Oefentoets Biologie: Dierfysiologie | HAVO 4/HAVO 5 | variant 3

1/8 Duiken naar een koude dis.
Zie figuur B 2926 van de bijlage.

Tekst:
Duikeenden (zoals kuifeenden) beoefenen topsport. De op het IJsselmeer overwinterende vogels leven van driehoeksmosselen. Het opduiken en verteren van de mosselen legt een zo groot beslag op wat de vogels fysiek aankunnen, dat het een topprestatie is dat zij de winter overleven.
Duikeenden foerageren voornamelijk ‘s nachts. Ze duiken drie- tot vijfhonderd keer per nacht om hun dagelijks rantsoen te verzamelen en slikken de mosselen in hun geheel door. Bij elke duik hebben de eenden slechts kort de tijd om onder water mosselen te vinden die bovendien vaak losgerukt moeten worden. Voor de duikeend zijn daarom de diepte waarop de mosselen zich bevinden, het gemak waarmee ze zijn te vinden en de snelheid waarmee ze zijn door te slikken, van het allergrootste belang.

bewerkt naar: J. de Leeuw, Overwinterende duikeenden, Natuur & Techniek 1, januari 2000

De lichaamsbouw van duikeenden is niet geschikt voor langdurig verblijf onder water.

Welk organenstelsel van duikeenden is met name niet aangepast aan leven onder water?

2/8 Duiken naar een koude dis.

Het bewerken en verteren van de ingeslikte mosselmaaltijd kost veel energie. In de maag kraken en bewerken twee ‘molenstenen' in de vorm van verhoornde platen voorzien van stevige spierbundels, de mosselen tot gruis. Er ontstaat een schelpenbrij die verder het darmkanaal in gaat.

Enkele processen die een rol spelen bij de vertering in het menselijk lichaam zijn:

1. de werking van het gebit in de mond;
2. de werking van enzymen in de maag;
3. de werking van zoutzuur in de maag;
4. de werking van gal in de twaalfvingerige darm.

Met welk proces of met welke processen komt het verbrijzelen van mosselen in de maag overeen?

3/8 Duiken naar een koude dis.
Zie figuur B 2926 van de bijlage.

Duikeenden hebben een lichaamstemperatuur van rond de 40 C. Voor het handhaven van die temperatuur beschikken de vogels over een verenpak dat een isolerende luchtlaag vasthoudt. Die laag zorgt ervoor dat het eendenlijf niet te snel afkoelt, maar werkt tijdens het duiken tegelijk als een ballon. De eenden peddelen dan ook stevig om hun voedsel te bereiken.

Hoe dieper een eend onder water komt, hoe groter de druk wordt van het water op de luchtlaag.

Leg uit waardoor een luchtlaag in het verenpak minder gunstig is als isolatiemiddel dan bijvoorbeeld een vetlaag, wanneer de druk tijdens het duiken toeneemt.

4/8 Duiken naar een koude dis.

Doordat de isolerende luchtlaag onder water niet perfect werkt, koelen de vogels toch wat af. Bovendien zijn duikeenden klein, waardoor zij relatief gezien meer moeite hebben om hun lichaamstemperatuur op peil te houden.

Leg uit waardoor het handhaven van de lichaamstemperatuur een klein dier relatief meer energie kost dan een groot dier.

5/8 Duiken naar een koude dis.
Zie figuur B 2927 van de bijlage.

In de afbeelding zijn vier verschillende vormen van vogelpoten weergegeven.

Welke poten zijn voor duikeenden het meest gunstig, gelet op de manier waarop ze hun voedsel verzamelen?

6/8 Duiken naar een koude dis.
Zie figuur B 2928 van de bijlage.

In de figuur is in afbeelding A het energieverbruik van duikeenden weergegeven. In afbeelding B is de energieopname van twee duikeenden (P en Q) in een diagram getekend.

De energiebalans is de verhouding tussen de hoeveelheid opgenomen energie en de hoeveelheid energie die verbruikt wordt.

afbeelding

Na hoeveel uur duiken komt bij eend P de energiebalans boven 1? Geef je antwoord in hele uren.

7/8 Duiken naar een koude dis.
Zie figuur B 2928 van de bijlage.

Duikeenden gaan efficiënt met hun energie om. Het zoeken naar mosselen in ondiep water heeft dan ook de voorkeur boven duiken in dieper water. Daar komt bij dat de kwaliteit van de mosselen afneemt met de diepte. Op een diepte van vijf meter zijn de mosselen bijna tweemaal zo mager als op twee meter diepte.

