LESIDEE, december 2012 Het geheime wapen van een kikker OVER HET LESIDEE Samenvatting In het zuiden van Japan is een kikker gevonden met vijf in plaats van vier vingers. Volgens de onderzoekers is dit een evolutionair mysterie. Wat zouden de voordelen van deze vijfde vinger kunnen zijn? Hoort bij 4 havo; 4 vwo; 5 vwo Trefwoorden ademhaling, amfibieën, evolutie, generatio spontanea, kikker, ordening, pad, rudimentair LESIDEE Brontekst Deze zeldzame kikker houdt er wel hele bijzondere verdedigingstechnieken op na: wanneer hij zich bedreigd voelt, schiet een scherpe punt uit zijn duim. Slecht nieuws voor de dames: hij gebruikt die duimen en doornen ook tijdens het paren. Het draait allemaal om de kikker Babina subaspera. Hij leeft in het zuiden van Japan en heeft in tegenstelling tot veel andere kikkers geen vier, maar vijf vingers. 'Waarom deze vijfde vinger in sommige soorten voorkomt, blijft een evolutionair mysterie, maar de extra vinger van deze kikker is in feite een pseudo-duim,' vertelt onderzoeker Noriko Iwai. 'In de duim zit een scherpe doorn die uit de huid kan komen.' Zowel mannetjes als vrouwtjes beschikken over die doorn, maar alleen de mannetjes gebruiken deze ook. Uit experimenten van Iwai blijkt dat de heren de stekel gebruiken tijdens gevechten en het paren. Voor dat laatste zijn ze waarschijnlijk ontstaan: de mannetjes kunnen zich met de stekels aan het vrouwtje vastklemmen. 'Hoewel de pseudo-duimen wellicht ontstaan zijn voor het paren, is het duidelijk dat ze nu gebruikt worden voor gevechten.' Zodra Iwai een kikker oppakte, gebruikte de kikker zijn duim en stekel. En andere mannetjes vertoonden meerdere beschadigingen aan hun huid die duidelijk door de stekels veroorzaakt zijn, zo is te lezen in het blad Journal of Zoology. 'Meer onderzoek is nodig om te achterhalen hoe de pseudo-duim geëvolueerd is en hoe het komt dat deze voor gevechten wordt gebruikt,' concludeert Iwai. 1 © Uitgeverij Malmberg LESIDEE, december 2012 Bron: www.scientias.nl/geheim-wapen-van-een-kikker-ontdekt-doornen-die-uit-zijn-duimenschieten/74325 (19-10-2012) Links Foto van de nagel van de Babina subaspera: www.reptilechannel.com/images/reptile-news/ottonfrog-spiked600.jpg Foto's en tekeningen van de extra duim: http://sbl.royalsocietypublishing.org/content/early/2010/02/04/rsbl.2009.1038/F1.expa nsion.html Zelf een kikker digitaal ontleden: http://mariemarie0000.free.fr/fichiers/images/frog.swf Vragen Kikkers hebben normaal gesproken vijf tenen en vier vingers. De kikker die nu is gevonden is dus een uitzondering op die regel. Er worden bij kikkers vaker soorten gevonden die niet helemaal voldoen aan de standaard kikker. Zo werd in 2008 ontdekt dat een bepaalde kikker (Barbourula kalimantanensis) op het Indonesische eiland Borneo geen longen heeft. Dit werd pas dertig jaar na de beschrijving van de soort vastgesteld door een aantal exemplaren open te snijden. 1 2 3 4 5 6 7 8 Hoe krijgt een kikker zonder longen de zuurstof binnen die hij nodig heeft voor zijn verbranding? Kikkers behoren net als de padden tot de amfibieën. Noem zoveel mogelijk kenmerken waardoor biologen de kikker tot de amfibieën rekenen. Er is een aantal verschillen tussen kikkers en padden. Welke verschillen ken je? Gebruik hiervoor eventueel een naslagwerk of internet. Er waren al wel kikkers bekend met nagels, maar die nagels komen alleen voor op de achterpoten van de klauwkikkers. Een nagel op de voorpoten was niet eerder waargenomen. Wat is het voordeel voor de mannelijke kikker om een nagel op zijn voorpoten te hebben? Alle kikkers hebben zowel aan hun voor- als achterpoten een rudimentaire teen of vinger. Wat zijn rudimentaire organen? Noem enkele voorbeelden uit het dierenrijk. In de brontekst staat dat de onderzoekers niet weten waarom deze kikkers een vijfde vinger hebben. Welke twee evolutionaire voordelen zou de extra vinger voor deze kikker hebben gehad? In het oude Egypte waren alle kikkers heilig. De oude Egyptenaren dachten namelijk dat de kikkers vanzelf uit de modder waren ontstaan en dus de geheimen van het leven kenden. Oergoden werden dan ook vaak als mannen met een kikkerkop afgebeeld. Later werd deze theorie generatio spontanea genoemd. Wat is de Nederlandse betekenis van het begrip 'generatio spontanea'? Leg uit wat de theorie van de generatio spontanea inhoudt. 2 © Uitgeverij Malmberg LESIDEE, december 2012 Antwoorden 1 2 De kikker neemt alle zuurstof direct door zijn huid op. De kikker behoort tot het rijk der dieren omdat zijn cellen geen celwand hebben en geen bladgroenkorrels, maar wel een celkern. De kikker behoort tot de gewervelde dieren omdat zijn lichaam tweezijdig symmetrisch is en een inwendig skelet heeft. De kikker behoort tot de amfibieën omdat het vrouwtje eieren legt zonder schaal, de kikker koudbloedig is, als jong dier ademhaalt door middel van kieuwen en de huid en als volwassen dier ademhaalt door middel van longen en de huid. 3 Kikkers hebben een gladde vochtige huid hebben een slanke lichaamsbouw hebben lange achterpoten met zwemvliezen waarmee ze goed kunnen springen en snel kunnen zwemmen leggen hun eieren in een groep in de bovenkaak zitten tanden 4 5 6 7 8 Padden hebben een droge wrattige huid hebben een lompe lichaamsbouw hebben korte achterpoten waarmee ze hoofdzakelijk lopen in plaats van springen leggen hun eieren in lange snoeren hebben geen tanden Met deze extra stekel kan de mannelijke kikker zich tijdens het paren beter aan het vrouwtje vastklemmen. Rudimentaire organen zijn organen die door de aanpassing aan het milieu hun functie zijn verloren. Bekende voorbeelden zijn achterpoten bij de walvis, poten bij de slang en wormvormig aanhangsel en staartwervels bij de mens. De kikker met de nagel kon zijn vrouwtjes beter vasthouden tijdens het paren en zichzelf met de doorn beter verdedigen. Hij had dus een grotere kans op nakomelingen. Deze nakomelingen hadden een grote kans om ook de extra nagel te hebben. De Nederlandse naam voor generatio spontanea is 'spontane generatie'. De theorie houdt in dat organismen vrij plotseling kunnen ontstaan uit levenloze of dode materie. 3 © Uitgeverij Malmberg