Biologie H5 Ecologie
5.1 Ecologie op alle organisatieniveaus
Leerdoelen:
Je kunt uitleggen dat de organisatieniveaus binnen de ecologie hun eigen emergente
eigenschappen hebben.
Je kunt biotische en abiotische factoren binnen een ecosysteem benoemen.
Organismen en hun milieu
Wat is ecologie? De wetenschap die de wisselwerking
tussen organismen en hun omgeving bestudeerd. Dus
de invloed die ze op elkaar hebben. Ecologisch
onderzoek vindt plaats op verschillende
organisatieniveaus:
Van molecuul tot levensgemeenschap
eDNA (environmental DNA): DNA dat wordt
achtergelaten in de omgeving door organismen.
Onderzoekers kunnen ahv DNA achterhalen welke
diersoorten in een bepaald gebied voorkomen.
Ecogonomica: onderzoeksgebied waarbij ahv het
genoom (alle DNA-moleculen in een cel) wordt bepaald welke soorten in een gebied
voorkomen.
Van ecosysteem tot biosfeer
Biotische factoren: invloeden vanuit de levende omgeving/organismen.
Abiotische factoren: invloeden vanuit de levenloze omgeving. Die hebben invloed op
de soortensamenstelling: de verschillende soorten die in een gebied voorkomen.
Ecosysteem: begrensd gebied met wisselwerking tussen biotische en abiotische
factoren. Ze hebben dus een bepaalde invloed op elkaar.
Biosfeer/systeem aarde: alle ecosystemen bij elkaar.
Emergente eigenschappen
Op elk niveau waarop ze onderzoek doen, hebben ecologen te maken met emergente
eigenschappen (eigenschappen die specifiek zijn voor dat niveau). Zo heeft een populatie
eigenschappen die wel gelden op het organisatieniveau van de populatie (dichtheid,
geboortecijfer), maar niet op dat van het organisme of levensgemeenschap
(verscheidenheid aan soorten).
Voorbeelden van onderzoek op verschillende organisatieniveaus:
Orgaan: onderzoeken wat het effect is van temperatuurverhoging op de
hartslagfrequentie van een watervlo.
Organisme: bij welke temperatuur gaat een watervlo dood.
Populatie: wat is het effect op de populatie watervlooien, als een fabriek haar warme
koelwater loost in het meer.
Levensgemeenschap (alle organismen/populaties in een gebied die oa concurreren):
wat is het effect op de levensgemeenschap als de populatie watervlooien afneemt.
Ecosysteem: welk effect heeft het verdwijnen van watervlooien op het ecosysteem.
, Biologie H5 Ecologie
5.2 Organismen
Leerdoelen
Je kunt de invloed van de belangrijkste abiotische factoren op organismen beschrijven.
Je kunt veranderingen van abiotische en biotische factoren en hun onderlinge wisselwerking
beschrijven.
Abiotische factoren
Hoe een ecosysteem zich ontwikkelt en welke organismen erin voorkomen, hangt af van het klimaat
(combinatie van abiotische factoren) in een gebied.
Macroklimaat: grote gebieden waarbinnen (vrijwel) hetzelfde klimaat heerst. In een gebied met
hetzelfde macroklimaat kunnen de abiotische factoren op verschillende plaatsen wel verschillen. Elk
plekje van een ecosysteem heeft daardoor zijn eigen microklimaat.
Bodem
Een bodem bestaat uit een mengsel van bodemdeeltjes van verschillende grootte.
Zand: heeft grotere bodemdeeltjes dan klei houdt water niet goed vast, veel zuurstof,
makkelijk doordringbaar voor wortels.
Klei: kleine holten houdt water en mineralen goed vast (goed voor planten), minder
zuurstof, moeilijk doordringbaar voor wortels.
Gehalte humus in de bodem is ook belangrijk: door bacteriën en schimmels produceert
humus mineralen voor planten, verbetert bodemstructuur, voorkomt uitspoeling van
mineralen naar grondwater.
