1.6 BIOLOGISCH ONDERZOEK

Aan het eind van deze paragraaf kun je:

• uitleggen uit welke stappen een natuurwetenschappelijk onderzoek bestaat.

• uitleggen hoe je resultaten van een onderzoek overzichtelijk kunt weergeven in een tabel of diagram.

Bij deze paragraaf horen de volgende practicumopdrachten:

• Tabel en staafdiagram

• Tabel en lijngrafiek

• Zaden

• Kikkervisjes

Overleg met je docent welke je gaat uitvoeren.

STARTOPDRACHT

1 Verschillende schoenmaten

De schoenmaten van de leerlingen in je klas zijn niet allemaal hetzelfde. Hoe is de verdeling van schoenmaten in je klas? Wat is de grootste en kleinste maat? Je gaat het onderzoeken.

Dit heb je nodig:

• tekenvel A3

• stift

Dit ga je doen:

1 Werk in viertallen.

2 Overleg hoe je het onderzoek gaat aanpakken.

3 Voer het onderzoek uit.

4 Geef de resultaten overzichtelijk weer.

5 Vergelijk de weergave van je resultaten met de andere groepen.

Welk resultaat ziet er het meest overzichtelijk uit?

Noem twee argumenten.

Biologisch onderzoek in Nederland

Bijna elke dag is er wel nieuws over de wolf. De wolf was verdwenen uit Nederland, maar is na 150 jaar weer terug (zie figuur 1). Onderzoekers van Wageningen University & Research doen veel onderzoek naar de wolf. Ze houden de wolvenstand nauwkeurig bij, ze onderzoeken waar ze nu leven, of de populatie zich uitbreidt en welke prooidieren ze eten.

Op de Veluwe lopen één of meer roedels (wolvenfamilies) rond. Uit onderzoek in Duitsland is bekend dat wolvenfamilies in hun eigen territorium vooral wilde dieren eten en minder vaak schapen doden dan zwervende wolven. Dat is goed nieuws voor schapenhouders. Biologen onderzoeken op welke manier het ecosysteem in Nederland kan veranderen als er een aantal roedels leeft. De onderzoeken zijn belangrijk voor het behoud van de wolf. Er wordt ook onderzocht op welke manier mensen zo min mogelijk last hebben van de wolven. Er zijn namelijk ook mensen die de wolf niet in Nederland terug willen.

Zelf biologisch onderzoek doen

Er zijn veel verschillende manieren van onderzoek doen. Als je met een vergrootglas een blad van een plant bekijkt en daarvan een tekening maakt, ben je ook bezig met onderzoek. Je doet dan een waarneming die je vastlegt met een tekening. Je kunt ook je eigen vraag bedenken en deze beantwoorden door zelf onderzoek te doen.

Bij biologie doe je op een natuurwetenschappelijke manier onderzoek. Bij natuurwetenschappelijk onderzoek neem je steeds dezelfde stappen. Elke stap begint met een vraag die je jezelf stelt.

Stap 1. De onderzoeksvraag

Welke vraag heb ik over een bepaald onderwerp?

Stel een zo nauwkeurig mogelijke vraag, waarop je met je onderzoek een antwoord kunt geven. Je noemt dat de onderzoeksvraag

Voorbeeld: Snijbloemen in een vaas moet je af en toe extra water geven. Je vraagt je af hoe het komt dat de snijbloemen water kunnen opnemen, terwijl ze geen wortels hebben. Je stelt de volgende onderzoeksvraag: Zijn de bladeren van snijbloemen belangrijk bij het opnemen van water?

Stap 2. De hypothese

Welk antwoord op mijn onderzoeksvraag verwacht ik?

Dit noem je de hypothese

Voorbeeld van een hypothese: Bladeren zijn belangrijk; zonder bladeren nemen snijbloemen minder water op uit de vaas.

Stap 3. De methode en materialen

Op welke manier ga ik dit onderzoeken? Hoe ziet de proef of het experiment eruit?

De methode bevat een beschrijving hoe je het onderzoek gaat uitvoeren. Ook noteer je de materialen die je erbij nodig hebt. Methode en materialen samen noem je het werkplan

Voorbeeld:

Materialen:

• twee dezelfde snijbloemen met bladeren

• twee reageerbuizen met water

• scherp mes

Methode:

• Ik doe in de reageerbuizen een gelijke hoeveelheid water.

• Ik snijd van één van de twee stengels de bladeren af.

• Ik zet de tulpen in de reageerbuizen (zie figuur 2).

• Ik noteer de waterstand aan het begin van het onderzoek.

