Oefentoets Biologie: Gedrag - Leren | VWO 3/VWO 4/VWO 5

1/2 Duiven in de skinnerbox.
Zie figuur B 3938 van de bijlage.

Veel laboratoriumonderzoek naar het gedrag van dieren is verricht met gebruik van de skinnerbox, een kleine ruimte waarin de reactie van een dier op allerlei prikkels kan worden bestudeerd.
Bij een onderzoek naar het leergedrag van duiven werd de volgende proefopstelling gebruikt (zie de afbeelding): een skinnerbox met een lampje en een voedselautomaat.
Er werden drie groepen duiven gebruikt. Elke duif werd dagelijks enige tijd in de skinnerbox gezet. Daar werd op onregelmatige tijdstippen een lichtsignaal van 10 seconden gegeven. Het totale aantal lichtsignalen was bij elke duif gelijk.
Groep 1 kreeg daarnaast niets aangeboden;
Groep 2 kreeg bij elk lichtsignaal voedsel aangeboden;
Groep 3 kreeg even vaak voedsel aangeboden als groep 2, maar op een variabel moment na een lichtsignaal.
Genoteerd werd of de duif na het lichtsignaal in de richting van de lamp bewoog of juist ervan af. De gemiddelde resultaten van groep 2 zijn in het diagram van de afbeelding B 3939 weergegeven.

Welk type leerproces ligt aan het gedrag van groep 2 ten grondslag?

2/2 Duiven in de skinnerbox.
Zie figuur B 3940 van de bijlage.

In de uitwerkbijlage is een diagram opgenomen met de gemiddelde resultaten van groep 2 en groep 3.

Teken in dit diagram in de uitwerkbijlage de grafiek met de te verwachten gemiddelde resultaten van groep 1.

1/2 Gedrag.
Zie figuur A 613 van de bijlage.

Aan de Nederlandse kust komt een bepaalde soort zeeworm (Nereis) voor. Deze wormen leven in een gang in de vochtige bodem van het wad. De zeeworm steekt alleen zijn kop en het voorste deel van zijn lichaam uit de gang als hij zich voedt met eetbare deeltjes van de wadbodem. Als reactie op bepaalde prikkels trekt de zeeworm zich onmiddellijk geheel in zijn gang terug.
Een leerling wil meer informatie over de aard van de prikkels die dit terugtrekgedrag veroorzaken. Hij gebruikt de volgende prikkels om het terugtrekken te testen:

prikkel 1: hij laat een schaduw over de ingang van de gang vallen;
prikkel 2: hij raakt de kop van de worm aan.

In de afbeelding zijn de resultaten van het toedienen van deze prikkels bij een groot aantal wormen weergegeven. De prikkels werden steeds om de minuut gegeven. Niet elk meetpunt is getekend.

De leerling trekt uit de verkregen resultaten de volgende conclusies.

1. Deze zeeworrnen reageren sneller op aanraken (prikkel 2) dan op een schaduw (prikkel 1).
2. Bij deze zeewormen treedt eerder gewenning op aan een schaduw (prikkel 1) dan aan aanraken (prikkel 2).

Welke van deze conclusies is of welke zijn juist op grond van bovenstaande resultaten?

2/2 Gedrag.

De leerling deed daarna het volgende experiment: hij raakte met korte tussenpozen de kop van de zeeworm aan met een staafje. Op een gegeven moment trok de zeeworm zich niet meer terug in zijn gang, maar probeerde hij het staafje tussen zijn kaken te pakken. De leerling concludeert dat dit inzichtgedrag is. Deze conclusie is onjuist.

Leg uit dat hier geen sprake is van inzichtgedrag van de zeeworm.
Tot welk leerproces kun je dit gedrag van de zeeworm dan wel rekenen?

1/2 Gedrag bij duiven.
Zie figuur A 372 van de bijlage.

In een experiment worden duiven geconditioneerd om op een hefboompje te pikken. Als de duif op het hefboompje pikt, wordt het dier beloond met een graankorrel. Dit is een voorbeeld van operant conditioneren (zie de afbeelding).

Twee onderzoekers, Ellen en Peter, hebben een discussie over het te verwachten gedrag bij een geslaagde conditionering. Ellen zegt dat de responsfrequentie, het neerdrukken van de hefboom, tijdens het conditioneren zal toenemen. Peter zegt dat het gedrag, het neerdrukken van de hefboom, op den duur zal verdwijnen, nadat het belonen ophoudt.