Andere eigenschappen van de bodem: pH, grondwaterstand en concentratie mineralen.
Licht
Licht is een andere abiotische factor die invloed heeft op organismen, zoals op planten voor
fotosynthese. Intensiteit is hierbij belangrijk, want behoefte aan licht is voor elke plant anders. En de
daglengte: heeft invloed op de voortplanting van planten en dieren. Ook verticale migratie door licht.
Water
Planten zijn aangepast aan de beschikbare hoeveelheid water. Vochtige omgeving bladeren met
veel huidmondjes, dunne cuticula, klein wortelstelsel. Droge omgeving weinig huidmondjes, dikke
cuticula, beter ontwikkelde en diepgaandere wortelstelsels. Voor waterdieren zijn het
zuurstofgehalte en het zoutgehalte van het water van belang.
Temperatuur
Enzymactiviteit (regelen chemische processen in organismen) is afhankelijk van de temperatuur. Lage
temp. kleine activiteit. Hoge temp. groot activiteit. Te hoog temp. enzymen kapot.
Poikilotherme dieren zijn ervan afhankelijk, homiotherme dieren (constante lichaamstemperatuur)
kunnen lage temperaturen verdragen.
Tolerantie
Tolerantie: het vermogen van organismen om schommelingen in een abiotische factor te verdragen.
Verspreidingsgebied/areaal: het gebied waar een soort op aarde voorkomt. Dieren en planten
kunnen buiten hun areaal komen, maar er toch niet altijd kunnen overleven. Er is dan van tenminste
1 abiotische factor een tolerantiegrens overschreden: de uiterste waarde waarbij organismen van de
soort kunnen overleven. De abiotische factor werkt dan is beperkende factor: factor die bepaalt
hoeveel organismen in een bepaald gebied kunnen overleven. Tolerantiegebied: alle waarden van de
abiotische factor waarbij organismen van een soort kunnen overleven. Optimum: factorwaarde die
het gunstigst is voor het organisme. Optimumkromme: de grafiek; aantallen vs waarden factor.
5.1 Ecologie op alle organisatieniveaus
Leerdoelen:
Je kunt uitleggen dat de organisatieniveaus binnen de ecologie hun eigen emergente
eigenschappen hebben.
Je kunt biotische en abiotische factoren binnen een ecosysteem benoemen.
Organismen en hun milieu
Wat is ecologie? De wetenschap die de wisselwerking
tussen organismen en hun omgeving bestudeerd. Dus
de invloed die ze op elkaar hebben. Ecologisch
onderzoek vindt plaats op verschillende
organisatieniveaus:
Van molecuul tot levensgemeenschap
eDNA (environmental DNA): DNA dat wordt
achtergelaten in de omgeving door organismen.
Onderzoekers kunnen ahv DNA achterhalen welke
diersoorten in een bepaald gebied voorkomen.
Ecogonomica: onderzoeksgebied waarbij ahv het
genoom (alle DNA-moleculen in een cel) wordt bepaald welke soorten in een gebied
voorkomen.
Van ecosysteem tot biosfeer
Biotische factoren: invloeden vanuit de levende omgeving/organismen.
Abiotische factoren: invloeden vanuit de levenloze omgeving. Die hebben invloed op
de soortensamenstelling: de verschillende soorten die in een gebied voorkomen.
Ecosysteem: begrensd gebied met wisselwerking tussen biotische en abiotische
factoren. Ze hebben dus een bepaalde invloed op elkaar.
Biosfeer/systeem aarde: alle ecosystemen bij elkaar.
Emergente eigenschappen
Op elk niveau waarop ze onderzoek doen, hebben ecologen te maken met emergente
eigenschappen (eigenschappen die specifiek zijn voor dat niveau). Zo heeft een populatie
eigenschappen die wel gelden op het organisatieniveau van de populatie (dichtheid,
geboortecijfer), maar niet op dat van het organisme of levensgemeenschap
(verscheidenheid aan soorten).
