Profielwerkstuk

Ideeën voor onderzoek

Kijk voor ideeën ook bij op onze probleemkaarten!!!

Onderzoek natuur en milieu Voor onderzoek op het gebied van natuur en milieu kijk voor gegevens en ideeën op deze site "Milieu en Natuurcompedium". Invloed van de mens op de verspreiding van zaden Verspreiding van zaden is vaak een belemmerende factor binnen natuurherstel. Van veel vectoren (schapen, vogels, machines) is bekend in hoeverre ze bijdragen aan de verspreiding van soorten tussen natuurgebieden. De mens als vector is vreemd genoeg nog nooit echt goed onderzocht. En dat terwijl veel natuurgebieden openstaan voor publiek. Om dit effect goed te kunnen onderzoeken, moet er een hoop modder onder laarzen en schoenen wandelaars vandaan gehaald en geanalyseerd worden. Daarom ben ik op zoek naar leerlingen die in het kader van hun profielwerkstuk willen bijdragen aan dit wetenschappelijk onderzoek. Het onderwerp biedt voldoende mogelijkheid voor eigen inbreng. Meer informatie en uitleg is te vinden op http://www.bio.uu.nl/LandscapeEcology/people/judith/ of mail j.m.sarneel@uu.nl. Kwalitatieve en kwantitatieve bepaling van de waterkwaliteit We kunnen aan de hand van kleine waterdieren, die in het water voorkomen, vrij nauwkeurig de kwaliteit van het water bepalen. Het aantal soorten dat in het water voorkomt zegt al veel. Verder is van enkele waterdieren bekend dat ze alleen in schoon water voorkomen (indicatorsoorten). Aan de hand van bepaalde organismen die in het water voorkomen, kan dus iets gezegd worden over bepaalde (abiotische) factoren die een rol spelen. De methode die gebruikt wordt geeft informatie over de hoeveelheid voedingsstoffen in het water. In verontreinigd water zijn extra voedingsstoffen toegevoegd. Dit kan komen door lozing van rioolwater, door zure regen of door uitspoeling. Door de extra voedingsstoffen neemt de algengroei sterk toe, waardoor het zuurstofgehalte kan dalen (vooral 's nachts). In zuiver water zijn nog geen of weinig extra voedingsstoffen toegevoegd. In dit type water is er een evenwicht in de productie van voedingsstoffen (onder andere door afbraak van organismen) en de consumptie. De stoffen die in het water zitten en de hoeveelheid zuurstof die het water onderbepaalde omstandigheden bevat, kunnen chemisch bepaald worden. Zie onze techniekkaarten 86 t/m 89 Pissebedden Onderzoek naar de voorwaarde waaraan de omgeving moet voldoen (waar geven ze de voorkeur aan), temperatuur, vochtigheid, licht, milieuomstandigheden en beweeglijkheid leergedrag Pissebedden zijn de enige kreeftachtige die op het land voorkomen. Meer informatie kun je lezen in de Spectrum Dierenencyclopedie. Ook op internet is veel informatie over dit dier te vinden. Je moet dan wel onder de Latijnse naam zoeken. Je kunt zoeken onder de naam van de groep (Isopoda) of een bepaalde soort opzoeken: Oniscus osellus, Porcellio scaber, Triochoniscus pusillus. Vegetatie-onderzoek Bij vegetatie-onderzoek houdt men zich met twee vragen bezig: Welke verschillen zijn er tussen de vegetatie "hier" en "daar" ? Hoe kunnen die verschillen verklaard worden , waar hangen die verschillen mee samen? De vegetatie in een bepaald gebied zegt veel over bepaalde abiotische factoren die in het gebied aanwezig zijn. Zo zijn er bijvoorbeeld planten die typisch alleen voorkomen op stikstofarme (nitraatarme) grond . Deze planten kunnen we dus gebruiken als indicator voor het schatten van het nitraatgahalte (en dus voedseltrijkdom) van de grond.Door in een gebied eerst simpelweg te kijken naar de verschillen in de aanwezige vegetatie en daarna vegetatie-opnames te maken kan een inschatting gemaakt worden van de abiotische factoren in dat gebied. Ook betreding (biotische factor) van het gebied of een deel van het gebied door mensen of dieren heeft invloed op de plantengroei. Sommige planten kunnen daar door hun bouw erg goed tegen terwijl andere soorten daar juist erg gevoelig voor zijn. Zie onze techniekkaarten 81 t/m 85 Bacteriën in voedsel Het aantal micro-organismen bacteriën, gisten en schimmels) in voedsel is maat voor kwaliteit en