Toets Evolutie

• Biologie
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

Evolutie

Toets thema 5

Ernst Haeckel

Ernst Haeckel (1834-1919) was een Duitse bioloog. Op de dag dat 

hij een belangrijke onderscheiding kreeg, stierf zijn jonge vrouw 

Anna Sethe (afbeelding boven) aan een koortsaanval. Haeckel was 

ontroostbaar. Een jaar later ontdekte hij een nieuwe kwallensoort 

(afbeelding onder). Hij schreef: 'Deze soort is een van de meest fraaie 

onder de holtedieren. Haar tentakels hangen als de blonde haren 

van een prinses. Ik noem deze soort ter nagedachtenis naar mijn 

onvergetelijke vrouw, Anna Sethe.

Welke naam heeft Haeckel toen gegeven?

1. Annasethe desmonema Haeckel.
2. Desmonema haeckel Annasethe.
3. Desmonema annasethe Haeckel.
4. Haeckel desmonema Annasethe.

Een bij met een rugzak 

In de Dominicaanse Republiek heeft een bioloog een stuk barnsteen (versteende hars) van 15 tot 20 miljoen jaar oud gevonden met daarin een angelloze bij met een pakketje stuifmeelkorrels van een orchidee op haar rug (zie afbeelding).

 Uitgaande van dit stukje barnsteen heeft de onderzoeker geprobeerd om de ouderdom van de plantenfamilie van de Orchideeën opnieuw vast te stellen.

Orchideeën behoren tot een van de soortenrijkste plantenfamilies met een verspreiding over de hele wereld. Over de evolutie ervan is weinig bekend, omdat fossielen van orchideeën ontbreken. De angelloze bij uit het stukje barnsteen werd gedetermineerd als Problebeia dominicana, een uitgestorven soort. De bioloog 

determineerde de stuifmeelkorrels. Uit dit onderzoek bleek dat deze toebehoorden 

aan de orchidee Meliorchis caribea. Omdat de bij de stuifmeelkorrels op haar rug 

droeg, veronderstellen de onderzoekers dat de bouw van de bloem van 

Meliorchis caribea verschilde van de bloem van 'moderne' verwante orchideeën. 

Deze 'moderne' bloemen zijn zo gebouwd, dat hun stuifmeelpakketjes worden 

geplakt op de monddelen van de bijen

Bijen zijn uit op het vinden van nectar. De bouw van de bloemen van de orchidee is in de loop van de evolutie veranderd. Hierdoor komen stuifmeelpakketjes op het lichaam van de bij terecht, als deze de bloem bezoekt.
Hoe is de bouw van de bloem in de loop van de tijd geëvolueerd?

1. De plaatsing van de nectarklieren is zo geëvolueerd dat de bij tijdens het gaan drinken alleen langs de meeldraden komt.
2. De plaatsing van de nectarklieren is zo geëvolueerd dat de bij tijdens het gaan drinken alleen langs de stempels (stampers) komt.
3. De plaatsing van de nectarklieren is zo geëvolueerd dat de bij tijdens het gaan drinken zowel langs de meeldraden als langs de stempels (stampers) komt.
4. Tijdens de evolutie heeft de bloem van de orchidee de vorm van een mannelijke bij gekregen.

Problebeia dominicana is niet het oudste bijenfossiel. Dat is een in barnsteen geconserveerd exemplaar van de uitgestorven soort Mellitosphex burmensis, van 100 miljoen jaar oud. Deze heeft kenmerken van de huidige honingbij, Apis mellifera, zoals vertakte haren op heel het lijf, maar lijkt wat lichaamsvorm betreft sterk op de hedendaagse wesp, Vespula germanica.

Op grond van deze gegevens wordt in de afbeelding een mogelijke afstamming getekend. De vier cijfers corresponderen met de vier genoemde diersoorten.

Geef van de volgende diersoorten aan bij welk cijfer in de afbeelding ze horen:

Apis mellifera – Vespula germanica – Mellitosphex burmensis – Problebeia dominicana.

In de geologische kalender staat het oudste fossiel van een bij dicht bij de evolutie van een andere groep organismen.

