Hoofdstuk 1 : Inleiding
- Ecologie speelt zich af op verschillende schalen. Welke? Licht telkens kort toe
en illustreer telkens met een voorbeeld van twee verschillende niveaus op elke
schaal.
- Temporeel
- Ruimtelijk
- Biologisch
We kunnen de interacties tussen organismen (of tussen organisme en
omgeving…) op verschillende biologische niveaus bekijken
- Wat verstaan we onder ecologische successie? En geef een voorbeeld.
Het opeenvolgende en continue kolonisatie van een plaats (een ‘gat’) door populaties
van bepaalde soorten, vergezeld door het lokaal uitsterven/verdwijnen van andere.
Er vindt een merkbare verandering in de soortensamenstelling binnen een habitat
plaats. Deze verandering vindt plaats binnen een bepaalde tijdspanne waarna een
stabiele levensgemeenschap gevormd wordt. Levensgemeenschappen volgen elkaar
in een bepaalde volgorde op.
Bijvoorbeeld;
Ontbinding van mest (weken). Verlaten van een stuk tropisch regenwoud verdwenen
door slash-and-burn landbouw (jaren tot decades). Ontwikkeling van een nieuw bos
op een tot op het gesteente uitgesleten stuk land na terugtrekking van een gletsjer in
de arctische bergen (eeuwen). Migratie van vlinders (dagen), migratie van bomen na
de laatste ijstijd.
- Waarom kan het nuttig zijn om in de ecologie gebruik te maken van modellen?
Leg uit, en illustreer met een voorbeeld.
Modellen worden bijvoorbeeld gebruikt om het klimaat te voorspellen door rekening
te houden met de voorgaande jaren en de verschillende parameters, om te weten
hoe het er in de toekomst zal uitzien.
We nemen als voorbeeld het onderzoek naar de Aziatische gieren, wat een
modelstudie is. Ze zijn op weg om uit te sterven. In Pakistan en India geven mensen
Diclofenak als geneesmiddel aan huisdieren, wat eigenlijk alleen voor menselijk
gebruik is ontwikkeld. Wanneer deze dieren sterven, komen er aasgieren op af die
het kadaver ‘opruimen’. Omdat er in deze kadavers (grote) hoeveelheden Diclofenak
aanwezig zijn, komen deze hoeveelheden ook terecht in het lichaam van de
aasgieren. -> er w een model opgesteld -> zo kon men aantonen dat een klein aantal
karkassen met die medicijn de oorzaak zijn ven veel sterfte bij gieren -> kan tot een
extinctie van de populatie leiden. Indien er geen of weinig aasgieren zijn, stort de
hele voedselketen in elkaar; er is immers geen (top)predator. De kadavers blijven
vervolgens liggen en wilde honden en ratten komen erop af. Dit kan leiden tot ziektes
zoals hondsdolheid of ziekten overgedragen door vliegen.
Er is een onderzoek bezig naar het effect van dit geneesmiddel wat dus tot de
extinctie van de aasgieren kan leiden.
1
,Hoofdstuk 2 : Evolutie
- De theorie van de natuurlijke selectie is gebaseerd op een viertal pijlers.
Welke? Vermeld kort, en geef telkens een voorbeeld ter illustratie van elke
pijler.
1. Individuen die een populatie van een soort vormen zijn niet identiek
Vb.: hond en wolf zijn dezelfde soort, ze kunnen zich reproduceren en de
nakomelingen zijn vruchtbaar
2. Sommige van de verschillen tussen individuen zijn overerfbaar (dus
heeft een genetische basis)
Vb.: bijvoorbeeld de kleur van ogen; blauwe ogen of bruine ogen
3. Elke populatie kan groeien aan een snelheid die de omgeving kan
overspoelen/overheersen; maar vele individuen sterven voor zij zich kunnen
voortplanten en ook de voortplanting gebeurt niet aan maximale snelheid
Vb.: Zeeslak legt 600.000 eitjes maar niet alle 600.00 eitjes groeien
uit tot volwassen slakken. Er is een controlemechanisme dat
verhindert dat de populatie te fel toeneemt ⇒ natuurlijke selectie.
Wanneer ze niet levensvatbaar genoeg zijn vallen ze ten prooi aan
predatoren.