houdbaarheid 9vooral bij verse producten). Een levensmiddel is bedorven als er meer dan 107 - 108 bacteriën per gram inzitten. Informatie bij: Rijkelt Beumer Universiteit van Wageningen leerstoelgroep Levensmiddelenhygiëne en -microbiologie. Gebruik eventueel dipslides (zoek met Google) in plaats van zelfgemaakte platen. Onderzoek naar de bloemkleur Chrysanten en andere bloemenworden in allerlei kleurvariëteiten gekweekt. Welke stoffen in de bloem zorgen voor die verschillende kleuren? Chrysanten worden vaak kunstmatig gekleurd!! Zie voor chromatografie techniekkaart 7.8 Mieren Mieren verplaatsen zich in kolones naar plaatsen waar veel voedsel te vinden is. Hoevinden mieren hun weg. Welk zintuig gebruiken ze? Hebben ze voorkeur voor bepaalde voedingsstoffen? E.J. Ewington e.a Projects in Biology, 1981 Routledge & Kegan Paul London. Zie onze techniekkaart 103 voor het maken van een kunstmatig mierennest. Kijk op deze sites: http://www.antstore.net Een Duitse site waar je alles voor mierenonderzoek kan kopen. http://krungkuene.org/ameisen_page/artificialantnests.html http://www.antnest.co.uk/nests.html En zoek met Google met de woorden "artificial ants nest" Onderzoek naar het voedsel van een rat Nauwkeurig wordt bepaald hoeveel een rat per dag eet en wat er overblijft in de uitwerpselen. Het is de bedoeling dat van voedsel en uitwerpselen het drooggewicht bepaald wordt. Eventueel kan de samenstelling van voedsel en uitwerpselen onderzocht worden. Pekelkreeftjes (Artemia salina) Eigenschappen en milieuomstandigheden waaronde deze kunnen leven. Denk aan zoutgehalte, temperatuur , de invloed van licht op het gedrag. Pekelkreeftjes zijn kleine, primitieve diertjes die in zeer extreme omstandigheden kunnen leven. Er is onderzoek mogelijk naar de toelerantiegrenzen van het dier en/of naar omstandigheden die het meest optimaal zijn. maar ook kunnen bepaalde levensverschijnselen worden onderzocht, zoals bijvoorbeeld de manier waarop de dierjes op licht reageren. Meer informatie kun je lezen in de Spectrum Dierenencyclopedie, maar vooral ook op Internet. Zoek met Google en de trefwoorden Artemia salina. Pekelkreeftjes zijn verkrijgbaar in aquariumwinkels. Ontwikkeling van kuikens Voordat je een dergelijk onderzoek begint, moet je bepalen wat je met de kuikens gaat doen als je klaar bent met je onderzoek. Denk eraan dat de dieren geen schade mogen ondervinden van je onderzoek!! De ontwikkeling van het gedrag kan worden onderzocht door een bepaalde periode ethogrammen te maken. Het leukste is natuurlijk als je dit onder natuurlijke omstandigheden doet, kuikens bij de moederkip. Zie voor ethogrammen techniekkaart 141 Bacteriën op het toetsenbord en de deurknop van het toilet Waterkwaliteit van een sloot in het natuurgebied de Lieskampen vergeleken met een sloot in de Bommelerwaard (macrofauna,microfauna, chemisch, bodem etc. worden. Zie onze techniekkaarten 86 t/m 89 Invloed van het zuurstofgehalte en de temperatuur op het aantal bewegingen van tubifex. Tubifex zijn te koop in grote aquariumwinkels. zie techniekkaart 211 Broedgedrag van kanaries Zie voor ethogrammen techniekkaart 141 Gedrag van stokstaartjes Zie voor ethogrammen techniekkaart 141 Invloed van aanwezigheid van mineralen op de groei van taugé. Speeksel Na een behandeling met bepaalde medicijnen kan de werking van de speekselklieren drastisch verminderen. Het gevolg kan zijn dat het gebit binnen enkele maanden in een gatenkaas verandert door de ongeremde werking van bacteriën. Speeksel bevat een ruime hoeveelheid calcium. Kleine gaatjes in het tandglazuur worden met dit calcium gerepareerd. Bovendien zitten er antistoffen in het speeksel. Zonder speeksel hebben ziekteverwekkers tot aan de maag vrij spel. Voor de spijsvertering is het enzym amylase van belang. Fruitvliegjes (Drosophila) invloed van licht (en kleur) op het gedrag voedselvoorkeur omstandigheden waaronder eieren uitkomen Fruitvliegje zijn zo ongeveer de meest bekende dieren in de biologie. Ze zijn erg belangrijk geweest voor het eerste erfelijkheidsinderzoek. Het dier is geschikt voor allerlei