Wie van beiden doet een juiste uitspraak?

2/2 Gedrag bij duiven.

In een ander experiment werd aan een duif, die gedurende één dag geen voedsel had gekregen, op door het toeval bepaalde tijden voedsel toegediend. Het bleek dat de handeling die de duif had uitgevoerd onmiddellijk voorafgaande aan één van de eerste keren dat het dier het voedsel had gekregen, in frequentie toenam.
Dit resultaat was niet verwacht. Het voedsel werd immers toegediend op volkomen door het toeval bepaalde tijden. Verwacht werd dat het dier telkens een andere handeling zou uitvoeren vlak voor het verschijnen van het voedsel.

Leg uit waardoor toch de handeling die onmiddellijk voorafging aan één van de eerste keren voedseltoediening, in frequentie toeneemt.

1/3 Lerende koolmezen.

Tekst:
In 1930 veronderstelde R.A. Fisher dat waarschuwingskleuren in combinatie met oneetbaarheid ('eet mij niet, ik ben giftig') ontstaan zijn in verschillende populaties van bij elkaar levende organismen. Als een predator een dier met een waarschuwingskleur doodt en vervolgens als oneetbaar beschouwt, zal hij de andere dieren met dezelfde kleur met rust laten. Op grond daarvan kan het voor andere diersoorten voordelig zijn diezelfde waarschuwingskleuren te hebben.
Leren predatoren van generatie op generatie de kleuren steeds opnieuw of is de afkeer van prooien met bepaalde kleuren genetisch vastgelegd?
Daarnaar is onderzoek bij koolmezen gedaan. Op kleine stukjes roggestro werden twee verschillende stippenpatronen (P en Q) aangebracht. Het stro werd gevuld met vet. In de strootjes met patroon P was kinine (een bittere stof waar koolmezen niet van houden) aan het vet toegevoegd. Aan de strootjes met patroon Q was slechts bij één derde deel kinine toegevoegd.
Na de eerste dag lieten de koolmezen de strootjes met patroon P liggen. De andere aten ze op. Even grote stukjes amandel werden ook van de stippenpatronen P en Q voorzien. Koolmezen lieten stukjes amandel met patroon P liggen; de andere stukjes aten ze op.

Op welk type leergedrag berust het laten liggen van stukjes roggestro met kinine?

3/3 Lerende koolmezen.

Beschrijf een werkplan waarmee onderzocht wordt of de afkeer van bepaalde prooien bij koolmezen genetisch vastligt.

1/3 Leergedrag bij honden.
Zie figuur B 1339 van de bijlage.

Bij de hond treedt evenals bij de mens de terugtrekreflex op. De terugtrekreflex houdt in dat bij het stappen op een heet, scherp of elektrisch geladen voorwerp de poot reflexmatig wordt teruggetrokken. Bij de hond verlopen de impulsen bij de terugtrekreflex op overeenkomstige wijze als bij de mens.
In de afbeelding is schematisch een dwarsdoorsnede van het ruggemerg en een aantal zenuwbanen van een hond getekend. Enkele neuronen die verbonden zijn met een voorpoot, zijn met cijfers aangegeven.
Een hond stapt met zijn rechtervoorpoot op een plaat die onder elektrische spanning staat. Reflexmatig trekt hij deze poot terug.

Via welke van de in de afbeelding aangegeven neuronen verlopen dan impulsen?

2/3 Leergedrag bij honden.

De terugtrekreflex is te conditioneren. Een hond wordt in een bepaalde proefopstelling geplaatst waarin hij zich beperkt bewegen kan. Eén van zijn poten rust op een metalen plaat die onder elektrische spanning kan worden gezet. Bij het conditioneren wordt steeds vlak voordat de plaat onder spanning komt, een lamp gedurende enkele seconden aangedaan. Na verloop van tijd vertoont de hond de terugtrekreflex zodra de lamp wordt aangedaan en voordat de plaat onder spanning wordt gezet (situatie 1).

Geef aan dat dit een voorbeeld is van klassieke conditionering.

3/3 Leergedrag bij honden.

Bij de geconditioneerde hond verdwijnt de aangeleerde reflex na verloop van tijd, als steeds alleen de lamp gedurende enkele seconden wordt aangedaan zonder dat de plaat onder spanning komt te staan (situatie 2).

Voerde de hond de terugtrekreflex in situatie 1 in l00% of in minder dan 100% van de gevallen uit? Leg je antwoord uit met behulp van het resultaat van situatie 2.

