreeften niet?

afbeeldingafbeelding

Ecologie

12/13 De leuke tegen de leukste.

Noem een voordeel van het bouwen en doorrekenen van een computermodel over het beheer van papegaaiduikers, waarin de variabelen jacht, aantal konijnen en aantal beschikbare holen zijn opgenomen.

Ecologie

13/13 De leuke tegen de leukste.

Leg uit voor welke groep (rond Sigurdsson, Asgeirdottir of Vigfusdottir) het bouwen en laten doorrekenen van een computermodel vrijwel zeker geen verandering zal veroorzaken in hun standpunt.

Ecologie

1/3 Zilte schijnspurrie en Stomp kweldergras.

Tekst:
Op verschillende plaatsen langs wegen worden de laatste jaren plantensoorten aangetroffen die vroeger alleen langs de zeekust voorkwamen. De oorzaak daarvan is het overvloedig strooien van pekel in de winter.
Pekelzout is voornamelijk NaCl. Het gaat in dit geval om de plantensoorten Zilte schijnspurrie (Spergularia salina) en Stomp kweldergras (Puccinellia distans).
Planten van beide soorten groeien op kale plaatsen in zilte terreinen. Kale plaatsen zijn vaak het gevolg van betreding, waardoor de grond wordt verdicht.

bewerkt naar: Nederlandse Oecologische Flora, deel 1, E. J. Weeda e.a., Hilversum, 1985, 202

Zilte schijnspurrie en Stomp kweldergras zijn geen nauw verwante soorten.

Zie volgende scherm

Ecologie

2/3 Zilte schijnspurrie en Stomp kweldergras.

Kweldergras blijkt in laboratoriumomstandigheden ook goed te groeien in een bodem zonder zout. In de vrije natuur komt kweldergras op niet zoute bodems nauwelijks voor.
Els denkt dat kweldergras op niet-zoute bodems concurrentie ondervindt van andere grassen, bijvoorbeeld van raaigras. Els wil deze veronderstelling onderzoeken en voert daartoe een experiment uit.
Zij heeft de beschikking over de volgende materialen:

- zaden van raaigras,
- zaden van kweldergras,
- potten,
- potgrond,
- water.

Beschrijf een werkplan dat Els voor dit experiment kan gebruiken.

Ecologie

3/3 Zilte schijnspurrie en Stomp kweldergras.

Beschrijf een mogelijk resultaat van dit experiment dat de veronderstelling van Els bevestigt.