• Na 24 uur noteer ik opnieuw de waterstand in beide buizen.

• Ik bepaal het verschil in waterstand van beide reageerbuizen.

Nu ga je het onderzoek doen, volgens het door jou beschreven werkplan. Tijdens de uitvoering noteer je de waarnemingen, zoals de waterstand aan het begin- en aan het eind.

Stap 4. De resultaten

Wat heb ik waargenomen en gemeten?

Na het onderzoek geef je de waarnemingen overzichtelijk weer in een tabel of diagram. Dit zijn de resultaten. Elke figuur, tabel of diagram geef je een titel. Zo nodig noteer je de betekenis van bepaalde onderdelen.

Voorbeeld: Je maakt van je metingen een overzichtelijke tabel (zie tabel 1) of diagram (zie diagram 1). Je noteert van beide reageerbuizen de waterstand aan het begin van het onderzoek. Je noteert ook de waterstand van beide reageerbuizen 24 uur later. Vervolgens bereken je bij beide snijbloemen hoeveel centimeter het water is gezakt.

Stap 5. De conclusie

Welke conclusie(s) kan ik uit mijn onderzoek trekken?

Je geeft met je conclusie antwoord op de onderzoeksvraag. Bij de uitleg gebruik je de resultaten van het onderzoek. Voorbeeld: Door de aanwezigheid van bladeren neemt een snijbloem meer water op dan een snijbloem zonder bladeren.

Stap 6. De discussie

Achteraf stel je vragen over je onderzoek.

Ging het onderzoek naar wens? Komt eruit wat ik verwacht had? Ging er iets fout? Wil ik er nog meer onderzoek naar doen? Dit noem je de discussie

Voorbeeld: Ook in de buis met de snijbloem zonder bladeren zakte de waterstand. Nam de plant water op of kwam dat misschien door verdamping? Dat kan een mooi vervolgonderzoek zijn.

Let op: het komt vaak voor dat de conclusie anders is dan in de hypothese. Ook dat is belangrijke informatie: je toont aan wat in ieder geval niet waar is. Het kan ook zijn dat het onderzoek zelfs helemaal mislukte. Dat is niet erg. Je leert ervan. Als je weet wat niet werkt, kun je ook bedenken wat dan wel zou werken.

Nauwkeurig werken en vastleggen Tijdens je onderzoek ga je vaak op zoek naar gegevens over het onderwerp, bijvoorbeeld in de bibliotheek, op internet en in biologieboeken. Je noemt dit bronnenonderzoek Je gebruikt hierbij betrouwbare bronnen. Dat is een bron die informatie geeft die op waarheid berust.

Voorbeeld: Wat is er al bekend over de opname van water door planten? Je leest bijvoorbeeld dat water verdampt via de bladeren en dat dat invloed heeft op de wateropname.

Bij een uitgebreid onderzoek is het belangrijk om een logboek bij te houden. Daarin zet je nauwkeurig de gang van zaken tijdens het onderzoek. Met behulp van het logboek kun je na afloop het onderzoeksverslag schrijven.

OPDRACHTEN

2 Stappen van natuurwetenschappelijk onderzoek

Zet de stappen van natuurwetenschappelijk onderzoek in de juiste volgorde. Noteer de cijfers 1 t/m 6 in de vakjes.

▢ conclusie

▢ onderzoeksvraag

▢ werkplan

▢ resultaten

▢ discussie

▢ hypothese

3 Hypothese

Wat is een hypothese?

◯ de vraag die je met je onderzoek probeert te beantwoorden

◯ de beschrijving van wat je verwacht te vinden in je onderzoek

◯ de uitwerking van alle stappen en materialen in je onderzoek

◯ het antwoord op de onderzoeksvraag

Eetgedrag bonobo’s

Je wilt weten welke soorten fruit bonobo’s het liefste eten. Daarvoor doe je 5 dagen onderzoek in een dierentuin.

Maak een kort werkplan van alle dingen die je gaat doen in dit onderzoek. Gebruik de vaardigheidskaart

‘Natuurwetenschappelijk onderzoek doen’ voor het maken van een werkplan. Het werkplan mag ongeveer 100 woorden hebben.

5 Onderzoek wateropname

Je hebt na een onderzoek de conclusie getrokken dat een snijbloem (een tulp) met bladeren meer water opneemt dan een snijbloem zonder bladeren. Je hebt tijdens je onderzoek waargenomen dat ook in de buis met de snijbloem zonder bladeren de waterstand zakte. Je vraagt je af waardoor dat gebeurt. In de discussie aan het einde van je onderzoek krijg je een idee over een vervolgonderzoek.

a Wat is je onderzoekvraag?

b Wat is je hypothese?

c Hoe ga je dit onderzoeken?