2/2 Leerprocessen.
Zie figuur A 365 van de bijlage.

Een mannelijk (afbeelding)stekelbaarsje zwemt in een aquarium (zie de afbeelding). In een apart bakje in het aquarium bevindt zich een ander stekelbaarsje: een kuitrijp vrouwtje (afbeelding) of een mannetje in voortplantingsfase. Als het luikje voor dit bakje wordt opgehaald, kan het afbeeldingstekelbaarsje het andere stekelbaarsje zien.

Een onderzoeker vergelijkt twee situaties:

situatie P: het afbeeldingstekelbaarsje kan gedurende 10 seconden kijken naar het kuitrijpe afbeelding; het afbeeldingstekelbaarsje gaat zigzagbewegingen maken;
situatie Q: het afbeeldingstekelbaarsje kan gedurende 10 seconden kijken naar het andere afbeeldingstekelbaarsje in voortplantingsfase; het afbeeldingstekelbaarsje probeert tegen dit andere afbeeldingstekelbaarsje te vechten.

De onderzoeker interpreteert het gedrag van het afbeeldingstekelbaarsje in één van beide situaties als conflictgedrag.

Noem de situatie (P of Q) waarin het afbeeldingstekelbaarsje conflictgedrag vertoont en noem twee gedragssystemen die dan gelijktijdig worden geactiveerd.

1/3 Leerprocessen.

In een leerboek staat de volgende tekst over onderzoek naar leerprocessen bij dieren.

Tekst:
De vorming van een band met de ouders is bij veel dieren het belangrijkste leerproces tijdens de eerste levensfase. Dit proces is vooral bij nestvliedende vogels in detail onderzocht. De belangrijkste impuls voor dit werk kwam van Konrad Lorenz (1935), die tot de conclusie kwam dat de kuikens van hoenders, eenden en ganzen een sociale band vormen met bewegende objecten die groter dan zijzelf zijn, waarmee zij
gedurende de eerste uren (soms dagen) worden geconfronteerd nadat zij uit het ei zijn gekomen. Zo'n bewegend object kan een individu van een andere soort zijn, en zelfs een mens. Dikwijls fungeerde Lorenz als kunstmoeder. Hij wandelde en zwom met jonge ganzen die in de broedmachine waren uitgekomen en die gedurende de eerste uren daarna uitsluitend contact met hem hadden gehad.

Bij nestvliedende vogels verlaten de jongen het nest direct na het uitkomen uit het ei.

Waardoor ontstaat het in de tekst beschreven gedrag van de kuikens?

2/3 Leerprocessen.
Zie figuur B 2409 van de bijlage.

Uit onderzoek naar factoren die de vorming van de sociale band tussen ouders en kuikens veroorzaken, dat in 1972 door Hess is uitgevoerd, bleek dat er voor, tijdens en kort na het uitkomen van de eieren een intensieve geluidscommunicatie bestaat tussen de kuikens en hun moeder. Bij zijn onderzoek gebruikte Hess de opstelling zoals die schematisch is weergegeven in de afbeelding.
In deze opstelling bevinden zich twee nesten met eieren:

- nest 1 met bevruchte eieren in een broedmachine waarin de eieren worden uitgebroed;
- nest 2 met onbevruchte eieren onder een moedereend in een nestkast.

Via microfoons en luidsprekers worden de geluiden uit de broedmachine doorgegeven naar de nestkast en omgekeerd. De recorders werden gebruikt om de geluiden op te kunnen nemen.

Leg uit waardoor de opzet van het onderzoek van Hess beter aan de voorwaarden voor experimenteel onderzoek voldoet dan die van het onderzoek waarin Lorenz als kunstmoeder fungeerde.

3/3 Leerprocessen.
Zie figuur B 2424 van de bijlage.

Een biologiedocente leest een publicatie waarin staat dat de geluiden van een broedende eend de tijd die nodig is voor het uitkomen van de eieren, verkorten. Zij legt haar leerlingen de volgende hypothese voor:

"De geluidscommunicatie tussen moedereend en de kuikens in de eieren maakt de tijd die nodig is voor het uitbroeden van de eieren, nog korter".

