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

1/4 Betty en Abel.
Zie figuur B 3853 van de bijlage.

In 1996 ontdekte Gavin Hunt, een gedragsbioloog, dat de Nieuw-Caledonische kraai diverse soorten gereedschap, waaronder haakvormige, gebruikt om zijn prooi uit voor de snavel onbereikbare plekken te vissen. Het is niet duidelijk of dit gedrag erfelijk is.

Leg uit hoe dit gedrag binnen een soort toch kan blijven voorkomen ondanks dat dit niet erfelijk is.

2/4 Betty en Abel.

Stel dat dit gedrag om voorwerpen te gebruiken wel erfelijk is, en stel dat veel Nieuw-Caledonische kraaien dit gedrag vertonen.

Leg uit hoe dit gedrag dan is ontstaan.
Leg uit hoe dit gedrag zich dan na vele generaties over vrijwel de hele populatie kraaien heeft verspreid.

3/4 Betty en Abel.
Zie figuur B 3812 van de bijlage.

Oxfordse onderzoekers werden nieuwsgierig door de waarnemingen van Gavin Hunt. De onderzoekers wilden in hun laboratorium testen of de kraaien echt begrijpen wat ze doen als ze gereedschap gebruiken.
Voor de test gebruikten de onderzoekers twee in het wild gevangen Nieuw-Caledonische kraaien, het mannetje Abel en het vrouwtje Betty. Als probleem zetten ze een emmertje voedsel met een hengsel in een plastic buis in een waterbad (zie de afbeelding). De kraaien kregen vervolgens de keus tussen een rechte stok en een stok met een haak aan het uiteinde. Na bestudering van de buis met de emmer kozen de kraaien voor het gereedschap met de haak en haalden daarmee feilloos het emmertje uit de buis.

Welke vorm van leerproces lijkt hier volgens de tekst op te treden?

4/4 Betty en Abel.

Betty bleek zelfs in staat om zelf een ijzerdraadje te buigen tot een haak. Keer op keer boog ze een rechte draad tot haak om hiermee vervolgens het emmertje met voedsel omhoog te halen. Abel deed dit niet. Hij bekeek rustig wat Betty deed om vervolgens de gebogen draad te stelen.
Twee leerlingen trekken naar aanleiding van deze waarnemingen conclusies.

Leerling 1 zegt: "Alleen de vrouwtjes van de Nieuw-Caledonische kraai zijn in staat om gereedschappen te maken."
Leerling 2 zegt: "Het feit dat Betty de haak maakt is een voorbeeld van een rolpatroon."

Wie trekt of wie trekken een juiste conclusie?

1/3 Gedrag bij ratten.
Zie figuur B 2239 van de bijlage.

Bij een onderzoek naar het gedrag van ratten wordt een rat geplaatst in een speciale kooi, de Skinnerbox (zie de afbeelding). In deze kooi zit een hefboom. Wanneer de rat daarop drukt, komt er een brokje voedsel te voorschijn. Na verloop van tijd kan de rat die hefboom bedienen. Wanneer een rat voor het eerst in een Skinnerbox wordt geplaatst, kan het uren duren voordat hij toevallig op de hefboom drukt.

Van welk type leerproces is sprake bij de rat in de Skinnerbox?

2/3 Gedrag bij ratten.
Zie figuur B 2240 van de bijlage.

In de afbeelding zijn twee parende ratten weergegeven. De houding die de vrouwelijke rat aanneemt wordt de acceptatiehouding genoemd. Ze neemt die houding alleen aan wanneer bij haar eicellen bevrucht kunnen worden en wanneer het mannetje met zijn voorpoten tegen haar flanken drukt. Alleen als zij de acceptatiehouding aanneemt, is een paring mogelijk.
In de teksten worden twee gedragingen beschreven:

1. het herhaaldelijk drukken op de hefboom in de Skinnerbox,
2. het aannemen van de acceptatiehouding door de vrouwelijke rat.

Wat is de motiverende factor voor gedrag 1?
En wat is de motiverende factor voor gedrag 2?

afbeelding

3/3 Gedrag bij ratten.