4. Verschillende voorouders hebben een verschillend aantal
nakomelingen, degene die meest bijdragen hebben de grootste impact op de
overerfbare kenmerken van de volgende generaties
Vb.: vinken met een bredere snavel (goed om noten te kunnen eten) versus
vinken met een smallere snavel (eerder voor het eten van insecten). Wanneer
er nu eerder noten aanwezig zijn in de omgeving, wordt de overlevingskans
van de vinken met kleinere snavel lager. Omdat de overlevingskans lager is
zullen er in totaal ook minder nakomelingen zijn in tegenstelling tot de vinken
met brede snavel. De vinken met brede snavel zullen hun eigenschap (brede
snavel om noten te kunnen eten) dus meer doorgeven in tegenstelling tot de
vinken met smalle snavel.
- Hoe verschilt natuurlijke selectie tegenover menselijke selectie.
Leg kort uit, en illustreer beide met een voorbeeld.
Menselijke selectie heeft een bedoeling; een doel naar de toekomst. Natuurlijke
selectie niet; de individuen die overleefden zijn geen gekozen/geselecteerde
verbetering naar de toekomst toe, zij zijn diegene die het overleefden en zich meer
hebben kunnen reproduceren dan andere individuen.
Vb.: menselijke selectie:
2
, Honden, boerderijdieren die gekweekt worden omwille van een bepaald of meerdere
kenmerken. De kenmerken worden uitgekozen door de mens omdat ze er mooi
uitzien (hond) of functioneel zijn (koe die meer melk geeft).
Vb.: natuurlijke selectie: bijvoorbeeld door milieuvervuiling
Biston betularia, de berkenspanner. Er zijn 2 varianten: de lichtgekleurden
en de donkergekleurden. Ze zijn vaak terug te vinden op berken, deze
hebben een witte schors ⇒ de lichtgekleurden waren dus het fitst. Door
de Industriële Revolutie was er heel veel luchtvervuiling en het roet in de
lucht veroorzaakte het donker worden van de witte berken ⇒ donker
gekleurden kregen grotere overlevingskans en hun populatie nam toe. Na
het terugdringen van de roetuitstoot nam de beroeting van bomen weer af
⇒ de licht gekleurde soort kwam terug meer voor.
- Aan welke twee voorwaarden moet voldaan zijn zodat
populatiekarakteristieken zouden divergeren. Leg kort uit.
1. Als er voldoende overerfbare karakteristieken zijn op dewelke selectie kan
inwerken
Uitleg aan de hand van voorbeeld: Arabis fecunda
2 groepen: hoog en laag
- Laag: meer droogte (bodem en water)
De 2 groepen werden samen geplaatst in een common garden om te bekijken
of de veranderingen die opgetreden waren directe lokale adaptaties waren of
overerfbare karakteristiekveranderingen. De lage waren meer droogte
tolerant, ze verloren minder water aan de omgeving via hun bladeren tov de
hoeveelheid CO2 die ze opnamen, werden veel groter en breder. Selectie
heeft ingewerkt op verschillende karakteristieken van de plant om zijn
overlevingskansen te doen toenemen in de oorspronkelijke omgeving (droge
omgeving).
- Leg bondig uit wat co-evolutie is en wanneer het zich voordoet, en illustreer
met een relevant voorbeeld.
co-evolutie= ene soort verandert en dan andere soort verandert mee = interactie
tussen 2 soorten
bv.: gastheer en parasiet
bv.: de koekoek -> koekoek steeds betere technieken ontwikkelt om zijn eieren in de
nesten van andere vogels te leggen, terwijl de gastvogels evolueren om deze eieren
beter te herkennen en te verwijderen.
- Verklaar: soortenvorming is een proces, geen gebeurtenis.
Voor ecologische soortenvorming
1. ecologische aanzet tot divergerende selectie
a. verschillende omgeving
b. een verschillende interactie met andere soorten
2. reproductieve isolatie
(dus geen toevallige gebeurtenis zoals een chromosoomverdubbeling bij abnormale
celdeling)
3
, Het meest orthodoxe scenario voor soortenvorming behelst een aantal stadia:
1. geografische isolatie, natuurlijke selectie stuurt genetische
aanpassingen aan de omgeving
2. samenvallend: een zekere graad van reproductief isolement
- pre-zygotische isolatie
- Post-zygotische isolatie (verminderde fitness)
3. de populaties komen opnieuw samen -> natuurlijke selectie bevoordeelt
eigenschappen die dat reproductief isolement versterkt bv. verschillen in
baltsgedrag bij vogels -> houdt de populatie gescheiden
⇒ Soortenvorming: Een proces, geen gebeurtenis
- Wat is convergente evolutie? Leg uit en illustreer.