In de figuur is in afbeelding B de energieopname van twee duikeenden (P en Q) uitgezet tegen het aantal uren duiken.

Welke grafiek, die van P of die van Q, geeft de situatie weer bij de lagere mosselkwaliteit? Leg je antwoord uit.

8/8 Duiken naar een koude dis.
Zie figuur A 716 & figuur B 2929 van de bijlage.

Slechts een klein deel van de mosselvoorraad komt op ondiepe plekken voor. In de meeste winters zijn de goede voedselgronden langs de IJsselmeerkust al vóór de jaarwisseling grotendeels uitgeput.
Kuifeenden rusten veelal in de luwte van de kust. Soms echter ook in groepen op het open water als het heen en weer vliegen teveel energie kost.
Met radar zijn de vliegtrajecten van de kuifeenden langs het IJsselmeer vastgelegd. In de afbeelding (R en S) zijn deze trajecten met lijntjes aangegeven. Ook is aangegeven waar zich op het IJsselmeer groepen rustende kuifeenden bevinden. De ene kaart geeft de situatie vroeg in de winter weer, de andere laat in de winter.

Zie figuur B 2929 van de bijlage.

In de staafdiagrammen T en U van figuur B 2929 is weergegeven hoe ver de dieren vliegen vroeg en laat in de winter.

Welke kaart geeft de situatie weer van laat in de winter en welk staafdiagram hoort daarbij? Geef voor de keuze van de kaart twee argumenten.

1/2 Krabbenlarven.
Zie figuur A 732 van de bijlage.

Bij bepaalde soorten organismen wordt de temperatuurtolerantie beïnvloed door de zoutconcentratie van het water waarin de soort voorkomt. Een voorbeeld hiervan geeft de afbeelding.

bewerkt naar: J. Ringelberg, Aquatische oecologie in het bijzonder van het zoete water, Utrecht, 1976, 62 en 63

Hierin is uitgezet het sterftepercentage van een larvestadium van de krab Sesarma cinereum bij verschillende temperaturen en zoutgehaltes. Zo sterft bij 31,0°C en een zoutgehalte van 1,4%, 20% van de larven.

Beneden welk zoutgehalte (afgerond op 0,1) wordt bij een temperatuur van 18°C een sterfte waargenomen van 50% en meer?
Boven welk zoutgehalte (afgerond op 0,1) wordt bij een temperatuur van 18°C een sterfte waargenomen van 50% en meer?

2/2 Krabbenlarven.
Zie figuur B 7114 van de bijlage.

Krabben worden vaak door zeevogels als voedsel gebruikt. Krabben ontkomen nogal eens aan hun predator, door zich razendsnel in het zand in te graven zodra zij 'het idee krijgen' dat de predator in de buurt is. Een nadeel is dat de krabben dan niet naar voedsel kunnen zoeken.
Uit onderzoek aan de krabbensoort Uca lactea is gebleken dat deze krab zich slechts 2 minuten onder het zand verborgen houdt. Daarna komt hij weer te voorschijn en gaat naar voedsel zoeken.
Naar aanleiding van het gedrag van predator (zeevogel) en prooi (krab) worden twee uitspraken gedaan:

1. Krabben die korter dan 2 minuten ingegraven zijn, verdwijnen als gevolg van predatie door de vogels uit de populatie;
2. Krabben die langer dan 2 minuten ingegraven zijn, verdwijnen als gevolg van voedselconcurrentie uit de populatie.

Welke uitspraak is of welke uitspraken zijn juist?

1/3 Lichaamstemperatuur.

De lichaamstemperatuur van de meeste vissen, amfibieën en reptielen is gelijk aan de temperatuur van de omgeving. Kikkers behoren tot de amfibieën. In de winter overleven ze onder water, in de modder. Hun ademhaling (gaswisseling) vindt dan plaats door de huid. 's Zomers gebruiken ze voor hun ademhaling, naast hun huid, ook hun longen. Kikkers gebruiken in de zomer meer zuurstof dan in de winter, door een hoger stofwisselingsniveau. Dit hogere stofwisselingsniveau is het gevolg van de snellere werking van de enzymen.

Waardoor werken in de kikkers deze enzymen in de zomer sneller dan in de winter?

2/3 Lichaamstemperatuur.
Zie figuur A 856 van de bijlage.