onderzoek omdat het makkelijk te kweken is en omdat het in relatief korte tijd veel nakomelingen krijgt. Vitamine C en bewaar- en bereidingsmethoden van groenten en/of fruit Vitamine C is een belangrijk vitamine voor het menselijk lichaam. Uit de middeleeuwen is al bekend dat mensen die te weinig verse groenten en vers fruit aten, ernstig ziek werden. Wanneer groenten en fruit bewaard moeten worden of klaargemaakt voor gebruik, is het van belang zo weinig mogelijk van dit vitamine verloren te laten gaan. zie techniekkaart 71 en techniekkaart 79 Oren en horen Het oor heeft voor de verschillende toonhoogten verschillende gevoeligheden. Deze gevoeligheden zijn te meten met een audiometer. Het bouwplan voor een audiometer kun je vinden in Practicum het menselijk lichaam (bla 104). Met behulp van zo'n audiometer kan een audiogram vastgelegd worden.Verder is het ook interessant het richtinghoren te onderzoeken en na te gaan of dit verschillend is bij hoge en bij lage geluiden. dit onderzoek kan zowel vanuit de biologie als vanuit de natuurkunde benaderd worden. Een andere mogelijkheid is een onderzoek te doen naar de sterkte van de geluiden in ons dagelijks leven. Het is bekend dat het gedreun van machines en van dicomuziek mogelijke gehoorbeschadigingen ten gevolge kan hebben. Ook popmusici lopen dat risico. Prestatievermogen Om een beeld te krijgen wat de mogelijkhede met dit onderwerp zijn, kun je het beste de informatie uit Practicum het menselijk lichaam, W.F.M.van Dijk, paragraaf 2 lezen. zie techniekkaart steptest Smaak In alle boeken zijn de amaakzones op de tong fout weergegeven! De plaatsen waar je zoet,zuur, zout en bitter proeft liggen bij iedereen anders. De smaak en gevoeligheid van deze smaakzintuigjes is bovendien afhankelijk van de concentratie. Zie krantenartikel ui de wetenschapsbijlage van de NRC (18 maart 2000) Urine-onderzoek Door de nieren wordt het overtollige water en de afvalstoffen van de stofwisseling uit het bloed gefilterd. De samenstelling van de urine variëert, ook bij gezonde personen. Bij medisch onderzoek wordt vaak uirine onderzocht om na te gaan welke stoffen erin voorkomen en op basis daarvan een diagnose te stellen. Onderzoek naar het vliegen van vogels Het verband tussen de vorm van de vleugel, de manier van vliegen en de snelheid van een mus en een boerenzwaluw kan onderzocht worden.De metingen moeten zelf uitgevoerd worden (dus geen literatuuronderzoek). lit. HenkTennekes,De wetten van de vliegkunst .ISBN 90 6834 095 6 Scientific American 1985, Mar.pag 122 Onderzoek naar uirwendige factoren op de richting waarin de wortel van een plant groeit Wortels groeien naar beneden en stengels omhoog. Groeien wortels van het licht af en stengels naar het licht toe of groeien ze in een bepaalde richting onder invloed van de zwaartekracht. De invloed van de zwaartekracht kan onderzocht worden door planten te laten kiemen op een draaischijf. Poepgedrag van vliegen Vliegenpoepjes zitten dikwijls in flinke aantallen bijelkaar. Komen vliegen op de kleur en vorm af of worden ze gelokt door bepaalde stoffen. Het is de bedoeling dat de gewone huisvlieg onderzocht wordt. Urease Urease is een enzym dat ureum afbreekt. De bij die afbraak vrijkomende stoffen kunnen op verschillende manieren gemeten worden. Ph optimum, Temperatuuroptimum kunnen bepaald worden. Nagegaan kan ook worden of veranderingen van de werking van het Urease onder invloed van pH en hogere T , reversibel zijn of niet. Onderzoek naar het voorkomen van ringmussen en huismussen Ringmussen en huismussen lijken op elkaar, maar zijn met een beetje moeite goed van elkaar te onderscheiden. De KNNV doet een landelijk onderzoek naar het voorkomen van deze twee soorten. Ze komen in verschillende ecosystemen voor. De verspreiding van deze dieren in de woonomgeving moet in verband gebracht worden met landsschapskenmerken. Eventueel kunnen verschillen in voedselvoorkeur en/of gedrag worden bestudeerd. zie website http://www.KNNV.nl Onderzoek naar bacteriën in voedsel Met standaardmethoden kan het aantal bacteriën dat voorkomt in voedingsmiddelen