Je hebt de beschikking over materialen voor een aantal proefopstellingen zoals Hess die gebruikte, een aantal broedende moedereenden die gelijktijdig met broeden zijn begonnen, nesten met bevruchte eieren en nesten met onbevruchte eieren. De recorders gebruik je niet.
In de bijlage zijn materialen weergegeven die je moet gebruiken om je proefopstellingen te maken. Je mag verschillende broedmachines en nestkasten gebruiken.

Teken in de figuur, B 2424, in de bijlage een proefopstelling die gebruikt kan worden om de hypothese te toetsen.
Licht toe wat je hebt getekend of aangegeven.
- Noem een voorwaarde waaraan de bevruchte eieren die je in je experiment wilt gebruiken, moeten voldoen.
- Geef aan wat je moet meten om de hypothese te kunnen toetsen.




-

1/3 Volggedrag.
Zie figuur B 2643 van de bijlage.

De jongen van bepaalde soorten vogels, zoals ganzen, vertonen volggedrag. In de natuurlijke situatie lopen jonge ganzen, nadat ze uit het ei zijn gekomen, steeds met hun moeder mee. Om dit volggedrag te bestuderen doet een onderzoeker het volgende experiment.
Ganzeneieren worden uitgebroed in een broedmachine. Het eerste bewegende voorwerp dat de gans na het uitkomen te zien krijgt, is een speelgoedeend op wieltjes die over de grond wordt voortgetrokken. Deze proef wordt met een groot aantal ganzen uitgevoerd; daarbij vindt de eerste confrontatie met de bewegende speelgoedeend plaats 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22 of 24 uur na het uitkomen. De onderzoeker registreert of de jonge gans die op één van de genoemde tijdstippen voor het eerst de bewegende speelgoedeend ziet, volggedrag gaat vertonen. Zijn resultaten zijn weergegeven in het diagram van de afbeelding.

Wat is de biologische term voor het leerproces waardoor een jonge gans het volggedrag gaat vertonen? deze term is [invulveld]

2/3 Volggedrag.

Over het optreden van volggedrag zoals dat is weergegeven in de afbeelding, worden de volgende beweringen gedaan:

1. Dit neemt in de periode vanaf 6 uur tot 14 uur na het uitkomen uit het ei steeds exponentieel toe.
2. Dit neemt pas vanaf 6 uur na het uitkomen uit het ei toe, doordat vóór die tijd de jonge ganzen nog niet goed kunnen lopen.
3. Dit is het grootst rond 14 uur na het uitkomen uit het ei, doordat dat erfelijk is vastgelegd.
4. Dit neemt in de periode na 14 uur na het uitkomen uit het ei af, doordat de jonge ganzen dan honger krijgen en niet meer op de speelgoedeend letten.

Welke van deze beweringen is juist?

3/3 Volggedrag.

Het zenuwstelsel van vogels bestaat onder andere uit:

1. de grote hersenen;
2. de kleine hersenen;
3. de hersenstam;
4. het ruggenmerg.

Welk van de genoemde delen is of welke zijn betrokken bij de uitvoering van het volggedrag van de jonge ganzen?

Leren bij dieren.

Zet de vijf leervoorbeelden in de rechter kolom bij de juiste leervormen in de linkerkolom.

Een vaste reactie.

Bij diergedrag kan een sleutelprikkel een vaste reactie opleveren.

Welke van onderstaande gedragingen is geen vaste reactie?

Ganzen en een karretje.
Zie figuur B 5324 van de bijlage.

In de tekening zie je een rijdend speelgoedkarretje dat wordt gevolgd door drie ganzenkuikens.

Wat is de meest waarschijnlijke verklaring voor het gedrag van de kuikens?

Erfelijk of niet?

Erfelijk vastgelegd gedrag is gedoceerd in de genen.

Welk van de volgende gedragingen is niet erfelijk vastgelegd?

Het lelijke jonge eendje.
Zie figuur B 5330 van de bijlage.

In het sprookje "Den grimme ælling" (Het lelijke jonge eendje) van Hans Christian Andersen wordt een zwanenei uitgebroed in een eendennest. Het zwaantje wordt na een moeilijke tijd als lelijk jong eendje uiteindelijk een gelukkige zwaan.

Leg uit dat Andersen hier een ethologische fout heeft gemaakt in zijn sprookje.

Een kunstje met een koekje.

Je leert een hond een kunstje door hem te belonen met een koekje. Daarna wil je hem het kunstje weer afleren door juist geen koekje te geven.

Wanneer duurt het afleren het langst?

Wormtrappelen.