Convergente evolutie is het proces waarbij verschillende soorten onafhankelijk van
elkaar vergelijkbare kenmerken ontwikkelen, vaak als aanpassing aan vergelijkbare
omgevingen of functies, zonder een gemeenschappelijke voorouder voor die
kenmerken. Bijvoorbeeld, zowel vogels als vleermuizen hebben vleugels ontwikkeld
om te kunnen vliegen, maar hun vleugels zijn niet afkomstig van een
gemeenschappelijke voorouder; ze zijn ontstaan door verschillende evolutionaire
wegen.
Hoofdstuk 3 : Milieucondities & hulpbronnen
- Wat zijn de verschillende bronnen voor autotrofen? Welke bron wordt het
meest door de mens beïnvloed? Leg uit.
Autotrofe organismen zijn organismen die CO2 gebruiken als bron van koolstof voor
hun cellen. Ze halen hun energie uit anorganische stoffen of uit zonlicht. De energie
gebruiken zij om kooldioxide om te zetten in glucose, waarbij zuurstof wordt
geproduceerd. Alle planten, algen en sommige bacteriën zijn autotroof.
Bronnen: zonnestraling, water, nutriënten, CO2
nutriënten worden het meest door de mens beïnvloed:
● Macronutriënten: N, P, S, K, Ca, Mg, Fe
● Micronutriënten: Mn, Zn, Cu, B
De mens heeft een enorme impact op de verspreiding van deze
nutriënten, meer dan op CO2. Landbouw: nutriënten systeem enorm
veranderd → planten met nutriënten vervoeren naar steden → afval
geproduceerd en niet meer beschikbaar ⇒ uitputting fosfor
(geconcentreerd in steden).
stikstofvervuiling in bodem veel hoger → ecosystemen veranderen
bodem bestaan uit patches (=dalletjes/ophoping) → zeer heterogene
condities, Rijkere delen zijn meer doorworteld.
In water: nutriënten beter gemengd ⇒ veel homogenere condities
● Nitraat: wateroplosbaar
● fosfaat en ammonium: gebonden in de bodem
In water diffunderen nitraat, fosfaat en ammonium met gelijke snelheden naar de cel-
oppervlakken (=algen)
● Armer in nutriënten: kleinere algen
4
- Ecologie speelt zich af op verschillende schalen. Welke? Licht telkens kort toe
en illustreer telkens met een voorbeeld van twee verschillende niveaus op elke
schaal.
- Temporeel
- Ruimtelijk
- Biologisch
We kunnen de interacties tussen organismen (of tussen organisme en
omgeving…) op verschillende biologische niveaus bekijken
- Wat verstaan we onder ecologische successie? En geef een voorbeeld.
Het opeenvolgende en continue kolonisatie van een plaats (een ‘gat’) door populaties
van bepaalde soorten, vergezeld door het lokaal uitsterven/verdwijnen van andere.
Er vindt een merkbare verandering in de soortensamenstelling binnen een habitat
plaats. Deze verandering vindt plaats binnen een bepaalde tijdspanne waarna een
stabiele levensgemeenschap gevormd wordt. Levensgemeenschappen volgen elkaar
in een bepaalde volgorde op.
Bijvoorbeeld;
Ontbinding van mest (weken). Verlaten van een stuk tropisch regenwoud verdwenen
door slash-and-burn landbouw (jaren tot decades). Ontwikkeling van een nieuw bos
op een tot op het gesteente uitgesleten stuk land na terugtrekking van een gletsjer in
de arctische bergen (eeuwen). Migratie van vlinders (dagen), migratie van bomen na
de laatste ijstijd.
- Waarom kan het nuttig zijn om in de ecologie gebruik te maken van modellen?
Leg uit, en illustreer met een voorbeeld.
Modellen worden bijvoorbeeld gebruikt om het klimaat te voorspellen door rekening
te houden met de voorgaande jaren en de verschillende parameters, om te weten
hoe het er in de toekomst zal uitzien.