Welke van de volgende groepen organismen is ongeveer in dezelfde geologische periode ontstaan als de oudste bij?

1. De bloemplanten
2. De geleedpotigen
3. De groene planten
4. De insecten

Embryonale ontwikkeling

Jesse vergelijkt in de afbeelding de embryonale ontwikkeling van een kip (1) met die van een varken (2).

 Hij komt daarbij tot de volgende twee waarnemingen:

 1 In een bepaald stadium vertonen embryo's van een kip en een varken veel gelijkenis.

 2 Zowel bij de kip als bij het varken ontstaan in een bepaald stadium kieuwspleten, die later weer verdwijnen.

Welke van deze waarnemingen is (zijn) een argument voor evolutie?

1. Geen van beide waarnemingen
2. Alleen waarneming 1
3. Alleen waarneming 2
4. Zowel waarneming 1 als 2

Meteoriet voor dinosauriërs geen geschenk uit de hemel!

Ongeveer 65 miljoen jaar geleden stierven de dinosauriërs in een relatief korte tijd uit. Over dit uitsterven zijn verschillende hypothesen opgesteld. De hypothese die op dit moment het meest waarschijnlijk wordt geacht, is dat de dinosauriërs als gevolg van de inslag van een reusachtige meteoriet (diameter tien tot twintig kilometer) zijn uitgestorven. De bij de inslag ontstane stof- en aswolken zouden het zonlicht dusdanig hebben geblokkeerd dat de aarde in een diepe duisternis werd gehuld. Bovendien daalde de temperatuur drastisch. Een groot deel van het leven op aarde ‒ ongeveer 70% ‒ werd door deze ramp gedood. Ook dinosauriërs overleefden de inslag niet.

 Onlangs heeft het team van Richard Norris, verbonden aan de Nationale Amerikaanse Wetenschapsstichting (NSF) in drie boormonsters in de Golf van Mexico onmiskenbaar sporen van de meteoriet zelf en van de gevolgen van de inslag gevonden. Het team van Norris meent voldoende gegevens te hebben verzameld om de bovengenoemde hypothese te kunnen bevestigen.

 De wetenschappers hebben negentig meter diep in de bodem van de zee geboord. In de afbeelding op de volgende slide is schematisch een boorprofiel van het onderzochte gebied weergegeven. De verschillende lagen zijn daarbij niet op schaal getekend. Zowel in laag Q als in laag U worden fossielen gevonden. In laag Q bevinden zich hierbij geen fossielen van dinosauriërs, in laag U wel.

Ongeveer 65 miljoen jaar geleden stierven de dinosauriërs in een relatief korte tijd uit. Over dit uitsterven zijn verschillende hypothesen opgesteld. De hypothese die op dit moment het meest waarschijnlijk wordt geacht, is dat de dinosauriërs als gevolg van de inslag van een reusachtige meteoriet (diameter tien tot twintig kilometer) zijn uitgestorven. De bij de inslag ontstane stof- en aswolken zouden het zonlicht dusdanig hebben geblokkeerd dat de aarde in een diepe duisternis werd gehuld. Bovendien daalde de temperatuur drastisch. Een groot deel van het leven op aarde ‒ ongeveer 70% ‒ werd door deze ramp gedood. Ook dinosauriërs overleefden de inslag niet.

 Onlangs heeft het team van Richard Norris, verbonden aan de Nationale Amerikaanse Wetenschapsstichting (NSF) in drie boormonsters in de Golf van Mexico onmiskenbaar sporen van de meteoriet zelf en van de gevolgen van de inslag gevonden. Het team van Norris meent voldoende gegevens te hebben verzameld om de bovengenoemde hypothese te kunnen bevestigen.

 De wetenschappers hebben negentig meter diep in de bodem van de zee geboord. In afbeelding 6 is schematisch een boorprofiel van het onderzochte gebied weergegeven. De verschillende lagen zijn daarbij niet op schaal getekend. Zowel in laag Q als in laag U worden fossielen gevonden. In laag Q bevinden zich hierbij geen fossielen van dinosauriërs, in laag U wel.

