Eindterm subdomein D5

De kandidaat kan met behulp van de concepten voedselrelatie en interactie met (a)biotische factoren ten minste in contexten op het gebied van duurzaamheid en voedselproductie benoemen welke relaties tussen populaties en ecosystemen bestaan en beargumenteren op welke wijze vraagstukken die daar betrekking op hebben, kunnen worden benaderd.

Subdomein D5.1 Voedselrelatie

Je kunt in een context:

1. voedselrelaties tussen organismen beschrijven;
   
   
2. relaties in een voedselketen benoemen;
   
   
3. in een voedselweb voedselketens herkennen;
   
   
4. de accumulatie van giftige stoffen in een voedselketen uitleggen.

Deelconcepten
trofische niveaus, predatie, vraat, signaalstoffen, symbiose, parasitisme, mutualisme, commensalisme

Subdomein D5.2 Interactie met (a)biotische factoren

Je kunt in een context:

1. veranderingen van abiotische en biotische factoren en hun onderlinge wisselwerking in een ecosysteem beschrijven;
   
   
2. beschrijven welke rol abiotische en biotische factoren spelen bij de instandhouding en ontwikkeling van een ecosysteem;
   
   
3. de accumulatie van giftig stoffen in een voedselketen uitleggen;
   
   
4. de rol van concurrentie binnen en tussen de populaties in een ecosysteem beschrijven;
   
   
5. beschrijven wat onder duurzame ontwikkeling wordt verstaan, in het bijzonder duurzame energie- en voedselproductie;
   
   
6. beargumenteren op welke wijze vraagstukken die betrekking hebben op duurzame ontwikkeling, kunnen worden benaderd.

Deelconcepten
microklimaat, niche, indicatorsoort, beperkende factor, tolerantie, optimum, persistent, biologisch afbreekbaar, habitat.

Voedselketen

Voedselketen bestaat uit:

• Producenten;
  • planten of autotrofe bacteriën
• Consumenten.
  • Dieren:
    • Consumenten van de eerste orde: planteneters.
      • Leven van producenten.
    • Consumenten van de tweede orde: vleeseters.
      • Leven van consumenten van de eerste orde.
    • Consumenten van de derde orde: vleeseters.
      • Leven van consumenten van de tweede orde.
    • Alleseters behoren tot verschillende trofische niveaus.
      

Voedselketen wordt als volgt weergegeven:

• producent --> consument 1^e orde --> consument 2^e orde
  voorbeeld
  roos --> bladluis --> lieveheersbeestje --> koolmees --> sperwer
  (Let op de richting van de pijl = richting van de energiestroom.)
  
  

• Bij iedere stap in de voedselketen gaat energie verloren (zie ook B8.1)
  • Een hoger trofisch niveau heeft altijd een lagere energetische waarde dan het vorige niveau --> minder biomassa.
  • Daardoor is het aantal schakels in een voedselketen beperkt.

Accumulatie

• Opeenhoping van schadelijke stoffen in een voedselketen.
• Ontstaat door:
  • gebruik van bepaalde niet of slecht afbreekbare (persistente) bestrijdingsmiddelen;
  • zware metalen in bodem en grondwater.
• De gifstoffen blijven lang in het milieu aanwezig.
  • De gifstoffen komen in de planten terecht.
  • Planteneters eten die planten.
    • Dier eet vele malen zijn eigen lichaamsgewicht tijdens zijn leven.
      • Meeste voedsel wordt verbrand (dissimilatie).
      • De gifstoffen worden niet uitgescheiden.
        • Worden opgeslagen.
        • Meestal in vet.
      • Gevolg: de concentratie gifstoffen in zijn lichaam neemt toe.
      • Een kilo gras bevat daardoor minder gif dan een kilo koe.
  • Consumenten eten weer de dieren die de hogere concentratie gifstoffen in hun lichaam hebben.
• Vooral probleem voor dieren aan het eind van de voedselketen..
  • Bij ieder volgende stap in de voedselketen hebben de dieren een hogere concentratie van het gif in zich.

Relaties tussen organismen

• Relaties tussen individuen van één soort
  • Concurrentie (competitie) om:
    • leefgebied (territorium);
    • voedsel;
    • zonlicht (bij planten).
  • Voortplantingsrelatie (voortbestaan van de soort)
    • Paarvorming.
      
      
• Relaties tussen soorten
  • Concurrentie (competitie) om:
    • voedsel.
      • Als soorten van hetzelfde voedsel afhankelijk zijn.
    • territorium.
      Bijvoorbeeld:
      • concurrentie om nestgelegenheid.
  • Voedselrelatie
    • Predatie.
      • Doden van dieren voor voedsel.
        • Het dier dat een ander dier eet, heet een predator.
        • Het dier dat gegeten wordt, is de prooi.
  • Voortplantingsrelatie
    • Insectenbloemen zijn afhankelijk van dieren voor de verspreiding van stuifmeel.
  • Symbiose
    Het samenleven van twee soorten.
    • Mutualisme
      Beide organismen hebben voordeel.
      Voorbeeld
      • Korstmossen: samenleving van een alg (groene plant) en een schimmel.
      • Wortelknolbacteriën (knolletjesbacteriën) in de wortels van bepaalde planten.
    • Commensalisme
      De een heeft voordeel, de ander geen nadeel.
      Voorbeeld
      • Haaien met zuigvissen.
    • Parasitisme
      De een heeft voordeel (parasiet), de ander nadeel (gastheer).
      Voorbeelden
      • Lintworm in de darmen van zoogdieren.
      • Vlooien op een huisdier.
      • Malariaparasiet.