We nemen als voorbeeld het onderzoek naar de Aziatische gieren, wat een
modelstudie is. Ze zijn op weg om uit te sterven. In Pakistan en India geven mensen
Diclofenak als geneesmiddel aan huisdieren, wat eigenlijk alleen voor menselijk
gebruik is ontwikkeld. Wanneer deze dieren sterven, komen er aasgieren op af die
het kadaver ‘opruimen’. Omdat er in deze kadavers (grote) hoeveelheden Diclofenak
aanwezig zijn, komen deze hoeveelheden ook terecht in het lichaam van de
aasgieren. -> er w een model opgesteld -> zo kon men aantonen dat een klein aantal
karkassen met die medicijn de oorzaak zijn ven veel sterfte bij gieren -> kan tot een
extinctie van de populatie leiden. Indien er geen of weinig aasgieren zijn, stort de
hele voedselketen in elkaar; er is immers geen (top)predator. De kadavers blijven
vervolgens liggen en wilde honden en ratten komen erop af. Dit kan leiden tot ziektes
zoals hondsdolheid of ziekten overgedragen door vliegen.
Er is een onderzoek bezig naar het effect van dit geneesmiddel wat dus tot de
extinctie van de aasgieren kan leiden.
1
,Hoofdstuk 2 : Evolutie
- De theorie van de natuurlijke selectie is gebaseerd op een viertal pijlers.
Welke? Vermeld kort, en geef telkens een voorbeeld ter illustratie van elke
pijler.
1. Individuen die een populatie van een soort vormen zijn niet identiek
Vb.: hond en wolf zijn dezelfde soort, ze kunnen zich reproduceren en de
nakomelingen zijn vruchtbaar
2. Sommige van de verschillen tussen individuen zijn overerfbaar (dus
heeft een genetische basis)
Vb.: bijvoorbeeld de kleur van ogen; blauwe ogen of bruine ogen
3. Elke populatie kan groeien aan een snelheid die de omgeving kan
overspoelen/overheersen; maar vele individuen sterven voor zij zich kunnen
voortplanten en ook de voortplanting gebeurt niet aan maximale snelheid
Vb.: Zeeslak legt 600.000 eitjes maar niet alle 600.00 eitjes groeien
uit tot volwassen slakken. Er is een controlemechanisme dat
verhindert dat de populatie te fel toeneemt ⇒ natuurlijke selectie.
Wanneer ze niet levensvatbaar genoeg zijn vallen ze ten prooi aan
predatoren.
4. Verschillende voorouders hebben een verschillend aantal
nakomelingen, degene die meest bijdragen hebben de grootste impact op de
overerfbare kenmerken van de volgende generaties
Vb.: vinken met een bredere snavel (goed om noten te kunnen eten) versus
vinken met een smallere snavel (eerder voor het eten van insecten). Wanneer
er nu eerder noten aanwezig zijn in de omgeving, wordt de overlevingskans
van de vinken met kleinere snavel lager. Omdat de overlevingskans lager is
zullen er in totaal ook minder nakomelingen zijn in tegenstelling tot de vinken
met brede snavel. De vinken met brede snavel zullen hun eigenschap (brede
snavel om noten te kunnen eten) dus meer doorgeven in tegenstelling tot de
vinken met smalle snavel.
- Hoe verschilt natuurlijke selectie tegenover menselijke selectie.
Leg kort uit, en illustreer beide met een voorbeeld.
Menselijke selectie heeft een bedoeling; een doel naar de toekomst. Natuurlijke
selectie niet; de individuen die overleefden zijn geen gekozen/geselecteerde
verbetering naar de toekomst toe, zij zijn diegene die het overleefden en zich meer
hebben kunnen reproduceren dan andere individuen.
Vb.: menselijke selectie:
2
, Honden, boerderijdieren die gekweekt worden omwille van een bepaald of meerdere
kenmerken. De kenmerken worden uitgekozen door de mens omdat ze er mooi
uitzien (hond) of functioneel zijn (koe die meer melk geeft).
Vb.: natuurlijke selectie: bijvoorbeeld door milieuvervuiling
Biston betularia, de berkenspanner. Er zijn 2 varianten: de lichtgekleurden
en de donkergekleurden. Ze zijn vaak terug te vinden op berken, deze
hebben een witte schors ⇒ de lichtgekleurden waren dus het fitst. Door
de Industriële Revolutie was er heel veel luchtvervuiling en het roet in de
lucht veroorzaakte het donker worden van de witte berken ⇒ donker
gekleurden kregen grotere overlevingskans en hun populatie nam toe. Na
het terugdringen van de roetuitstoot nam de beroeting van bomen weer af
⇒ de licht gekleurde soort kwam terug meer voor.
- Aan welke twee voorwaarden moet voldaan zijn zodat
populatiekarakteristieken zouden divergeren. Leg kort uit.