bestudeerd worden. Invloed van zuurstof op organismen in het water Planten en dieren en de temperatuur hebben een grote invloed op het zuurstofgehalte van water. Onder gecontroleerde laboratoriumomstandigheden wordt invloed van organismen op het zuurstofgehalte en het verloop van dat gehalte gedurende een etmaal bepaald. Gebruik eventueel dipslides (zoek met Google) in plaats van zelfgemaakte platen. Metabolisme van ongewervelden Er zijn verschillende methoden om de invloed van de temperatuur op het metabolisme van kleine "koudbloedige" dieren te onderzoeken. Scientific American The Amateur Scientist juli1969 en december 1995 zie techniekkaart 6.1 en techniekkaart 6.2 Weefselkweek Niet gedifferentieerde cellen van planten (meristeem) kan gebruikt worden om planten ongeslachtelijk voort te planten (klonen) Electrocardiogram (ECG) van een watervlo Dat schijnt te doen te zijn (door de echte techneut!) Scientific American The Amateur Scientist feb 1966, pag 120 Bepalen van de populatiegrootte van kleine bodemdieren Door merken en terugvangen is het mogelijk om de grootte van een populatie van bodemdieren te bepalen. Geschikt zijn: loopkevers , pissebedden, huisjesslakken. Hieraan gekoppeld kan chemisch onderzoek aan de bodem gedaan worden. literatuur: P de Schutter,V. Casteels , R.Palmans, T.van Tilborgh BioBuiten, 1986, veldbiologische technieken, Pelckmans ISBN 90 289 0549 9 Natuurlijke selectie bij huisjesslakken (Cepaea nemoralis) Bron: VWO-campus, Universiteit Wageningen, Erik Dinslage, e.a. Cepaea nemoralis is een makkelijk te vinden tuinslak. Het is een van de meest variabele huisjesslakken. Hij komt in verschillende soorten habitats voor. De populaties zijn klein, omdat de slak zich niet meer dan 30 m per jaar verplaatst. Daarom en omdat bekend is hoe het bandenpatroon op de huisjes overerft, is deze slak erg geschikt om bij verschillende populaties in verschillende milieus de genfrequenties te bepalen. Aan de hand daarvan kunnen conclusies getrokken worden over de natuurlijke selectie in een bepaald milieu. Techniekkaart 8.10. Informatie Cepea nemoralis Gedrag Zie voor ethogrammen techniekkaart 141 Invloed van abiotische factoren op de kieming en groei van zaden Zien Concurrentie van zaden. Zaden mogen pas kiemen als ze op of onder de grond zitten en meestal pas na de winter. De zaadhuid van "verse" zaden bevat soms stoffen die de kieming van zaden remmen. (tomaat) Invloed van omgevingsgeluiden op leervermogen Tjirpen van krekels Veldkrekels en huiskrekels zijn te koop in de grotere dierenwinkels. De frequentie waarmee ze tjirpen is afhankelijk van de temperatuur. Het paargedrag van krekels is ook erg interessant. Onderzoek ultrasoon geluid van vleermuizen (of sprinkhanen) Een onderzoek dat zich uitstekend leent voor een combinatie biologie natuurkunde. Voor dit onderzoek is een batdetector nodig. Een eenvoudige batdetector is, zeker voor degenen die ervaring hebben met solderen, goed zelf te maken en kost niet meer dan 15 euro. Kijk hiervoor naar de website van Tony Messina. We hebben er zelf een gebouwd en het werkt! Het geluid kan opgenomen worden en geanalyseerd met de computer. Met de detector zijn allerleiexperimenten te doen bij natuurkunde. Bijvoorbeeld: Welke frequenties worden door de detector waargenomen. Op de site staat ook een verbeterde versie. Nagegaan kan worden of die versie echt beter werkt. Verschillende typen detectors kunnen besteld worden o.a.via de site van de Naturschutzzentrum westlicher Hegau en verder http://www.nhbs.com/heterodyne_bat_detectors_cat_554-577-578-.html http://winkel.natuurpunt.be/doorblader_rubriek.aspx?rubriek=24 Hier staat een handleiding: http://www.knnv.nl/noordwesthoek/batdetector.pdf Er zijn detectors verkrijgbaar van 42.95 euro tot meer dan 1000 euro. Op Internet staan veel goede sites over vleermuizen. Ook sommige sprinkhanen maken ultrasoon geluid. Voorbeelden: de struiksprinkhaan, de rietsprinkhaan (=het gewone spitskopje. (litteratuur met CD "De sprinkhanen van Nederland" ,R,M,J,C, Kleukers e.a. , ISBN 90-5011-100-9) Houd er wel rekening mee dat