In de eerste situatie drukt de rat op een hefboom. In de tweede situatie drukt het mannetje met de voorpoten tegen de flanken van het vrouwtje.

Is het drukken in de eerste situatie een sleutelprikkel voor de rat?
En is het drukken in de tweede situatie een sleutelprikkel voor het vrouwtje?

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?

2/3 Lerende koolmezen.

Het beschreven onderzoek met de koolmezen geeft slechts gedeeltelijk antwoord op de gestelde onderzoeksvraag in de tekst. Deze vraag bleek onzorgvuldig te zijn gesteld.

Formuleer een onderzoeksvraag waarop het beschreven onderzoek wel antwoord geeft.

3/3 Lerende koolmezen.

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

1/2 Een leermachine.
Zie figuur A 294 van de bijlage.

In een experiment wordt een hongerige rat in een 'Skinnerbox' (zie de afbeelding) geplaatst. De rat heeft nooit eerder in zo'n Skinnerbox gezeten. In de kooi bevindt zich een hefboompje. Als de rat bij toeval op het hefboompje drukt, valt er een voedselbrokje in de voerbak. De frequentie waarmee de rat op het hefboompje drukt, wordt geregistreerd.
In de afbeelding A 294 zijn drie diagrammen getekend. Tijdstip 0 is het moment dat de rat in de Skinnerbox is geplaatst.

In welk van de diagrammen kan de frequentie waarmee de rat het hefboompje indrukte, juist zijn weergegeven?

2/2 Een leermachine.

In dit experiment is sprake van leren.

Geef aan waarom het voor het leerproces in dit experiment van belang is dat de rat in de Skinnerbox hongerig is.

1/2 Jonge vinken.
Zie figuur B 1371 van de bijlage.

Bij onderzoek naar de ontwikkeling van zang bij vogels, werden jonge vinken in een vroeg stadium uit het nest genomen en verder zodanig opgekweekt dat ze voordat ze 10 maanden oud waren, geen vinkenzang konden horen. Deze vinken bleken een abnormale zang te ontwikkelen. De normale zang waarvan de toonhoogte varieert tussen 2 en 6 kHz, bestaat uit drie toongroepjes met nog een tierelantijn aan het einde.
De zang van geïsoleerd opgekweekte vinken vertoonde een normale lengte, maar de onderverdeling in toongroepjes en de tierelantijn aan het einde ontbraken.

In de afbeelding B 1371 is de normale vinkenzang en de zang van een geïsoleerd grootgebrachte vink weergegeven.
Geïsoleerde vinken die voor hun tiende maand de normale vinkenzang via een bandrecorder te horen kregen.

Bij het leren zingen van vinken is sprake van inprenting.

Uit welke twee gegevens in de tekst kan dit worden afgeleid?

2/2 Jonge vinken.

Een andere ervaringsfactor die de zang beïnvloedt, bleek toen jonge vinken in groepjes met leeftijdgenoten werden opgekweekt zonder dat daarbij oudere dieren aanwezig waren. Binnen een groepje konden de vinken elkaar horen, maar ze waren verstoken van het horen van normale zang. De groepjes konden elkaar niet horen. De zang die deze vinken ontwikkelden, bleek wel een onderverdeling in toongroepjes te bevatten, maar was overigens abnormaal.
De verschillen in de aard van het gezang blijken bij vinken van hetzelfde groepje van bijeengehouden dieren gering te zijn. De zang van vogels uit verschillende groepjes verschilt sterk.

Leg uit waardoor de verschillen in zang tussen vinken van verschillende groepjes groter zijn dan tussen vinken van hetzelfde groepje.

1/4 De 'oren' van een honingbij.
Zie figuur B 4671 van de bijlage.

Tot voor kort werd aangenomen dat bijen absoluut doof zijn voor geluid dat zich door de lucht voortplant. Amerikaanse onderzoekers hebben het tegendeel bewezen. Zij gebruikten een vertakte buis (zie de afbeelding). Aan de open uiteinden (A of B of C) werd met behulp van luidsprekertjes een geluid afgegeven. Er werd in deze opstelling ook een voedselbron aangebracht. Op deze manier konden de bijen, na 2 uur trainen, in ongeveer 80 procent van de gevallen de voedselbron, een geurloze suikeroplossing, in verband brengen met de geluidsbron.

