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

Oriëntatie-experiment.
Zie figuur A 507 van de bijlage.

In een experiment over de wijze waarop mannelijke stekelbaarsjes zich oriënteren, wordt gebruik gemaakt van een groot rond aquarium dat kan worden gedraaid. Op de bodem van het aquarium is een gradenverdeling getekend. In het midden van het aquarium wordt een schaaltje met zand geplaatst waarin nestmateriaal aanwezig is waarmee een stekelbaarsje een nest kan bouwen. Verder bevinden zich geen voorwerpen in het aquarium. Buiten het aquarium staat alleen een zogenoemd oriëntatiebaken. Dit is een rechtopstaand paaltje.
De opstelling is getekend in de afbeelding.

In dit aquarium laat een onderzoeker een mannelijk driedoornig stekelbaarsje zwemmen. Het stekelbaarsje gaat in het schaaltje een nest bouwen. Vervolgens wordt een vrouwelijk stekelbaarsje bij het mannetje in het aquarium geplaatst. Het vrouwtje legt eitjes in het nest, die door het mannetje worden bevrucht. Vervolgens wordt het vrouwtje weggehaald en het mannetje blijft achter om het legsel te verzorgen. Tot de broedzorg behoort het waaieren. Bij het waaieren staat het mannelijke stekelbaarsje gewoonlijk recht voor de nestopening: daarbij houdt hij zijn lichaam in het verlengde van het nest.

Twee onderzoekers formuleren ieder een hypothese over de vraag hoe een mannelijk stekelbaarsje zich bij het waaieren oriënteert:

- onderzoeker 1 zegt dat de stekelbaars zich bij het waaieren oriënteert op optische prikkels van het nest zelf;
- onderzoeker 2 zegt dat de stekelbaars zich bij het waaieren oriënteert op optische prikkels uit de omgeving van het nest.

Noteer de opzet van een experiment waarmee je met de boven beschreven opstelling kunt onderzoeken of de hypothese van onderzoeker 1 of die van onderzoeker 2 juist is.
Beschrijf een waarneming op grond waarvan je kunt concluderen dat de hypothese van onderzoeker 1 juist is.
En beschrijf een waarneming op grond waarvan je kunt concluderen dat de hypothese van onderzoeker 2 juist is.

Blauwe gaai.
Zie figuur B 5325 van de bijlage.

Een blauwe gaai jaagt op verschillende motten van het genus Catocala. De achtervleugels van de motten zijn vaak fel gekleurd, maar de voorvleugels zijn gecamoufleerd: ze lijken op de schors van de bomen waar de motten op leven.
Daarmee vallen de motten weg tegen de achtergrond.
Meestal overlappen de voorvleugels de achtervleugels, maar bij verstoring worden die zichtbaar.
Op een egale achtergrond zijn de motten goed te zien.
De detectie-index geeft het vermogen aan om een motje te ontdekken.
Dat is weergegeven in het diagram hiernaast.

Welke bewering over vleugelkleuring kan juist zijn of welke kunnen juist zijn?


-

Kikker in de fles.

George Romanes (1848-1894) deelde het volgende mee: "Een kikker was in een wijdmondse fles met melk terechtgekomen. Eruit springen ging niet, daar de fles te diep was en er te veel melk in zat. De kikker maakte hevige bewegingen, opdat er door het roeren van de melk boter zou ontstaan. Toen dit gebeurde, klom de kikker erop en sprong de fles uit."

Dit verhaal

Vliegenproef.
Zie figuur B 5326 van de bijlage.

Vier glazen buizen zijn ieder voorzien van 20 vliegen. De buizen zijn gesloten. Buis I en II zijn voor de helft donker gemaakt, buis III en IV niet. In de figuur hiernaast is te zien hoe de buizen geplaatst worden t.o.v. een blauwe lichtbron, gedurende 5 minuten.
Het aantal vliegen dat zich na afloop van het experiment in het heldere deel van de buis bevindt, is aangegeven in nevenstaande figuur.