vleermuizen van voorjaar tot najaar onderzocht kunnen worden en sprinkhanen alleen in de zomer en nazomer. Analyse van geluiden (mensen, dieren); het maken van een sonogramOm geluiden te analyseren worden er sonogrammen van gemaakt. Software om sonogrammen te maken is gratis via Internet te verkrijgen http://zeeman.ehc.edu/envs/Hopp/sound.html Koolmezen in de stad schijnen anders te zingen dan op het platteland. Om geluiden te analyseren worden er sonogrammen van gemaakt. Software om sonogrammen te maken is gratis via Internet te verkrijgen http://zeeman.ehc.edu/envs/Hopp/sound.html Mogelijkheden: Geluiden van sprinkhanen, vleermuizen enz.; uitspraak van een bepaald woord of een bepaalde klank. Combinatie met natuurkunde is zeer goed mogelijk. Houd de probleemstelling eenvoudig! Het is ingewikkeld onderzoek. Onderzoek invloed abiotische factoren op de groei van een plantensoort Als de invloed van de omgeving op de groei van een plantensoort onderzocht moet worden, dan is het van belang dat de planten zoveel mogelijk genetisch identiek zijn. Daarom zijn er twee mogelijkheden: een zuivere lijn of een kloon. Een profielwerkstuk moet binnen een beperkte tijd af zijn, maar planten groeien meestal niet erg snel. Houd daar rekening mee. Klonen kunnen gemaakt worden door te stekken, maar dat duurt voor ons onderzoek meestal te lang. Planten die zich redelijk snel ongeslachtelijk voortplanten zijn o.a eendenkroos en broedblad. Broedblad is een vetplant die een groot aantal kleine plantjes op de randen van het blad vormt. Het is soms bij de bloemist te koop. Eendenkroos heeft een groot voordeel. Het is een waterplantje en de omstandigheden zijn op school in water veel makkelijker onder controle te houden dan in lucht. Voor "landplanten" moet een klimaatkamer gemaakt worden waarin temperatuur, vochtigheid, licht enz.constant gehouden worden. Bestuderen van de groei van wortel, stengel of blad door middel van versnelde filmopnamen. Op deze site staan voorbeelden en werkwijzen hoe je versnelde opnamen van de groei van een plant kan maken. Ook aanwijzingen hoe je de camera met de computer kan besturen. http://sunflower.bio.indiana.edu/~rhangart/plantmotion/PlantsInMotion.html Korstmossen en ammoniak Korstmossen zijn erg gevoelig voor de zuurgraad. Op de site http://www.biodiv.nl/lichens staat een handleiding waarmee je de invloed van de ammoniakuitstoot door veestallen en mestvaalten op enkele groepen korstmossen die op boomstammen leven kan onderzoeken. Zeer interessant onderzoek! Bladmineerders Bladmineerders zijn larven van insecten die gangen vreten in bladeren. Er is een uitstekende Nederlandse site waarmee je ze kan determineren http://www.xs4all.nl/~wnellis/ . Berucht is t de kastanjemineerder, een rups van een motje dat de bladeren van de paardenkastanje aantast. Natuurlijk wel een onderzoek voor de zomermaanden en de herfst. Insecten op brandnetels (e.a) Twee interessante boekjes: Insects and nettles B.N.K.Davis ISBN 521283000 Insects and thistles M.Redfern ISBN 521299330 Prijzen zijn te vinden op Internet. Deze boekjes behandelen alle insecten die op of van brandnetels en distels leven. Natuurlijk kan het onderzoek uitgebreid worden met andere dieren dan insecten en ook met de planten waarmee de brandnetel of distel samenleeft (vegetatiekunde). Gebruik de Ecologische Flora voor extra informatie. Een plant die ook geschikt is om te bestuderen is de gewone berenklauw. Het is een onderzoek voor de zomer en nazomer. Vergelijk bijvoorbeeld de insecten op brandnetels op 2 verschillende plaatsen. Kunnen wijngisten beter tegen alcohol dan broodgist of biergist? De meeste wijnen hebben een hoger alcoholpercentage dan de meeste bieren. Betekent dit dan ook dat wijngisten beter tegen alcohol kunnen dan biergisten? En broodgist, hoe zit het daar dan mee. Wijn- en biergisten zijn te verkrijgen bij zaken die spullen verkopen op zelf wijn/bier te maken. O.a. http://www.vanderkooyjubbega.nl/ Hier zijn ook andere interessante zaken te bestellen zoals amylase, pectinase. Idee van Peer van Altenborg docent biologie Einstein Lyceum