Op de uitwerkbijlage is de opstelling nogmaals weergegeven.

Zet de letters V (voedselbron) en G (geluidsbron) op een plaats, zodanig dat de opstelling wordt weergegeven tijdens de proefuitvoering.

2/4 De 'oren' van een honingbij.

Dankzij welke vorm van leergedrag konden de bijen na twee uur trainen de geluidsbron in verband brengen met de voedselbron?

3/4 De 'oren' van een honingbij.
Zie figuur B 4672 en figuur B 4673 van de bijlage.

Vervolgens probeerden de onderzoekers ‘de oren' van de bijen te lokaliseren.
Ze formuleerden de hypothese dat de zintuigcellen die gevoelig zijn voor geluid, zich òf in de haarvormige zintuigen op de kop (P) òf in de antennes (Q) zouden bevinden (zie de afbeelding B 4672).
Om deze hypothese te toetsen werd gebruikgemaakt van een aantal bijen, waarbij steeds één variabele werd onderzocht.

Naast de normale bijen (1) beschikte men over bijen zonder haarvormige zintuigen op de kop (2), met slechts één antenne (3), of zonder beide antennes (4) (zie de afbeelding B 4673).

Over welke bijen diende men minimaal te beschikken om experimenten te kunnen uitvoeren waarbij bovenstaande hypothese kan worden getoetst?

4/4 De 'oren' van een honingbij.

Stel dat men over ongetrainde bijen beschikt waarvan men, na bovenstaand experiment, zeker weet dat ze geen enkel geluid kunnen waarnemen. Dergelijke bijen worden in de vertakte buis geplaatst. Er wordt een geluid geproduceerd, terwijl er ook een voedselbron wordt aangeboden.

In hoeveel procent van de gevallen komen deze bijen bij de voedselbron uit?

1/6 Pietje met een eigen liedje.

Mannetjeskanaries zingen met een duidelijk doel, vooral in het broedseizoen.
Jonge mannetjeskanaries die geïsoleerd van volwassen mannetjes opgroeien, ontwikkelen deze zang van nature. Maar jonge mannetjeskanaries kunnen ook een lied aanleren dat ze niet van nature zouden zingen. Onderzoekers leerden jonge mannetjes vanaf vijfentwintig dagen oud een lied. Dit gebeurde door een computer iedere twee uur een liedje te laten spelen dat in het natuurlijke kanarierepertoire niet voorkomt. De vogels waren in een geluiddichte kamer geboren en hadden alleen gezelschap van hun niet zingende moeders. Alle vogelgeluiden in de ruimte werden opgenomen en geanalyseerd.
Uit het onderzoek bleek dat zes van de tien mannelijke vogels na verloop van tijd het computerliedje gedeeltelijk konden zingen. Dat ze niet allemaal zongen, is niet vreemd, want in gevangenschap zingen niet alle mannetjes.
Opvallend was dat naarmate het broedseizoen en hun seksuele volwassenheid dichterbij kwamen, hun zang steeds meer in het traditionele liedje veranderde.
In de tekst wordt onderscheid gemaakt tussen het zingen van ‘traditionele' liedjes en liedjes die kanaries niet van nature zingen.

Leg met behulp van informatie uit de tekst uit of het zingen van het ‘traditionele' kanarielied aangeboren of aangeleerd is.

2/6 Pietje met een eigen liedje.

Het zingen van de kanariemannetjes kan leiden tot agressief gedrag van soortgenoten.

Welke interne factor is naast het zingen een voorwaarde voor het ontstaan van dat agressieve gedrag?

3/6 Pietje met een eigen liedje.

Het fluiten van het 'traditionele' liedje heeft naast het afbakenen van het territorium nog een andere functie.

Welke andere functie is dit?

4/6 Pietje met een eigen liedje.