1. Als er voldoende overerfbare karakteristieken zijn op dewelke selectie kan
inwerken
Uitleg aan de hand van voorbeeld: Arabis fecunda
2 groepen: hoog en laag
- Laag: meer droogte (bodem en water)
De 2 groepen werden samen geplaatst in een common garden om te bekijken
of de veranderingen die opgetreden waren directe lokale adaptaties waren of
overerfbare karakteristiekveranderingen. De lage waren meer droogte
tolerant, ze verloren minder water aan de omgeving via hun bladeren tov de
hoeveelheid CO2 die ze opnamen, werden veel groter en breder. Selectie
heeft ingewerkt op verschillende karakteristieken van de plant om zijn
overlevingskansen te doen toenemen in de oorspronkelijke omgeving (droge
omgeving).
- Leg bondig uit wat co-evolutie is en wanneer het zich voordoet, en illustreer
met een relevant voorbeeld.
co-evolutie= ene soort verandert en dan andere soort verandert mee = interactie
tussen 2 soorten
bv.: gastheer en parasiet
bv.: de koekoek -> koekoek steeds betere technieken ontwikkelt om zijn eieren in de
nesten van andere vogels te leggen, terwijl de gastvogels evolueren om deze eieren
beter te herkennen en te verwijderen.
- Verklaar: soortenvorming is een proces, geen gebeurtenis.
Voor ecologische soortenvorming
1. ecologische aanzet tot divergerende selectie
a. verschillende omgeving
b. een verschillende interactie met andere soorten
2. reproductieve isolatie
(dus geen toevallige gebeurtenis zoals een chromosoomverdubbeling bij abnormale
celdeling)
3
, Het meest orthodoxe scenario voor soortenvorming behelst een aantal stadia:
1. geografische isolatie, natuurlijke selectie stuurt genetische
aanpassingen aan de omgeving
2. samenvallend: een zekere graad van reproductief isolement
- pre-zygotische isolatie
- Post-zygotische isolatie (verminderde fitness)
3. de populaties komen opnieuw samen -> natuurlijke selectie bevoordeelt
eigenschappen die dat reproductief isolement versterkt bv. verschillen in
baltsgedrag bij vogels -> houdt de populatie gescheiden
⇒ Soortenvorming: Een proces, geen gebeurtenis
- Wat is convergente evolutie? Leg uit en illustreer.
Convergente evolutie is het proces waarbij verschillende soorten onafhankelijk van
elkaar vergelijkbare kenmerken ontwikkelen, vaak als aanpassing aan vergelijkbare
omgevingen of functies, zonder een gemeenschappelijke voorouder voor die
kenmerken. Bijvoorbeeld, zowel vogels als vleermuizen hebben vleugels ontwikkeld
om te kunnen vliegen, maar hun vleugels zijn niet afkomstig van een
gemeenschappelijke voorouder; ze zijn ontstaan door verschillende evolutionaire
wegen.
Hoofdstuk 3 : Milieucondities & hulpbronnen
- Wat zijn de verschillende bronnen voor autotrofen? Welke bron wordt het
meest door de mens beïnvloed? Leg uit.
Autotrofe organismen zijn organismen die CO2 gebruiken als bron van koolstof voor
hun cellen. Ze halen hun energie uit anorganische stoffen of uit zonlicht. De energie
gebruiken zij om kooldioxide om te zetten in glucose, waarbij zuurstof wordt
geproduceerd. Alle planten, algen en sommige bacteriën zijn autotroof.
Bronnen: zonnestraling, water, nutriënten, CO2
nutriënten worden het meest door de mens beïnvloed:
● Macronutriënten: N, P, S, K, Ca, Mg, Fe
● Micronutriënten: Mn, Zn, Cu, B
De mens heeft een enorme impact op de verspreiding van deze
nutriënten, meer dan op CO2. Landbouw: nutriënten systeem enorm
veranderd → planten met nutriënten vervoeren naar steden → afval
geproduceerd en niet meer beschikbaar ⇒ uitputting fosfor
(geconcentreerd in steden).
stikstofvervuiling in bodem veel hoger → ecosystemen veranderen
bodem bestaan uit patches (=dalletjes/ophoping) → zeer heterogene
condities, Rijkere delen zijn meer doorworteld.
In water: nutriënten beter gemengd ⇒ veel homogenere condities
● Nitraat: wateroplosbaar
● fosfaat en ammonium: gebonden in de bodem
In water diffunderen nitraat, fosfaat en ammonium met gelijke snelheden naar de cel-
oppervlakken (=algen)
● Armer in nutriënten: kleinere algen
4
