Stamboom Bij deze opdracht hoort een knipblad met fantasiedieren. Deze dieren zijn tijdens de evolutie niet allemaal tegelijkertijd ontstaan. De volgorde waarin deze dieren zijn ontstaan kun je voor een deel achterhalen door te letten op de volgorde waarin nieuwe eigenschappen verschijnen. Voor een deel is het ook niet mogelijk om met zekerheid te achterhalen in welke volgorde de dieren zijn ontstaan. -> Knip de fantasiedieren van het knipblad uit en bestudeer deze. 1 Je hebt 29 fantasiedieren uitgeknipt. Hoeveel dieren zijn afstammelingen? De oudste (fantasie)dieren konden niet zien, omdat ze geen ogen hadden. Dieren die later zijn ontstaan konden wel zien, omdat ze ogen kregen. Het hebben van ogen wordt daarom een nieuwe eigenschap genoemd. 2 3 4 Niet alle dieren hebben dezelfde ogen. Kun je het daarom ook hebben over nieuwe ogen en oude ogen? Leg uit. Maak een lijst met zoveel mogelijk eigenschappen van de fantasiedieren. Onderstreep de nieuwe eigenschappen wel en onderstreep de nieuwe eigenschappen niet. Welk fantasiedier heeft de meeste oude kenmerken? Het fantasiedier met de meeste oude kenmerken is de voorouder. Bij dit dier begint jouw stamboom. 5 6 7 8 9 Maak een stamboom van jouw fantasiedieren. Let er wel op dat de nieuwste dieren de meeste nieuwe kenmerken hebben. Is het lastig om een stamboom te maken? Waardoor komt dat? Wetenschappers zijn het vaak niet met elkaar eens over de volgorde waarin dieren zijn ontstaan. Vind jij dat logisch? Leg uit. Hoeveel voorouders telt jouw stamboom? Als je de stamboom van ‘echte dieren’ bestudeerd zul je zien dat deze dieren ook oude en nieuwe eigenschappen hebben. Zoek op internet een afbeelding van een stamboom van het dierenrijk. Maak hierbij een lijst met zoveel mogelijk kenmerken. Onderstreep alleen de nieuwe eigenschappen. De stamboom die je hebt gemaakt wordt ook wel evolutiestamboom genoemd. Daarnaast kun je ook een familiestamboom maken. Dat is een stamboon waarin je kunt zien hoe een familiestamboom in elkaar zit. 10 11 Noem zoveel mogelijk verschillen en overeenkomsten tussen een evolutiestamboom en een familiestamboom. Leg uit: Alle mensen zijn familie van elkaar. Als je een familiestamboom maakt krijg je vroeg of laat te maken met ‘missing links’. Daar wordt mee bedoeld dat een deel van de stamboom niet ingevuld kan worden omdat de voorouders onbekend zijn. 12 Komen ‘missing links’ ook voor bij een evolutiestamboom? Waardoor komt dat? Knipblad ‘Stamboom’ 1 2 3 6 7 11 4 8 12 16 21 26 13 17 22 27 18 5 9 14 15 19 23 28 10 20 24 29 25 Vorming van fossielen Hoe kan een fossiel ontstaan? Daar kun je achter door op de volgende manier zelf fossielen te maken: -> Verzamel de volgende spullen: een slakkenhuisje, skeletdelen, schelpen of andere dingen waar je 'fossielen' van wilt maken, gips, een mengbeker voor gips, een roerstaafje, een schoon margarinekuipje, heel dun papier ingesmeerd met vet of olie, een hamer en een beitel. -> Meng gips met water tot het zo dik is als yoghurt. -> Giet een laagje van 2-3 cm in het margarinekuipje. -> Dek af met op maat geknipt ingevet dun papier. -> Leg 1 of 2 slakkenhuisjes (of andere dingen) met de opening naar boven op het ingevette papier. -> Druk de slakkenhuisjes in het nog zachte gips. -> Giet de rest van de gips over de slakkenhuisjes, totdat ze niet meer te zien zijn. -> Wacht tot het gips hard is. -> Haal het gipsblok uit het margarinebakje. -> Sla het gipsblokje zachtjes langs de naad van het papier open met hamer en beitel. 