Tolerantiegrenzen - tolerantiegebied

• Iedere soort heeft voor een abiotische factor zijn kenmerkende tolerantiegebied.
• Tolerantiegrenzen bepalen verspreidingsgebied (= gebied waar soort voorkomt) van een soort.
  • Organismen met een grote tolerantie (groot tolerantiegebied) --> groter verspreidingsgebied.
  • Organismen met een klein (smal) tolerantie gebied --> kleiner verspreidingsgebied.
    • Kunnen als indicatorsoort gebruikt worden.
• Voor elke abiotische factor bestaat een minimumwaarde en een maximumwaarde
  • Per abiotische factor optimumkromme met:
    • minimum waarde;
    • optimum waarde;
    • maximumwaarde.
      • Minimum en maximum zijn de waarden waarbij organismen nog net kunnen overleven.

Beperkende factor

• De abiotische factor waarvan de waarde het verst weg ligt van de optimumwaarde.
  • Bepaalt de levenskansen en de groei.
• Toename van de beperkende factor --> toename reactiesnelheid.
  Voorbeeld
  • Als blijkt dat als de hoeveelheid licht toeneemt, de fotosynthese van een plant sneller gaat, dan is licht de beperkende factor voor de fotosynthese.
  • Als bij meer licht, de snelheid van de fotosynthese gelijk blijft, is een andere factor beperkend. Bijvoorbeeld het CO_2-gehalte of de temperatuur.
• Voorbeelden van wat beperkende factoren kunnen zijn:
  • nitraat-gehalte in de bodem (planten);
  • zonlicht en CO₂-gehalte voor planten (fotosynthese);
  • temperatuur (enzymwerking).

Niet duurzame voedselproductie

• Gericht op zo groot mogelijke productie.
  • Vaak telen in Monocultuur(= groot gebied met één soort gewas).
    • Grote kans op het ontstaan van plagen.
      plaag = ongeremde voortplanting van bepaalde soort schadelijke dieren.
      Verklaring ontstaan plaag:
      • veel voedsel aanwezig voor bepaalde schadelijke soort.
      • ontbreken van natuurlijke vijanden.
    • Grote kans op het ontstaan van ziektes veroorzaakt door schimmels en bacteriën.
    • Gebruik bestrijdingsmiddelen noodzakelijk.
      • Vooral nodig bij gewassen die als monocultuur gekweekt worden.

Duurzame voedselproductie

• Gericht op zoveel mogelijk de natuurlijke kringloop in stand houden.
  • Extensieve veeteelt.
    • Minder dieren per oppervlakte-eenheid.
    • Veevoer is zoveel mogelijk afkomstig van eigen grond.
  • Wisselteelt bij de landbouw (kleinere arealen).
  • Natuurlijke bemesting.
    O.a. groenbemesting
  • Bij voorkeur gebruik van biologische bestrijdingsmiddelen.
    • Inschakelen van de natuurlijke vijand.
  • Alleen gebruik van chemische bestrijdingsmiddelen als deze:
    • Biologisch afbreekbare zijn.
      • Kunnen door reducenten afgebroken worden.
    • Soortspecifiek zijn.
      • Doden alleen het organisme dat de schade veroorzaakt.

Bestrijdingsmiddelen

• Vooral nodig bij gewassen die als monocultuur gekweekt worden.
  • Chemische bestrijdingsmiddelen
    • Middelen om insecten die planten aantasten, te bestrijden.
    • Middelen voor onkruidbestrijding.
    • Middelen om tegen schimmels te beschermen.
      
      
    • Biologisch afbreekbare middelen
      • Kunnen door reducenten afgebroken worden.
    • Niet- biologisch afbreekbare middelen
      • Kunnen niet door reducenten afgebroken worden.
        • Blijven in het milieu en dus in de voedselkringloop aanwezig.
        • Kan leiden tot ophoping van de gifstoffen in dieren uit de hogere niveaus van de voedselpiramide.
    • Soortspecifieke bestrijdingsmiddelen
      • Doden alleen het organisme dat de schade veroorzaakt.
        • Chemische bestrijdingsmiddelen zijn vaak niet soortspecifiek.
          
          
  • Biologische bestrijdingsmiddelen
    • Inschakelen van de natuurlijke vijand.
      
      
  • Geïntegreerde bestrijding
    • Gebruik van biologische bestrijdingsmethode.
    • In noodgevallen aangevuld met chemische middelen.
      • Veel minder chemische bestrijdingsmiddelen nodig.
        

  Biotechnologie - Genetische modificatie (genetische manipulatie)

  • Kunstmatig veranderen van eigenschappen van planten en dieren.
    Nu vooral toegepast bij planten.
    
  • Verandering van het DNA.
    • Genen worden ingebouwd in bestaande gewassen.
      • Transgene organismen.
        Met bijvoorbeeld:
      • ingebracht van een gen dat codeert voor:
        • een afweerstof tegen insecten;
        • een afweerstof tegen schimmels;
        • insectenvraat;
        • resistentie tegen bepaalde bestrijdingsmiddelen;
        • een zetmeelvariant --> meer geschikt voor verwerking door de voedselindustrie.