Jonge kanariemannetjes leerden het 'computerliedje' zingen.

Welk leerproces leidt tot het kunnen zingen van het computerliedje?

5/6 Pietje met een eigen liedje.

In het onderzoek werd ook de zang van twee mannetjes met testosteronimplantaten gevolgd. De verandering van het zingen van het computerliedje naar het traditionele lied verliep bij hen sneller.

Leg uit waarom deze verandering bij de kanaries met testosteronimplantaten sneller verloopt dan bij de kanaries zonder deze implantaten.

6/6 Pietje met een eigen liedje.

Uit het in de tekst beschreven onderzoek wordt niet duidelijk of het leren zingen van 'computerliedjes' in gevangenschap afhankelijk is van een bepaalde gevoelige periode.
Om dit te onderzoeken is een ander onderzoek gedaan.
In een kooi werden volwassen mannetjes geplaatst, die in een geluiddichte kamer met alleen hun moeders waren opgegroeid (= groep 1).
In een tweede kooi werden jonge vogels geplaatst, die ook in een geluiddichte kamer met alleen hun moeders waren opgegroeid(= groep 2). De jonge vogels floten nog niet.
Zodra de tweede groep begon te fluiten, werden aan beide groepen 'computerliedjes' aangeboden.

Welk resultaat van dit onderzoek zou als bewijs kunnen dienen, dat het zingen van 'computerliedjes' in gevangenschap afhankelijk is van een bepaalde gevoelige periode?

afbeelding

Japanse oesters.

De Japanse oester is bewust geïntroduceerd in de Oosterschelde. In de strenge winter van 1963 stierf de platte Zeeuwse oester bijna uit. Op advies van het RIVO (Rijks Instituut voor Visserij Onderzoek) werd de Japanse oester als alternatief binnengehaald. Aanvankelijk dacht men dat de Japanse oester zich niet in de koude wateren zou voortplanten. Toch werden in 1976 de eerste broedjes, larven van de oester, aangetroffen. Na die tijd is het aantal Japanse oesters alleen maar toegenomen.
In de Oosterschelde heerste een evenwicht tussen algen en mosselen. Sinds 1998 is dit aan het veranderen.
Misschien speelt de nieuwkomer daarin een kwalijke rol. De Japanse oester is groot en eet ongeveer een derde van de algenpopulatie in de Oosterschelde op. De vrees is verder dat de Japanse oesters de larven van mosselen opeten.
Andere organismen in de Oosterschelde die gevaar lopen zijn onder andere de scholekster en de eidereend. Deze vogels leven van mosselen, die mogelijk het veld moeten ruimen voor de Japanse oester. De scholekster en de eidereend hebben nog geen truc gevonden om de Japanse oester open te krijgen. Dit in tegenstelling tot de zilvermeeuw. Die laat oesters van grote hoogte op een dijk vallen zodat de oesterschelp breekt.
Een tweetal waarnemingen met betrekking tot dit gedrag zijn:

1. Niet alle meeuwen in een populatie vertonen het gedrag;
2. In sommige populaties meeuwen komt dit gedrag helemaal niet voor.

Welke van de volgende verklaringen over het ontstaan en de verspreiding van dit gedrag is juist?

Aalscholvers.
Zie figuur B 2277 van de bijlage.

Aalscholvers zijn viseters die bij het jagen op vis afhankelijk zijn van een flinke kijkdiepte in helder water. In het IJsselmeer, waar veel aalscholvers hun voedsel zoeken, is alleen de bovenste laag water van 1 - 1,5 meter helder. De aalscholvers uit de kolonies rond het
IJsselmeer hebben hun vismethode daarbij aangepast.

Zij vissen niet meer individueel, maar in groepsverband.
De vismethode is weergegeven in de afbeelding B 2277.

Welke leerprocessen hebben een rol gespeeld bij het totstandkomen van de vismethode van de aalscholvers die in de afbeelding is weergegeven?

Opgepast, hermelijnen!
Zie figuur B 6823 van de bijlage.