Wat is op grond van het resultaat waarschijnlijk?

Stekelbaars.
Zie figuur B 5329 van de bijlage.

In nevenstaande grafiek staat de lineaire verplaatsing van een stekelbaars op de Y-as uitgezet tegen de tijd op de X-as. In het linkergedeelte is de verplaatsing te zien,voordat een prooi wordt aangeboden (dat gebeurt op tijdstip 0). In het rechtergedeelte is de verplaatsing te zien, nadat de aangeboden prooi is gevangen en doorgeslikt of is geweigerd.
Jette zegt: "Als een stekelbaars een prooi weigert, gaat hij sneller zwemmen om alsnog een prooi te vangen."
Lene zegt: "Als een stekelbaars een prooi vangt en doorslikt, verplaatst hij zich maar weinig."

Wie doet of wie doen een juiste bewering?

1/4 Rekenende mieren.

Lees de tekst hieronder uit een column van Ionica Smeets van de Wiskundemeisjes in de Volkskrant van 13 november 2010.

Mieren zijn in staat om de grootte van een nest schatten. De verkenners van de soort Leptothorax albipennis zoeken een opening in de rotsen die geschikt is om een nest in te bouwen. Het moet precies groot genoeg zijn voor het aantal mieren in de kolonie. Hoe schatten de verkenners de grootte van het oppervlak? Ze hebben geen meetlatten en kunnen niet veel meer doen dan een beetje rondlopen.
Een voor de hand liggend idee is dat de mieren domweg langs de omtrek van de grot lopen en zo een zeer grove schatting maken van de oppervlakte. Maar toen onderzoekers in een laboratorium twee nesten bouwden met dezelfde omtrek en verschillende oppervlaktes, namen de mieren consequent het grootste nest. Dus de mieren verkozen zeer terecht een nest van 8 bij 10 centimeter boven één van 3 bij 15 centimeter, terwijl beide nesten een omtrek van 36 centimeter hebben.
Onderzoekers dachten toen dat de verkennende mier misschien kriskras door de ruimte loopt en bijhoudt hoe ver hij kan lopen tot hij tegen een wand of obstakel opbotst. Hoe langer hij gemiddeld kan lopen, hoe groter het nest is. Maar ook dit idee werd afgeschoten in een laboratoriumopstelling toen onderzoekers een dun wandje midden in een nest plaatsten. De mieren kozen dit nest net zo vaak als een even groot nest zonder dat dunne wandje.
Wat doen mieren dan wel? Het lijkt erop dat ze iets gebruiken dat wiskundigen kennen als de naald van Buffon. De graaf van Buffon stelde in de 18e eeuw een vraag over naalden. Stel dat je een vloer van even brede planken hebt en dat je een naald op deze vloer laat vallen: Wat is de kans dat de naald over de lijn tussen twee planken valt? Als de naald even lang is als de planken breed zijn, dan is het antwoord 2/ð.
Dit principe kan worden uitgebreid om de oppervlakte van een vlak te schatten. Strooi twee even grote sets naalden op het vlak en tel hoe vaak een naald van de eerste set een naald uit de tweede verzameling raakt. De oppervlakte van het vlak is dan ongeveer gelijk aan 2 /(ð x het aantal snijpunten).
Het lijkt erop dat mieren deze truc toepassen door een grillig pad door het nest te lopen (de eerste set naalden) en daarna een tweede wandeling te maken en te tellen hoe vaak ze het geurspoor van hun eerste pad kruisen. Verkenners vertragen tenminste steeds even als ze hun eerdere pad kruisen. En bij experimenten waar stukjes geurspoor werden gewist vóór de tweede wandeling, maakten mieren voorspelbare fouten. Het lijkt er dus op dat mieren beter zijn in wiskunde dan veel mensen: inderdaad superslimme dieren.

Zie volgende scherm

2/4 Rekenende mieren.
Zie figuur B 5341 van de bijlage.