1A Noem minstens 3 verschillen tussen echte fossielen en de door jou gemaakte fossielen. Noem minstens 3 overeenkomsten tussen echte fossielen en de door jou gemaakte fossielen. Wat hoort er op de stippellijntjes te staan? Een fossiel kan ontstaan doordat een dood dier door …………… wordt bedekt. In het gipsmodel wordt dit voorgesteld door …………… . Door de hoge druk van de bovenliggende lagen …………… de bodemlaag, het fossiel en de afdruk van het fossiel. Dit is te vergelijken met het …………… van het gips. Door …………… komt het fossiel of de afdruk van het fossiel bloot te liggen. Dit is te vergelijken met het …………… van je gipsblok. B 2 A B C Help, de mammoet sterft uit! Enorme kudde’s mammoeten trokken tot het einde van de laatste ijstijd, ongeveer 12.000 jaar geleden, rond door het landschap. De mammoeten stierven waarschijnlijk uit doordat de mens te veel op dit dier heeft gejaagd. Ook de verandering van het klimaat heeft waarschijnlijk een rol gespeeld bij het uitsterven van de mammoet. Tijdens deze opdracht speel je het uitsterven van de mammoet na. Iedere dobbelsteen stelt een mammoet voor. En ieder cijfer op de dobbelsteen staat voor een andere gebeurtenis: 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 = = = = = 1 = Dood door verhongering De geboorte van een kalf Een dodelijke val in een ijsspleet Een goed jaar voor de mammoet Gedood door een mens Een goed jaar voor de mammoet Gooi met 10 dobbelstenen. De dobbelstenen waarmee je 1, 3 of 5 gooit haal je uit het spel. Voor iedere dobbelsteen waarmee je 2 hebt gegooid komt er een nieuwe dobbelsteen bij. Dit blijf je herhalen totdat je geen dobbelstenen meer hebt. Blijf telkens dobbelen en schrijf de score in de onderstaande tabel: Jaar (beurt) Aantal geboren kalfjes Aantal dode mammoeten Totaal aantal mammoeten … … … … … … … … … … … … Maak een grafiek met behulp van de gegevens in de tabel. Herhaal het dobbelen. Er is echter 1 verandering: Als je 5 gooit word je niet gedood door mensen, maar gooi je nog een extra keer met deze dobbelsteen. Maak ook nu je resultaten in een tabel. Zet de gegevens uit de tweede tabel in de eerste grafiek. Heeft de mens het uitsterven van de mammoet veroorzaakt? Leg dat uit aan de hand van de grafiek. Welke mogelijke gevolgen van klimaatsverandering komen in dit spel voor? Hebben klimaatsveranderingen het uitsterven van de mammoet veroorzaakt? Leg dat uit aan de hand van de grafiek. Naast de jacht door de mens en de klimaatsveranderingen zijn er mogelijk ook andere oorzaken voor het uitsterven van de mammoet. Kun je dit dobbelspel gebruiken als bewijs voor de oorzaak van het uitsterven van de mammoet? Leg uit. De ontstaansgeschiedenis van planten Tijdens de evolutie zijn planten, net als andere organismen, uit voorouders geëvolueerd. De planten die nu op aarde voorkomen stammen af van de planten die vroeger op aarde voorkwamen. In de loop van de evolutie zijn verschillende afdelingen in het plantenrijk ontstaan. Deze afdelingen zijn: 1) de wieren en de algen, 2) de sporenplanten en 3) de zaadplanten. wieren/algen sporenplanten zaadplanten Tijdens dit practicum wordt de bouw van paardenstaarten, levermossen, bladmossen, zaadplanten en varens onderzocht op bepaalde kenmerken. Aan de hand van deze kenmerken kan bepaald worden welke plantengroepen eerder zijn ontstaan tijdens de evolutie. In het lokaal zijn de volgende planten aanwezig: paardenstaart levermos varen algen wieren bladmos zaadplanten Deze planten heb je nodig voor het beantwoorden van de volgende onderzoeksvraag: Wat is tijdens de evolutie van planten de ontstaansvolgorde geweest van de volgende groepen planten: paardenstaarten, levermossen, varens, algen, wieren, bladmossen en zaadplanten? 