Practicum: Simulatie Natuurlijke Selectie Inleiding Het spel

Klas: 6eco/hum
Practicum: Simulatie Natuurlijke Selectie
Gebaseerd op practicum van
Robert P. Gendron, Indiana University of Pennsylvania
Inleiding
In dit practicum simuleren we natuurlijke selectie in de vorm van een bordspel.
De resultaten van deze natuurlijke selectie worden telkens genoteerd in de voorziene tabellen. Deze
worden achteraf besproken in een verslag, dat eveneens de antwoorden op de vragen achteraan
bevat. Het verslag zal gequoteerd worden en meegeteld worden voor het rapport.
Het spel
Het spel wordt gespeeld op een bord met 5 kolommen en 5 rijen. Elk dier wordt voorgesteld door
een stukje papier met camouflage of zicht op. Jagers en prooi hebben een verschillende kleur en
worden aan het begin van elke ronde willekeurig op het bord gezet (=spreiding). Hierna gaan de
jagers opzoek naar een prooi en zullen ze zich reproduceren als ze kunnen eten. Jagers die
gedurende 2 ronden niets eten sterven door uithongering. Na het einde van elke ronde zullen ze alle
dieren zich voortplanten tenzij er te weinig plaats is.
Elke leerling heeft binnen zijn groep een bepaalde taak.
1. De spelleider heeft als belangrijkste taak het lezen van de instructies en is er voor
verantwoordelijk dat elke stap nauwgezet wordt gevolgd. Bij twijfel, stel vragen!!
2. De toevalsfactor leest de getallen af van de tabellen met willekeurige getallen. Deze
getallen worden gebruikt om de dieren op het bord te plaatsen bij het begin van elke ronde.
3. De verspreider plaatst en verwijdert de dieren van het bord. Voor het plaatsen van de dieren
worden de cijfers gebruikt die de toevalsfactor afleest van de tabel.
4. De secretaris maakt nieuwe kaartjes voor de nieuwe dieren in elke ronde. Hij/zij noteert
ook alle resultaten in de tabellen.
Spelverloop
Elke jager en prooi heeft een waarde die de kwaliteit van het zicht en deze van de camouflage
weergeeft. Hierbij is 0 blind (jager) of geen camouflage (prooi). Hoe hoger de waarde hoe beter het
zicht of de camouflage. Bij de jagers wordt ook de ronde waarin ze geboren zijn genoteerd. Indien
ze na 2 ronden nog steeds niet hebben gegeten, sterven ze en worden ze van het bord gehaald.
1/4
Verloop van een ronde
1. Verspreiding: Gebruik de tabel om elk dier (bij de eerste ronde gebruik de 32 reeds
gelabelde dieren) op het bord te plaatsen. De toevalsfactor kan eender waar beginnen lezen
van links naar rechts of van boven naar beneden. Elk paar cijfers stelt de kolom en de rij
voor: bijvoorbeeld: 25 → kolom2; rij 5
2. Jagen: Nadat alle dieren op het bord zijn geplaatst krijgt elke jager de kans om te eten en
zich voort te planten. Hiervoor moet de jager een prooi eten met een camouflage-score lager
dan zijn eigen zicht-score. Wanneer beide een gelijke score hebben, gooi een muntstuk op
om te kijken of de proii ontsnapt of gegeten wordt. Een jager kan maar 1 prooi eten!
Als er meerdere prooien of jagers zijn dan gelden volgende regels:
•
2 jagers → de jager met de hoogste zicht-score ziet de prooi eerst
•
2 prooien → de prooi met de laagste camouflage-score wordt het eerst gezien
3. Jagers planten zich voort: Wanneer een jager eet, heeft hij voldoende energie om zich
voort te planten en nakomelingen te maken, daarna sterft deze jager. In de natuur lijken
kinderen op hun ouders, maar is er toch verschil. Dit geven we weer door 1 van de
nakomelingen een lagere score te geven, nooit lager dan 0, (5 wordt 4) en de andere krijgt
een hogere score (5 wordt 6). Als er nog prooien zijn worden deze onmiddellijk gegeten en
zal de jager zich onmiddellijk voortplanten. Noteer bij elke nieuwe jager het nummer van de
ronde.
4. Verhongeren: Jagers die na 2 ronden nog niet hebben gegeten, sterven. (In ronde 1 zal geen
enkele jager sterven)
5. Prooien planten zich voort: Alle overlevende prooien planten zich voort op dezelfde
manier als de jagers (1 van de nakomelingen wordt beter , de andere slechter maar nooit
onder 0). Maar als er 2 prooien voorkomen in hetzelfde vakje is er onvoldoende voedsel en
zullen ze beide blijven leven zonder zich voort te planten.
6. Resultaten noteren: Aan het einde van elke ronde bereken je de gemiddelde score voor
prooi en jager en noteert deze samen met het aantal prooien en jagers in de tabel.
Herhaal de ronde
Probeer zoveel mogelijk volledige rondes te spelen als de tijd toelaat. Bij de laatste ronde noteer je
ook hoeveel prooien en jagers er nog overblijven per score.
2/4
Gegevens verwerking
1. Maak met de frequentietabel van de laatste ronde een staafdiagram met de verdeling van de
scores zoals het staafdiagram van de beginsituatie. (zie achteraan)
2. Maak een grafiek met de gemiddelde scores van prooi en jager in functie van de rondes (=
tijd).
3. Maak een grafiek met de grootte van de populaties van prooi en jager in functie van de
rondes (= tijd)
Vragen
Beantwoord de vragen met volledige zinnen.
1. Is de gemiddelde camouflage en zicht-score toegenomen of afgenomen? Met hoeveel?
2. Als je de begin en eind populatie vergelijkt, is de variabiliteit (verschil tussen hoogste en
laagste score) dan toegenomen?
3. In onze opstelling was toeval een belangrijk element voor de fluctuatie van de populaties.
Geef twee voorbeelden van toevel die in de natuur zouden kunnen voorkomen en die de
populatie grootte zouden laten veranderen.
4. Soms gaan populaties volledig uitsterven bij dit experiment. Gaat uitsterven meer
voorkomen bij grote of bij kleine populaties? Waarom?
5. Is de populatie grootte van de prooien en de jagers verandert gedurende de verschillende
rondes? Hoe zijn ze verandert en waarom?
3/4
Tabellen en grafieken
Tabel voor de gemiddelde scores en aantallen na elke ronde.
Ronde
Prooi populatie
Gem. score # overlevenden
Jager populatie
Gem. score # overlevenden
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Tabel voor de frequentie van de prooi en jager volgens hun camouflage of zicht-score.
Score
# prooien
# jagers
score
0
10
1
11
2
12
3
13
4
14
5
15
6
16
7
17
8
18
9
19
# prooien
#jagers
Staafdiagrammen met verdeling van de camouflage en zicht-score bij de populaties.
5
4
3
Jagers
2
Prooi
1
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
4/4