'Een voor de hand liggend idee is dat de mieren domweg langs de omtrek van de grot lopen en zo een zeer grove schatting maken van de oppervlakte.'

Hoe noemt men in de biologie zo'n idee?

Dat noemt men een [invulveld]

3/4 Rekenende mieren.
Zie figuur B 5341 van de bijlage.

'Maar toen onderzoekers in een laboratorium twee nesten bouwden met dezelfde omtrek en verschillende oppervlaktes, namen de mieren consequent het grootste nest.'

Leg uit of ze bij toepassing formule gebaseerd op het naaldprincipe van Buffon, bij de grootste oppervlakte veel of weinig snijpunten vinden van hun twee achtereenvolgende geursporen.

4/4 Rekenende mieren.
Zie figuur B 5341 van de bijlage.

'Het lijkt er dus op dat mieren beter zijn in wiskunde dan veel mensen: inderdaad superslimme dieren.'

Is de conclusie dat mieren slim zijn en dus wiskundig inzichtgedrag vertonen, juist?

Kippenkuikens en een vogelsilhouet.
Zie figuur B 5347 van de bijlage.

Om het gedrag van kippenkuikens te onderzoeken, werd een vogelsilhouet vanaf een bepaalde hoogte over de kuikens getrokken. Het silhouet werd zowel van links naar rechts als van rechts naar links getrokken (zie afbeelding hiernaast).

Welke uitspraak is of welke uitspraken over het gedrag van de kuikens zijn juist?

1. In beide trekrichtingen duiken de kuikens weg.
2. Als het silhouet van links naar rechts getrokken wordt (bovenste pijl), reageren de kuikens niet.
3. Als het silhouet van rechts naar links getrokken wordt (onderste pijl), reageren de kuikens niet.
4. Als het silhouet van rechts naar links getrokken wordt (onderste pijl), duiken de kuikens weg.
5. Als het silhouet van links naar rechts getrokken wordt (bovenste pijl), duiken de kuikens weg.

Stekelbaarsjes.
Zie figuur B 5353 van de bijlage.

Een geslachtsrijp stekelbaarsmannetje bevindt zich in zijn territorium. Het is voorjaar, dus voortplantingstijd. In een proef worden drie modellen één voor één aangeboden aan dit stekelbaarsmannetje in zijn territorium (zie afbeelding).

Naar welk model of naar welke modellen zal het stekelbaarsmannetje baltsgedrag vertonen? Kruis het juiste nummer of de juiste nummers aan.

Waaierende stekelbaars.

Een mannelijke stekelbaars, die een nest met eieren in zijn territorium heeft, staat regelmatig te waaieren. Hij brengt dan met zijn borstvinnen een waterstroom door het nest tot stand. Een hypothese is, dat de sleutelprikkel voor dit waaieren de CO₂ -afgifte van de eieren is.
Om deze hypothese te testen, werd het volgende experiment gedaan. De waaierfrequentie (aantal waaierseconden per 5 minuten) werd bepaald in drie elkaar opvolgende situaties:

(1) in een normale situatie (nest met eieren); de stekelbaars bleek 50 seconden te waaieren per 5 minuten;
(2) terwijl het nest afgedekt was door er een horlogeglas overheen te leggen;
(3) direct na het weghalen van het horlogeglas.

Welke van onderstaande waaieractiviteiten in situatie 2 en 3 zijn in overeenstemming met de hypothese?

Gedragsonderzoek bij vlinders.
Zie figuur B 5357 van de bijlage.

In de afbeelding hiernaast worden proefresultaten weergegeven van een gedragsonderzoek bij een vlindersoort. In dit onderzoek worden twee hypothesen getoetst aan de hand van twee experimenten met modellen.
Het verloop van de experimenten en de resultaten zijn schematisch weergegeven in de afbeelding.

Wat is de juiste onderzoeksvraag die vooraf is gegaan aan dit tweeledig onderzoek?