1 Planten met een eenvoudige bouw zijn eerder ontstaan dan planten met een ingewikkelde bouw. Daarom kun je voor het krijgen van een antwoord op de onderzoeksvraag letten op de aanwezigheid van wortels, stengels, sporenvormende orgaantjes, vaatbundels en bladnerven. Welke eigenschappen kun je nog meer gebruiken voor dit onderzoek? 2 Wat is jouw hypothese op de onderzoeksvraag? 3 Maak een overzicht van het voorkomen van blad bij de 7 te onderzoeken plantensoorten. Als een plant bladeren heeft moet je ook aangeven of deze goed ontwikkeld (groot) of nauwelijks ontwikkeld (klein) zijn. Maak een tekening van de bladvorm. 4 Maak een overzicht van het voorkomen van stengels bij de 7 te onderzoeken plantensoorten. Als een plant stengels heeft moet je ook in een tekening aangeven hoe de blaadjes aan de stengel vast zitten. 5 Maak een overzicht van het voorkomen van wortels bij de 7 te onderzoeken plantensoorten. Als een plant wortels heeft moet je ook aangeven of deze wortels groot (goed ontwikkeld) of klein (nauwelijks ontwikkeld) zijn en of ze sterk vertakt (goed ontwikkeld) of nauwelijks vertakt (nauwelijks ontwikkeld) zijn. 6 Maak een overzicht over de voortplanting van de 7 te onderzoeken plantensoorten. A 7 Algen en wieren hebben planten zich voort met behulp van sporen, maar ze hebben hiervoor geen sporenvormende organen. Bestudeer de algen en de wieren onder de microscoop. Maak hiervan een tekening waarin te zien is hoe algen en wieren zich voortplanten. B Sporenplanten planten zich voor met behulp van sporen die worden gevormd in speciale organenvormende orgaantjes. Maak tekeningen van de sporen en de sporenvormende organen van de paardenstaart, de levermos, de varen en het bladmos. C Maak 2 tekeningen van de zaadplant die nodig zijn om deze te kunnen vergelijken met de sporenplanten. Vaatbundels vervoeren stoffen door de wortels, stengels en bladeren van planten. De vaatbundels in bladeren worden bladnerven genoemd. Maak een overzicht met tekeningen van de aanwezigheid van vaatbundels. Maak van de planten met een vaatbundel een preparaat van de dwarsdoorsnede van de stengel. 8 9 10 Noteer per onderzochte eigenschap de volgorde waarin de plantensoorten zijn ontstaan als je aleen op dat ene kenmerk let. Geef een beschrijving van de ontwikkeling van de oudste vorm tot de nieuwste vorm. In welke volgorde zijn de onderzochte plantensoorten ontstaan? Houd hierbij rekening met alle onderzochte eigenschappen. In welke geologisceh tijdvakken zijn de onderzochte plantensoorten ontstaan. Gebruik hiervoor de Achtergrondinformatie. Achtergrondinformatie Paleozoïcum De plantengroepen die in dit practicum worden onderzocht zijn ontstaan in het Paleozoïcum (570 mjg. - 225 mjg.). De grootste ontwikkelingen van planten vonden plaats tijdens het Siluur, Devoon en Carboon (430 mjg. - 280 mjg.). geologische tijdrekening Het Paleozoïcum wordt in de geologische tijdrekening een tijdperk en Siluur, Devoon en Carboon worden perioden genoemd. Siluur en Devoon Ongeveer 430 miljoen jaar geleden zijn de eerste landplanten ontstaan. Deze periode noemt men het Siluur. Het dierenleven in het Siluur speelde zich voornamelijk af in oceanen. geleedpotigen weekdieren gewervelden In het Devoon, ongeveer 400 tot 350 miljoen jaar geleden, vond een grote uitbreiding van landplanten plaats (zie afbeelding hiernaast). In het Devoon ontstonden ook de eerste amfibie-achtige organismen. planten in het Devoon planten in het Devoon Carboon Ongeveer 300 miljoen jaar geleden zijn de eerste zaadplanten ontstaan. Deze periode wordt Carboon genoemd. vissen amfibieën reptielen In het Carboon, ongeveer 350 tot 280 miljoen jaar geleden, vindt een