6 Onderzoek pijnstillers

Een onderzoeker onderzoekt de werkzaamheid van een pijnstiller. Hij geeft een groep mensen met hoofdpijn allemaal een pijnstiller. Hij noteert na hoeveel tijd de pijnstiller werkt. Het blijkt dat na een halfuur de helft van de mensen geen hoofdpijn meer heeft. De conclusie van het onderzoek is dat het middel goed werkt. Wat is er niet goed aan dit onderzoek en deze conclusie?

Broedvogeltelling

Een onderzoeker telt in een gebied het aantal broedende vogels van verschillende soorten. Hij telt in dat gebied 15 zwarte mezen (a), 10 boomkruipers (b), 4 grote bonte

2 sperwers

Vier diagrammen bij de vogeltelling

Wat is de beste manier om de aantallen broedende vogels in een diagram te zetten?

◯ diagram 1

◯ diagram 2

◯ diagram 3

◯ diagram 4

EXTRA OPDRACHTEN

8 Onderzoek naar pissebedden

Karel wil onderzoeken of pissebedden liever in het licht of in het donker zitten. De proefomgeving heeft een donker gedeelte (deel A) en een verlicht gedeelte (deel B). Hij laat de pissebedden in de ruimte rondlopen en registreert elke vijf minuten waar de pissebedden zich bevinden (zie tabel 1).

Pissebedden geregistreerd per gedeelte

Deel A (donker)

Deel B (verlicht)

Halverwege het experiment doet hij het licht in ruimte B uit en meet weer op dezelfde manier de verblijfplaats van de pissebedden. Als hij naar de resultaten kijkt, ziet hij iets opvallends (zie tabel 2).

Pissebedden geregistreerd per gedeelte

Deel A (donker) Deel B (donker)

8 22

Tabel 2

Karel heeft nu een idee over de voorkeuren van pissebedden.

Welke idee is aannemelijk?

◯ Pissebedden zoeken het donker op.

◯ Pissebedden zoeken het donker en de warmte op.

◯ Pissebedden zoeken het licht op.

◯ Pissebedden zoeken het licht en de warmte op.

9 Nog meer pissebedden

Karel heeft onderzocht of pissebedden liever in het donkere gedeelte (deel A) van de proefomgeving zijn of in het verlichte gedeelte (deel B). Het resultaat van het onderzoek laat zien dat de pissebedden vaker in het donkere deel A van de proefomgeving zitten. Karel trekt de conclusie dat de pissebedden een voorkeur hebben voor het donkere gedeelte A. Zijn klasgenoot Eline zegt dat hij ook een keer het experiment moet doen waarbij beide delen A en B niet verlicht zijn. Karel zegt dat dat niet nodig is.

Wie heeft gelijk en waarom?

◯ Karel heeft gelijk, omdat de pissebedden dan niet kunnen kiezen.

◯ Karel heeft gelijk, omdat de pissebedden dan overal evenveel komen.

◯ Eline heeft gelijk, omdat je moet testen of de voorkeur voor het deel A misschien door iets anders wordt veroorzaakt.

◯ Eline heeft gelijk, omdat je een proef altijd meerdere keren moet herhalen.

10 De zaklantaarn doet het niet a Zet de gedachten van Tim in de juiste volgorde. Noteer de cijfers 1 t/m 10 in de vakjes.

Bekijk de tekening.

▢ Als ik er een nieuw lampje in doe, dan gaat het licht schijnen.

▢ Als ik er een nieuwe batterij in doe, dan gaat het licht schijnen.

▢ De zaklantaarn doet het nog steeds niet.

▢ Hé, deze zaklantaarn doet het niet!

▢ Het komt doordat de batterij leeg is.

▢ Het komt doordat het lampje stuk is.

▢ Hoe komt het dat de zaklantaarn het niet doet?

▢ Ik doe een nieuw lampje in de zaklantaarn.

▢ Ik doe een nieuwe batterij in de zaklantaarn.

▢ Ja! De zaklantaarn doet het!

Onderzoek naar de zaklantaarn b Welke gedachte hoort bij de onderzoeksvraag? c Welke gedachten horen bij de hypothese? d Welke gedachten horen bij het werkplan? e Wat is jouw eigen conclusie bij de onderzoeksvraag?

Meer oefenen met de stof uit deze paragraaf? Kies online voor Herhaling of Plus.