Voorbeelden van onderzoek op verschillende organisatieniveaus:
Orgaan: onderzoeken wat het effect is van temperatuurverhoging op de
hartslagfrequentie van een watervlo.
Organisme: bij welke temperatuur gaat een watervlo dood.
Populatie: wat is het effect op de populatie watervlooien, als een fabriek haar warme
koelwater loost in het meer.
Levensgemeenschap (alle organismen/populaties in een gebied die oa concurreren):
wat is het effect op de levensgemeenschap als de populatie watervlooien afneemt.
Ecosysteem: welk effect heeft het verdwijnen van watervlooien op het ecosysteem.
, Biologie H5 Ecologie
5.2 Organismen
Leerdoelen
Je kunt de invloed van de belangrijkste abiotische factoren op organismen beschrijven.
Je kunt veranderingen van abiotische en biotische factoren en hun onderlinge wisselwerking
beschrijven.
Abiotische factoren
Hoe een ecosysteem zich ontwikkelt en welke organismen erin voorkomen, hangt af van het klimaat
(combinatie van abiotische factoren) in een gebied.
Macroklimaat: grote gebieden waarbinnen (vrijwel) hetzelfde klimaat heerst. In een gebied met
hetzelfde macroklimaat kunnen de abiotische factoren op verschillende plaatsen wel verschillen. Elk
plekje van een ecosysteem heeft daardoor zijn eigen microklimaat.
Bodem
Een bodem bestaat uit een mengsel van bodemdeeltjes van verschillende grootte.
Zand: heeft grotere bodemdeeltjes dan klei houdt water niet goed vast, veel zuurstof,
makkelijk doordringbaar voor wortels.
Klei: kleine holten houdt water en mineralen goed vast (goed voor planten), minder
zuurstof, moeilijk doordringbaar voor wortels.
Gehalte humus in de bodem is ook belangrijk: door bacteriën en schimmels produceert
humus mineralen voor planten, verbetert bodemstructuur, voorkomt uitspoeling van
mineralen naar grondwater.
Andere eigenschappen van de bodem: pH, grondwaterstand en concentratie mineralen.
Licht
Licht is een andere abiotische factor die invloed heeft op organismen, zoals op planten voor
fotosynthese. Intensiteit is hierbij belangrijk, want behoefte aan licht is voor elke plant anders. En de
daglengte: heeft invloed op de voortplanting van planten en dieren. Ook verticale migratie door licht.
Water
Planten zijn aangepast aan de beschikbare hoeveelheid water. Vochtige omgeving bladeren met
veel huidmondjes, dunne cuticula, klein wortelstelsel. Droge omgeving weinig huidmondjes, dikke
cuticula, beter ontwikkelde en diepgaandere wortelstelsels. Voor waterdieren zijn het
zuurstofgehalte en het zoutgehalte van het water van belang.
Temperatuur
Enzymactiviteit (regelen chemische processen in organismen) is afhankelijk van de temperatuur. Lage
temp. kleine activiteit. Hoge temp. groot activiteit. Te hoog temp. enzymen kapot.
Poikilotherme dieren zijn ervan afhankelijk, homiotherme dieren (constante lichaamstemperatuur)
kunnen lage temperaturen verdragen.
Tolerantie
Tolerantie: het vermogen van organismen om schommelingen in een abiotische factor te verdragen.
Verspreidingsgebied/areaal: het gebied waar een soort op aarde voorkomt. Dieren en planten
kunnen buiten hun areaal komen, maar er toch niet altijd kunnen overleven. Er is dan van tenminste
1 abiotische factor een tolerantiegrens overschreden: de uiterste waarde waarbij organismen van de
soort kunnen overleven. De abiotische factor werkt dan is beperkende factor: factor die bepaalt
hoeveel organismen in een bepaald gebied kunnen overleven. Tolerantiegebied: alle waarden van de
abiotische factor waarbij organismen van een soort kunnen overleven. Optimum: factorwaarde die
het gunstigst is voor het organisme. Optimumkromme: de grafiek; aantallen vs waarden factor.