Leg uit waardoor deze waarneming een ondersteuning is voor de hypothese dat de meteoriet oorzaak is geweest van het uitsterven van de dinosauriërs.

Mammoetmaag toont hoe steppe toendra werd 

Regelmatig vindt men in de permafrost van de Siberische toendra een ingevroren mammoet. In de zomer van 2007 werd het lijk van een jong dier in vrijwel intacte staat opgegraven. De diepvrieswerking zorgt ervoor dat vaak ook de ingewanden goed bewaard blijven. Daardoor is het galgenmaal van de dieren tot in detail te bestuderen. Uit die maaltijd valt de leefomgeving van het dier te reconstrueren, zoals blijkt uit onderzoek van Bas van Geel en medewerkers. Zij analyseerden voedselresten in de darm van een wolharige mammoet (Mammuthus primigenius) die ongeveer 20 000 jaar geleden in Siberië leefde (zie afbeelding op de volgende slide). Met een combinatie van stuifmeelonderzoek, onderzoek aan zaden en DNA-technieken identificeerden de onderzoekers de plantensoorten die de mammoet vlak voor zijn dood at.

Het onderzoek lijkt te bevestigen dat de vegetatie van Siberië toen voornamelijk bestond uit grassteppes en niet uit met mossen bedekte toendra's zoals nu. Er werden veel resten van grassen en andere windbestuivers in de mammoetmaag gevonden, naast enkele vochtminnende plantensoorten zoals de dotterbloem. Dat duidt op de aanwezigheid van natte milieus. Ook bleken twijgjes aanwezig van een dwergwilg, waarin de onderzoekers zelfs de bijzonder dunne jaarringen konden tellen. De wilg groeide er dus traag en leefde waarschijnlijk in een koud klimaat. In het deels verteerde mammoetvoedsel werden DNA-fragmenten gevonden waarvan men kon vaststellen dat het afkomstig was van planten uit zeven plantenordes en acht plantenfamilies. Men kon niet achterhalen van welke afzonderlijke plantensoorten dit DNA afkomstig was. Eén plant kon tot op genusniveau (= geslachtsniveau) worden gedetermineerd.

Hoe konden de onderzoekers, aan de hand van het fossiele DNA, de planten indelen in ordes en families?

1. Door de nucleotidenvolgorde van het fossiele DNA vast te stellen en deze te vergelijken met die van huidige planten
2. Door de verhouding tussen de hoeveelheden van de verschillende nucleotiden in het fossiele DNA te bepalen.
3. Door vast te stellen welke verschillende nucleotiden in het fossiele DNA voorkomen

In welke van de volgende vier groepen zullen de onderzoekers gemiddeld de grootste genetische variatie in de DNA-fragmenten aantreffen?

1. In een plantenfamilie
2. In een plantengeslacht
3. In een plantenorde
4. In een plantensoort

Lees onderstaande bron

Het lijkt erop dat het ecosysteem in Siberië aan het einde van de laatste ijstijd is overgegaan van een grassteppe naar een toendra.

Onderzoekers in Lapland vonden dat de toendra door een langdurige hoge begrazingsdruk door rendieren veranderde in een meer productieve grasvlakte.

Russische onderzoekers willen in Siberië een soortgelijke invloed aantonen. Zij introduceerden in 1986 kuddes grote grazers op de toendra van Siberië. Zij wilden onderzoeken of grote grazers zoals paarden en bizons al grazend en poepend de grasvlakte weer terug kunnen brengen, zelfs in het barre Siberische klimaat. De eerste resultaten lijken dat idee te bevestigen. Dit experiment moet het uitsterven van de mammoet verklaren met de ecologische graastheorie, die stelt dat de grasvlakte aan het eind van de ijstijd in toendra is veranderd, omdat de kuddes met grote grazers uitstierven. Zonder bemesting en begrazing en bij toegenomen neerslag zou het gras verdwijnen. Door een dikker pak sneeuw in de winter werd het gras voor grazers onbereikbaar. Bejaging gaf de doodsklap.

Met de grazers verdween de grassteppe en zo raakte ook de mammoet in de problemen door voedselgebrek.