enorme plantengroei plaats in moerasachtige bossen (zie afbeelding hiernaast). In het Carboon ontstaan ook de eerste reptielachtige organismen. planten in het Carboon De menselijke duim De duim van de mens is opponeerbaar. Dit houdt in dat je met de duim andere vingers van dezelfde hand aan kunt raken. Alleen de mens en aapachtigen hebben een opponeerbare duim. Het voordeel van de menselijke duim ga je ervaren door het volgende in tweetallen uit te voeren: -> Leerling 1 maakt met tape de duimen van leerling 2 vast aan zijn hand en wijsvinger. -> Leerling 2doet het volgende: een papiertje dubbelvouwen, een tas vasthouden, een knoop door een knoopsgat doen, een strik in een veter leggen, de deur open en dichtdoen, een stoel op tafel zetten, in een boek bladeren, een potlood oppakken, met een schaar knippen. Leerling 1 schrijft in een tabel op of de handelingen makkelijk of niet gaan -> Leerling 2 doet hetzelfde met leerling 1. Ook nu wordt een tabel gemaakt waarin staat hoe het uitvoeren van de genoemde handelingen gaat. 1 Zijn er handelingen die onmogelijk zijn zonder opponeerbaar duim? Is het voor apen ook onmogelijk om deze handelingen goed uit te voeren? Stel dat je een mensaap bent en in bomen klimt. Lukt dat beter met of zonder boom? Licht toe. Hieronder staan 3 afbeeldingen van handen. Waaraan kun je zien welke hand geen mensenhand is? 2 3 4 Welk voordeel heeft de menselijke duim? Beantwoord de volgende vragen over de tekst 'SMS'en bevordert de evolutie van de duim'. 5 6 7 De opponeerbare duim is een aanpassing aan het leven in de bomen. De mens leeft inmiddels niet meer in bomen, maarheeft nog wel steeds een opponeerbare duim. Waardoor komt dat? Volgens de titel evolueert de duim door het sms'en. Op welke manier zou de duim dan evolueren? Welke 2 redenen zijn er om aan te nemen dat het sms'en de evolutie van de duim bevordert? SMS'en bevordert de evolutie van de duim Onze duim is erg flexibel, want hij is opponeerbaar, dat wil zeggen je kunt hem plaatsen tegenover alle andere vingers. De apen hebben ook zo'n duim en het is overduidelijk te zien als een aanpassing aan het leven in de bomen. Als je van tak tot tak slingert is het erg handig als je die takken van twee kanten kunt omsluiten. Omdat wij van aapachtige voorouders afstammen hebben we nog steeds zo'n opponeerbare duim, hoewel we niet meer in de bomen leven. De opponeerbaarheid van de duim is een voorbeeld van een aanpassing die voor een ander doel ontwikkeld werd. Hoewel de opponeerbaarheid oorspronkelijk ontstaan is om takken te grijpen, bleek het ook erg handig bij het hanteren van stenen werktuigen en het vasthouden van speren e.d. Ook in de huidige maatschappij kunnen wij niet meer leven zonder opponeerbare duim, want voor allerlei eenvoudige handelingen zoals het slaan van een spijker en het schrijven van een brief moet je je duim tegenover je wijsvinger kunnen plaatsen. In de moderne maatschappij is er een belangrijke functie van de duim bijgekomen, namelijk bij het SMS'en. In Japan noemt men ze thumb tribes: groepen jongeren die de hele dag niks anders doen dan telefoons en ipods bedienen en voor wie een snelle duim van levensbelang is. Jongens en meisjes met een snelle duim kunnen eerder een partner vinden. Mogelijk zijn er verschillen in de beweeglijkheid van de duim, bijvoorbeeld in de spieren, of in de hersenonderdelen die de duim aansturen. Als deze verschillen erfelijk zijn krijgen mensen met een snelle duim ook kinderen met een snelle duim en als er een voordeel is bij het vinden van een partner zullen dat soort mensen steeds talrijker worden ten opzichte van de slome duimers.