1/2 Koeien.
Zie figuur B 5373 van de bijlage.
afbeelding
De aanwezigheid van een kudde Schotse hooglanders in een natuurgebied heeft invloed op de vegetatie van het gebied waar de kudde zich bevindt. Een methode om de invloed van de kudde op de vegetatie en op de biodiversiteit te bestuderen is het onderzoeken van de vorm en de verspreiding van de 'koeienplakken', de ontlasting van de koeien.
In de afbeelding hiernaast zijn drie vormen van koeienplakken afgebeeld:

1. een plak gevormd bij rusten ('rustplakken'),
2. een plak gevormd bij grazen ('graasplakken'),
3. een plak gevormd bij lopen ('loopplakken').

Om de invloed van de koeien te bestuderen deelden onderzoekers het weidegebied in drie proefvlakken in. In de tabel zijn de gevonden percentages van de verschillende soorten plakken in de drie proefvakken weergegeven.

proefvak 'rustplakken' (%) 'graasplakken'(%) 'loopplakken'(%)
X 40 52 8
Y 20 20 60
Z 60 10 30

Alle koeien bevonden zich gedurende een even lange tijd in een proefvak. De totale hoeveelheid koemest is gelijk in elk proefvak

Zie volgende scherm

Pantoffeldiertjes.
Zie figuur B 5376 van de bijlage.

In nevenstaande afbeelding is de verspreiding van een aantal pantoffeldiertjes weergegeven in een petrischaaltje met een dun laagje schoon helder slootwater.
Tekening I laat de uitgangssituatie zien: de stipjes zijn pantoffeldiertjes. Een onderzoeker voegde een kleine hoeveelheid azijnzuurkristallen toe in het centrum van het petrischaaltje (aangegeven met een dikke stip) en legde de reactie van de pantoffeldiertjes vast in de tekeningen II t/m V.
Elke tekening is na een gelijk tijdsinterval gemaakt.

Welke conclusie kun je op grond van de waarnemingen trekken?

Vogels.

Bij een bepaalde vogelsoort hebben de volwassen mannetjes rode borstveren. Deze mannetjes vertonen territoriumgedrag: ze verjagen indringers op een agressieve manier.
Aan een volwassen mannetje van deze soort werden modellen getoond van:

1. een normale jonge vogel met bruine borstveren;
2. een normale volwassen vogel met rode borstveren;
3. een jonge vogel met rode borstveren;
4. een volwassen vogel met bruine borstveren.

Het mannetje reageert verschillend op de modellen.

Zet hieronder de cijfers in de juiste volgorde van de reacties van het mannetje van sterk agressief naar steeds minder agressief gedrag.

Voedselvoorkeur bij guppies.
Zie figuur B 5386 van de bijlage.

In een experiment werd gekeken naar voedselvoorkeur bij guppies.
In vier behandelingen werden verschillende mengsels van wormen en vliegen aan de guppies aangeboden: van een minimum van 20% wormen (en 80% vliegen) tot een maximum van 80% wormen (en 20% vliegen).
De maaginhoud van de guppies werd onderzocht om te bepalen wat ze hadden opgenomen.
De resultaten staan in de grafiek hiernaast, waarin de bolletjes het gemiddelde aangeven en de balkjes de spreiding.

Welke conclusie kan er uit de resultaten worden getrokken?

Foerageergedrag van wespen.
Zie figuur B 5393 van de bijlage.

Je wilt de volgende hypothese onderzoeken:
"Het foerageergedrag van wespen, die nectar zoeken, wordt beïnvloed door de aanwezigheid van soortgenoten."
Je gebruikt voor je onderzoek vier bakjes met nectar.
Ieder bakje staat op een schoteltje.
De vier schoteltjes zijn genummerd van 1 t/m 4.
Op de 4 schoteltjes zijn respectievelijk 0, 1, 2 en 8 namaakwespen geplaatst (zie de afbeelding hiernaast).
Over het onderzoek worden vijf beweringen A t/m E gedaan.

Welke van deze beweringen is niet juist?