Noem een lichaamskenmerk van de mammoet en leg uit dat het dier daardoor langer op de steppe in leven kon blijven dan andere grote grazers.

Er bestaan twee ideeën over de verwantschap van de nu nog levende olifantensoorten met de wolharige mammoet (Mammuthus primigenius). De ene groep (P) veronderstelt dat het dier het meest verwant is aan de Aziatische olifant (Elephas maximus), de andere groep (Q) ziet vooral de meeste overeenkomsten met de Afrikaanse olifant (Loxodonta africana).

In de afbeelding is de ontwikkeling van de olifanten weergegeven.

Kun je op grond van deze afbeelding zeggen wat een juiste veronderstelling is?

1. Nee, dat is op grond van deze afbeelding niet te zeggen
2. Ja, groep P doet een juiste veronderstelling
3. Ja, groep Q doet een juiste veronderstelling

Evolutie van de mens 

Lees de informatie hieronder.

Sinds Darwins publicatie On the origin of species zijn ideeën over de evolutie van de mens een bron van discussie geweest. Voor de meeste mensen uit Darwins tijd, en bij sommige mensen van nu, is het idee dat de mens zich heeft ontwikkeld uit een aapachtig wezen, moeilijk te accepteren. De vondsten van vele versteende overblijfselen van skeletten van mensachtigen in de afgelopen honderd jaar hebben veel inzicht verschaft in de ontwikkeling van de mens. Maar elke vondst is ook weer aanleiding tot nieuwe vragen. Delen van schedels leveren informatie op over de ontwikkeling van de herseninhoud, een van de eigenschappen die de mens van zijn naaste verwanten onderscheidt.

Daarnaast geven botten van het bekken, het been en de voet informatie over de manier van voortbewegen. Op basis hiervan is de theorie ontstaan dat het rechtop lopen de mens evolutionair voordeel geeft.

Een van de stambomen van de mens gaat van een lineaire evolutie uit. Aan de oorsprong staat de Homo habilis waaruit Homo ergaster ontstaat. Uit de Homo ergaster is de rechtoplopende mens, de Homo erectus, ontstaan. Deze mensachtige zou later zijn geëvolueerd tot de Homo heidelbergensis en via de Neanderthaler (Homo neanderthalensis) tot de denkende mens, de Homo sapiens.

 Meer recente vondsten wijzen erop dat enkele van deze soorten naast elkaar hebben geleefd en dus niet per se elkaars voorouder zijn geweest. Zo zijn er vondsten die erop wijzen dat de Neanderthaler niet de voorouder is van de Homo sapiens, maar dat beide soorten ontstaan zijn uit de Homo heidelbergensis. En hoewel het vrij zeker is dat de Homo erectus veel eerder is ontstaan dan de Homo heidelbergensis, zijn er ook overblijfselen van deze twee menssoorten gevonden die uit hetzelfde tijdperk stammen. De laatste twee lijken de Homo ergaster als gemeenschappelijke voorouder te hebben.

In de afbeelding staan verschillende evolutionaire stambomen. In elke stamboom is met een verticale balk de periode aangegeven waarin elke mensensoort leefde.

–Welk schema geeft de stamboom weer die van de lineaire evolutie uitgaat?
–En welk schema geeft de stamboom weer die gebaseerd is op de in de tekst genoemde, recent gevonden, menselijke overblijfselen?

Na het verschijnen van zijn boek On the origin of species verscheen in een Engelse krant een spotprent van Charles Darwin, uitgebeeld als harige aap (zie afbeelding).

 

De mens is echter de enige primaat met een naakte huid en de betekenis daarvan is nooit helemaal opgehelderd. Omdat zeezoogdieren ook niet veel beharing hebben, gaf de menselijke naaktheid zelfs aanleiding tot de speculatieve gedachte dat ook de menselijke voorouders een tijdje in zee hebben geleefd.

Hoe noemt men in de wetenschap een veronderstelling, zoals de gedachte dat menselijke voorouders een tijdje als zeedieren hebben geleefd?

– Leg uit waardoor in een zonnig gebied een donkere huidskleur voor de mens voordeel heeft ten opzichte van een lichte huidskleur.