1.7 VERBREDING: OP ZOEK NAAR ANTWOORDEN

Aan het eind van deze paragraaf kun je:

• enkele belangrijke ontwikkelingen noemen die hebben geleid tot de huidige kennis over het menselijk lichaam.

• uitleggen wat het verschil is tussen fundamenteel onderzoek en oplossingsgericht onderzoek.

• jouw mening geven over het vergaren en gebruiken van steeds meer kennis.

Startopdracht

1 Biologische ontdekkingen

Er worden al duizenden jaren biologische ontdekkingen gedaan. Veel van die ontdekkingen zijn nu algemene kennis, zoals de kennis over het menselijk lichaam en geneesmiddelen. In deze opdracht denk je na over die ontdekkingen. Wanneer denken jullie dat deze ontdekkingen gedaan zijn? Maak een tijdlijn.

Dit heb je nodig:

• knipblad biologische ontdekkingen achter in je boek

• schaar

Dit ga je doen:

1 Werk in tweetallen.

2 Knip de acht kaartjes uit.

3 Overleg wat een logische volgorde is.

4 Leg de kaartjes in die volgorde.

5 Vergelijk jullie oplossing met die van een ander tweetal.

6 Probeer samen met de andere groep tot de goede oplossing te komen.

7 Controleer jullie antwoord.

Theorie

In welke volgorde vonden vanaf 1500 de ontdekkingen, doorbraken en uitvindingen plaats?

Tip: Je mag internet gebruiken.

Een oplossing voor bijna iedere kwaal

Heb je al langere tijd buikpijn? Dan ga je naar de huisarts. Misschien krijg je medicijnen of moet je naar het ziekenhuis voor onderzoek. Inmiddels is dit bijna vanzelfsprekend. Dat komt doordat we goed weten hoe het menselijk lichaam in elkaar zit, hoe het werkt en dat het ziek kan worden van bijvoorbeeld micro-organismen.

Hoe komen we aan al die kennis? We hebben het te danken aan mensen die nieuwsgierig waren naar de werking van het lichaam. Zo nieuwsgierig dat ze op zoek gingen naar antwoorden. Vaak met technieken die in hun tijd ongebruikelijk waren.

De arts uit het oude Rome

Het is 200 jaar na Christus en een tiener uit het Romeinse rijk trekt de wijde wereld in om zoveel mogelijk kennis op te doen over het menselijk lichaam. Deze jongen is Claudius Galenus. Wanneer hij terugkomt, laat hij zijn kennis graag zien. Zo toont hij tijdens een presentatie een varken dat geen geluid meer kan maken. Hoe dat komt? Galenus heeft een zenuw afgebonden. Ook snijdt hij de ingewanden van een aap uit de buik en daagt zijn collega’s uit om het te repareren. Niemand weet hoe dit moet. Galenus laat graag zien dat hij het wél kan.

Dankzij deze presentaties krijgt Galenus een baan als arts. Eerst in het amfitheater, om gladiatoren te genezen. Daarna als persoonlijke arts van vier Romeinse keizers. Ook blijft Galenus onderzoeken hoe het lichaam in elkaar zit. Maar hij heeft een probleem: het is namelijk verboden om dode menselijke lichamen te onderzoeken. Daarom ontleedt hij talloze dieren. Hierdoor krijgt Galenus veel nieuwe inzichten. Zo komt hij erachter dat het lichaam aangestuurd wordt door de hersenen (en niet door het hart, wat tot dan toe gedacht werd). Ook bedenkt hij dat de ademhaling tot stand komt door spieren en zenuwen, al heeft hij geen bewijs. Al zijn ideeën schrijft Galenus op in boeken.

Eerst zien, dan geloven

1300 Jaar lang worden artsen opgeleid met de boeken van Galenus. Ze worden gezien als dé waarheid. Tot een Belgische onderzoeker gaat twijfelen. Deze onderzoeker is Andreas Vesalius. Hij leeft in de 16de eeuw en mag wel dode mensenlichamen onderzoeken. De boeken van Galenus kloppen niet met wat hij zelf ziet! Veel organen zijn verkeerd beschreven. De boeken blijken vol te staan met organen van apen en andere zoogdieren.