Tekst:
De Nieuw-Zeelandse vliegenvanger is een vogelsoort die voorkomt in Nieuw-Zeeland en op enkele eilanden in de buurt van Nieuw-Zeeland. Zo'n 120 jaar geleden werd de hermelijn, een Europese roofdiersoort, in Nieuw-Zeeland ingevoerd. Er vielen aanvankelijk veel slachtoffers onder de vogels. Tegenwoordig zijn de vogels in Nieuw-Zeeland zeer waakzaam. Kort geleden belandden er ook hermelijnen op het dichtbij Nieuw-Zeeland gelegen eiland Motuara.
Om te voorkomen dat de vrij kleine populatie van de vliegenvanger op dit eiland uitsterft, geeft een groep biologen de vogels een 'survival training': nagemaakte hermelijnen met een dode vliegenvanger in hun bek worden aan een touw over de grond getrokken. Daarbij wordt de alarmkreet van de vogels ten gehore gebracht. Deze biologen gaan er blijkbaar vanuit dat waakzaamheid ontwikkeld kan worden door een leerproces.

bron: Vogels, mei 1996, p. 6

Van welk leerproces bij vliegenvangers proberen deze biologen gebruik te maken?



-

Het leven van kleine waterdieren.
Zie figuur B 4362 van de bijlage.

Kleine waterdieren, zoals watervlooien (zie de afbeelding) kunnen zich vrij door het water bewegen. Soms is dit een willekeurige, soms een gerichte beweging. Ecologen willen onderzoeken waardoor kleine waterdieren zich met een bepaalde gerichte beweging verplaatsen.
Als de zuurstofconcentratie te laag wordt, gaan watervlooien op zoek naar een plek met meer zuurstof.
Gebleken is dat, als er zuurstofgebrek optreedt, de dieren niet in staat zijn zich te richten naar een plek met een hogere zuurstofconcentratie, maar naar een gebied zwemmen met een hogere lichtintensiteit, het wateroppervlak. Hier is de zuurstofconcentratie meestal hoger.

Met welke term uit de ethologie zou je het gedrag van de watervlooien kunnen omschrijven als zij op willekeurige wijze op zoek zouden gaan naar plekken met een hogere zuurstofconcentratie?

Verstijfd van schrik.

M. de Koning-Tijssen promoveerde in 1997 op hyperekplexia. Deze aandoening berust op een niet X-chromosomaal dominant gen (P). Iemand met deze aandoening verstijft bij schrik enige ogenblikken volkomen. De spieren van armen en/of benen blijven bij schrik te lang gespannen.
De Koning-Tijssen ontdekte dat er onder patiënten die gerekend worden tot de groep met hyperekplexia, mensen zijn die het 'verkeerde' gen niet hebben. Bij nader onderzoek bleek dat er onder de patiënten twee typen aandoeningen voorkomen: echte hyperekplexia en superschrik'. Mensen met superschrik zijn mensen die wel extreem schrikken, maar niet stijf worden. Als patiënten om de twintig seconden een harde knal te horen krijgen, kunnen ze onderscheiden worden. Patiënten met echte hyperekplexia reageren na drie knallen al niet meer, patiënten met superschrik veren ook na twaalf knallen nog even hard overeind.

Geef de naam van het type leerproces dat bij echte hyperekplexia wel en bij superschrik niet optreedt.

De Magot in Europa.
Zie figuur B 4326 van de bijlage.

In het Duitse plaatsje Daun ligt een wildpark dat een 'Affenschlucht' heeft ingericht. Dat is een goed omheind stuk bos waarin een groep magots leeft. In dit bos is een breed wandelpad aangelegd vanwaar bezoekers de apen kunnen observeren. Kort na het uitzetten van de apen lieten ze zich niet zo veel zien, maar tegenwoordig lopen ze over de paden en zoeken contact met de bezoekers. Sommige apen ontwikkelen zich zelfs tot zakkenrollers die eten en andere dingen uit zakken en tassen halen.

Welk leerproces (I) heeft ertoe geleid dat de apen zich na enige tijd steeds meer lieten zien?
Door welk leerproces (II) ontwikkelen de apen zich tot zakkenrollers?

afbeelding