Niet alle gewervelde dieren hebben eenzelfde bloedsomloop (bloedvatenstelsel). In de loop van de tijd is de bloedsomloop volgens evolutiebiologen geëvolueerd tot een steeds ingewikkelder organenstelsel. Uit de enkelvoudige bloedsomloop van een vis ontwikkelde zich de dubbele bloedsomloop van de zoogdieren.
In de afbeelding is de bloedsomloop van een kikker schematisch getekend. In de legenda zie je welke delen van bloedsomloop zuurstofarm bloed bevatten. Niet alle bloedvaten zijn weergegeven.

Welke letter geeft in deze afbeelding bloedvaten naar de huid aan, die betrokken zijn bij de huidademhaling?

3/3 Lichaamstemperatuur.
Zie figuur B 3795 van de bijlage.

In de afbeelding zijn op dezelfde schaal twee soorten vossen afgebeeld.
Bij dieren met een constante lichaamstemperatuur, vogels en zoogdieren, is een relatie bij verwante soorten ontdekt tussen de grootte en de klimaatzone waar die soorten voorkomen.

afbeelding

Welke van deze vossen leeft in de poolstreek? Noem drie gegevens uit de afbeelding, waaruit je die conclusie trekt.

1/3 Paling in de sloot
Zie figuur B 411 van de bijlage.

Een paling leeft enige tijd in een sloot. Op een gegeven moment trekt het dier naar zee. Tijdens deze trektocht worden vaak 's nachts bepaalde trajecten over land afgelegd. Wanneer de paling over land kruipt, wordt zuurstof opgenomen via de kieuwen en vooral via de huid. Bovendien wordt dan zuurstof die zich in de lucht in de zwemblaas bevindt, opgenomen in het bloed.

In het diagram is in grafiek P het totale zuurstofverbruik van een paling weergegeven die uit het water op het land komt. In de grafieken Q, R en S is weergegeven hoeveel zuurstof de paling opneemt via de genoemde delen: huid, kieuwen en zwemblaas.

Welke grafiek geeft de zuurstofopname via de huid weer?

2/3 Paling in de sloot
Zie figuur B 411 van de bijlage.

Bij het kruipen over land verbruikt de paling meer energie dan bij het zwemmen in het water.

Verkrijgt de paling bij zijn activiteiten in de periode tussen 1 en 5 uur (zie figuur B 411 van de bijlage) energie uit dissimilatie van glucose met zuurstof of zonder zuurstof of uit beide processen?

3/3 Paling in de sloot

De paling komt in zee.

Is de concentratie van opgeloste stoffen in de urine van de paling in zee lager dan, gelijk aan of hoger dan die van het dier toen het in de rivier zwom?

1/4 Metromuggen in Londen.
Zie figuur B 7115 van de bijlage.

Muggen van de soort Culex pipiens raakten honderd jaar geleden, bij de aanleg van de metro in Londen, ingesloten. Voor deze muggen zijn vogels de natuurlijke gastheer. Vogels zijn er echter niet veel in de metrotunnels; muizen en ratten daarentegen wel. Deze metromuggen zijn in relatief korte tijd geëvolueerd tot een soort, die zich voedt met het bloed van muizen en ratten. De omstandigheden in de metrogangen zijn gunstig voor de muggen. De temperatuur is er relatief hoog en er zijn waterplassen.
De metromuggen zijn vrijwel niet meer in staat om nog te paren met de oorspronkelijke soort Culex pipiens.

Bewerkt naar: Volkskrant, 5-9-1998

Kun je, uitsluitend op grond van het feit dat de metromuggen een andere gastheer hebben dan Culex pipiens, concluderen dat het om verschillende soorten gaat, zoals in het krantenbericht is vermeld? Leg je antwoord uit.

2/4 Metromuggen in Londen.

Leg uit waardoor een relatief hoge temperatuur een snelle ontwikkeling van de muggen bevordert.

3/4 Metromuggen in Londen.

Leg uit dat een snelle voortplanting kan leiden tot een evolutie in een relatief korte tijd.

4/4 Metromuggen in Londen.

De muggen in het Londense metrostelsel zetten hun eitjes in het water af. De larven die uit deze eitjes komen, leven in het water. Door gebrek aan licht kan de voedselketen waar deze larven deel van uitmaken, hier niet met producenten beginnen.

Waarmee zal de voedselketen, waar de muggenlarven deel van uitmaken, beginnen?