– Leg uit waardoor in datzelfde gebied een donkere huidskleur geen voordeel oplevert voor de chimpansee.

Blauwgroene algen

Blauwgroene algen (cyanobacteriën) worden niet tot het plantenrijk gerekend. Om welke reden?

Organisme in het bodemslib

In het slib op de bodem van een ondiepe vijver wordt een organisme gevonden. Bij onderzoek blijkt dat dit organisme geen mitochondriën heeft.

Tot welk rijk kan dit organisme behoren?

1. Alleen tot het rijk der bacteriën.
2. Alleen tot het rijk der planten of tot het rijk der schimmels
3. Alleen tot het rijk der bacteriën of tot het rijk der planten
4. Tot het rijk der bacteriën, tot het rijk der planten, tot het rijk der schimmels of tot het rijk der dieren

Micro-organismen en de mens

Twee leerlingen doen beweringen over toepassingen van micro-organismen bij productieprocessen door de mens.
Jette zegt: 'Bacteriën worden gebruikt bij het maken van wijn.'
Lene zegt: 'Schimmels worden gebruikt bij het maken van brood.'
Wie doet (doen) een juiste bewering?

1. Geen van beide meisjes
2. Alleen Jette
3. Alleen Lene
4. Beide meisjes

Zwemmerseczeem
Zwemmerseczeem is geen eczeem, maar een infectie van (meestal) een of beide voeten. De aandoening wordt veroorzaakt door een parasiet die zich graag nestelt in vochtige huid. Men kan dit eczeem oplopen op plaatsen waar vaak vochtige blote voeten voorkomen, zoals in zwembaden of in gemeenschappelijke douches. Vandaar de naam 'zwemmerseczeem'.
Tot welke groep van organismen hoort de veroorzaker van

1. Tot de archaea
2. Tot de bacteriën
3. Tot de schimmels
4. Tot de eencellige dieren

Fossiele planten en dieren
In de afbeelding staan vier afbeeldingen van planten of dieren.
Tot welke groepen behoren deze planten of dieren? Kies uit: A is een amfibie / reptiel / zoogdier.
B is een paardenstaart / varen.
C is een kreeftachtig dier / weekdier.
D is een kreeftachtig dier / schaaldier / weekdier.

Een geïsoleerde populatie
Door het meanderen van een rivier in het tropisch regenwoud raken enkele tientallen vierkante kilometers woud geïsoleerd van de rest.
In de daar levende kleine groep van een bepaalde apensoort blijken een aantal jaren later heel andere allelfrequenties voor te komen dan bij de grote groep verderop.
– Wat is de oorzaak daarvan?
– Welke naam wordt gebruikt voor dit verschijnsel?

Evenwicht

Bij een bepaalde vogelpopulatie blijken de frequenties van de allelen A en a 0,7 en 0,3 te zijn.

In welke omstandigheden kan die verhouding gelijk blijven?

1. Als er gunstige mutaties ontstaan
2. Als er geen immigratie en emigratie is
3. Als er vaak paring tussen verwanten optreedt
4. Als er op een bepaald fenotype wordt geselecteerd

Stamboom van mensachtigen en mensapen

In de afbeelding is een cladogram (stamboom) van mensachtigen en mensapen weergegeven.

Op welke plaats in dit cladogram worden de bosjesmannen geplaatst, die in Namibië (Zuidwest-Afrika) nog als jager-verzamelaar leven (zie afbeelding)

Galapagoseilanden

Op de Galapagoseilanden heeft de evolutie geleid tot veertien verschillende soorten vinken, die verschillend zijn aangepast aan het eten van zaden, insecten en knoppen van verschillende soorten planten.
Hoe kon die uitwaaiering in zoveel soorten ontstaan?

1. De eilanden liggen dicht genoeg bij elkaar om onderlinge migratie mogelijk te maken
2. De eilanden liggen dicht genoeg bij het Zuid-Amerikaanse continent
3. De eilanden zijn zo klein dat er genetic drift kan optreden
4. De eilanden zijn voldoende van elkaar geïsoleerd

Dit is het einde van de toets