Als men kievitsjongen uit een broedmachine laat wormtrappelen op een natte dweil, verdwijnt dit gedrag als men het vaak herhaalt.
Bij kievitsjongen in de natuur die wormtrappelen op een nat weiland, gebeurt dat niet.

- Leg dit verschil in gedrag uit.
- Van welk type leergedrag is sprake bij de kieviten op de natte dweil?

Inzicht.

Wat gebeurt er bij een inzichtshandeling?

Leervormen.

Hieronder zijn verschillende vormen van leren vermeld:

A. inprenting
B. gewenning
C. imitatie
D. inzicht
E. klassiek conditioneren
F. operant conditioneren
G. trial and error

Alhoewel deze begrippen zijn omschreven voor diergedrag, zijn ze ook herkenbaar in menselijk gedrag.

In de tekst hieronder komen verschillende vormen van leren voor.
afbeelding

Geef van de bovengenoemde vormen van leren aan in welk regelnummer of in welke regelnummers van de tekst die vorm van leren voorkomt. Het klassiek conditioneren komt twee maal voor.





-

1/2 Leerprocessen.

In de ethologie worden verschillende leerprocessen onderscheiden. Welk leerproces is het meest van toepassing in het onderstaande voorbeeld?

Een jonge boomkikker reageert aanvankelijk op boomblaadjes die in de wind bewegen op dezelfde wijze als bij het zien van prooidieren. Al spoedig stopt deze reactie.

Noteer de juiste term.

2/2 Leerprocessen.

In de ethologie worden verschillende leerprocessen onderscheiden. Welk leerproces is het meest van toepassing in het onderstaande voorbeeld?

Tijdens een onderzoek deed een studente elke ochtend het licht aan in het laboratorium en voerde daarna de vissen. Na enige tijd viel het haar op dat de vissen al aan het oppervlak waren verzameld nog voor zij het licht had aangedaan.

Noteer de juiste term.

2/2 Jachtluipaarden.

Als jonge jachtluipaarden onder leiding van de moeder een aantal malen zelf prooi hebben gevangen, vertonen zij het gedrag van stoppen met jagen en niet doden van een stilliggend prooidier niet meer.

Welke twee typen leren kunnen van toepassing zijn op deze verandering van gedrag bij de jonge jachtluipaarden?

Website Meeuwenoverlast.nl
Zie figuur B 5375 van de bijlage.

De website www.meeeuwenoverlast.nl is een ongekend succes. De website voorziet in de behoefte aan een platform van waaruit gezamenlijk actie kan worden ondernomen tegen de overlast van de meeuwen. Massale aantallen meeuwen krijsen 's ochtends de bewoners wakker, bevuilen auto's, waardoor ernstige lakschade optreedt, en vallen in het broedseizoen mensen en huisdieren aan. De bestrijding van de overlast is lastig omdat de meeuwen beschermd zijn.
Ze pikken ook vuilniszakken open. In Leiden heeft men daarom in 2007 de grijze vuilniszakken vervangen door rode, die ook iets dikker zijn. Dat hielp; in de eerste twee weken werd er geen zak open gepikt. In de derde week een paar, maar na de achtste week was het weer "als vanouds". Opmerkelijk was dat de nieuwe open gepikte zakken in de buurt van reeds eerder aangepikte zakken aangetroffen werden, zodat op de stadskaart "een vlek met open gepikte zakken" steeds groter werd.

Enkele mogelijke vormen van (leer)gedrag zijn:
1. conditionering;
2. trial and error;
3. imitatie;
4. inprenting.
Van de eerste tot en met de achtste week hebben meeuwen "geleerd" om hun gedrag aan te passen.

Geef hieronder aan welke vorm(en) van gedrag een rol heeft (hebben) gespeeld.




-

1/3 Kippen.
Zie figuur B 5380 van de bijlage.

Kippen die vrij buiten lopen, vallen soms ten prooi aan roofvogels, zoals haviken en buizerds. Onderzoekers van het Louis Bolk Instituut hebben hiervoor een oplossing bedacht: het behandelen van dode kippen met giftig lithiumchloride. Een volwassen roofvogel die van een van deze gifkippen eet wordt daar wel misselijk van, maar gaat er niet aan dood.

De onderzoekers nemen aan dat de roofvogel door deze ervaring geen kippen meer bejaagt en dat ook soortgenoten vervolgens van de prooi afblijven.

Door welk leergedrag zal een roofvogel die van een gifkip heeft gegeten voortaan van kippen afblijven?