Vesalius besluit zelf boeken te schrijven over de bouw en werking van het menselijk lichaam. Hij beschrijft honderden fouten van Galenus en bewijst dat deze ideeën zijn gebaseerd op dieren en niet op mensen. Zelf onderzoekt Vesalius de lichamen van zowel overleden mensen (misdadigers die ter dood veroordeeld zijn) als dode en levende dieren. Door deze onderzoeken kan hij een gedetailleerd beeld schetsen van het lichaam. Terwijl Vesalius zijn ideeën opschrijft, wordt de boekdrukkunst uitgevonden. Zijn boeken worden hierdoor in grote hoeveelheden verspreid. Talloze wetenschappers lezen de boeken van Vesalius. Zijn ontdekkingen én manier van onderzoeken worden de nieuwe standaard. Na de ontdekkingen van Vesalius baseren wetenschappers zich niet meer op oude boeken. Ze gaan, net als Vesalius, zelf experimenteren en waarnemingen doen.

Een hele kleine nieuwe wereld

Sommige ontdekkingen zijn toevallig gedaan. Bijvoorbeeld na de ontdekking van de microscoop. Antoni van Leeuwenhoek handelt in lakens en wil goed kunnen zien hoe de kwaliteit van de draden is. Daarom maakt hij zelf een apparaatje waarmee hij voorwerpen kan uitvergroten: een kleine koperen microscoop.

Hij houdt de microscoop voor zijn linkeroog en ziet alleen wazige vormen. Daarom draait hij met zijn andere hand aan de schroef tot het beeld scherp is.

Van Leeuwenhoek bekijkt nog meer dingen met zijn microscoop. Zo ontdekt hij een hele nieuwe wereld, die eerder verborgen is gebleven. Hij ziet bacteriën en andere eencelligen. Ook bestudeert hij de structuur van spiervezels en het insectenoog.

Van kennis naar geneeskunde

Dankzij Vesalius en Van Leeuwenhoek kunnen wetenschappers het menselijk lichaam steeds uitgebreider beschrijven. Zo worden aan het eind van de 19de eeuw steeds meer ziekmakende bacteriën ontdekt. Dat leidt wel tot betere hygiëne, maar ziekten door bacteriën kunnen nog niet worden genezen. Pas in 1928 komt er een doorbraak. Op dat moment ontdekt Alexander Fleming een penicillineschimmel die ziekmakende bacteriën bestrijdt.

Vanaf dan komt de geneeskunde in een stroomversnelling. Er worden steeds meer medicijnen ontdekt en manieren gevonden om ziekten te bestrijden. Hierdoor neemt de waardering voor wetenschappelijk onderzoek toe.

Raadsels van nu en oplossingen van morgen

200 Galenus

Eerste boeken over de bouw en werking van het lichaam

1670 Van Leeuwenhoek

Uitvinding van de microscoop en waarneming van bacteriën en cellen

1600 Vesalius

Eerste boeken over het lichaam, gebaseerd op waarnemingen en onderzoek van het menselijk lichaam eind 19 eeuw

Diversen

Ontdekking ziekmakende bacteriën 1928

Fleming

Ontdekking penicilline, stof die werkzaam is tegen ziekmakende bacteriën

Dankzij onderzoek weten we nu in grote lijnen hoe mensen zijn gebouwd en hoe hun lichaam werkt. Ook kunnen we bepaalde ziekten genezen. We kunnen opereren, gebruiken medicijnen, onderzoeken DNA en passen zelfs DNA van cellen aan. Dankzij deze kennis kunnen we mensenlevens redden en het leven draaglijker maken voor mensen met een chronische ziekte.

Toch weten we nog lang niet alles en blijven onderzoekers op zoek naar antwoorden. Hoe kunnen we kanker genezen? Waarom wordt de ene mens wel dement en de andere niet? Hoe kunnen we zo lang mogelijk gezond en fit blijven? Hoe ontstaan virussen die ons ziek maken? Over de hele wereld wordt gezocht naar deze antwoorden.

De wetenschap staat dus niet stil. Soms komt het onderzoek voort uit pure nieuwsgierigheid. Je wilt bijvoorbeeld weten hoe iets in elkaar zit. Of je bent ergens zo in geïnteresseerd dat je het langere tijd wilt bekijken. Dit heet fundamenteel onderzoek Maar je kunt ook op zoek zijn naar een oplossing. Bijvoorbeeld naar een medicijn om de ziekte van Alzheimer te genezen. Je gaat dan heel gericht onderzoek doen. Dit heet oplossingsgericht onderzoek. Door al deze onderzoeken krijgen we steeds meer kennis over het lichaam en over manieren om ziekten te voorkomen en te genezen.

Opdrachten

2 Eeuwenoud onderzoek a Op welke manier kwam Galenus aan de kennis over het lichaam? b Op welke manier kwam Vesalius aan de kennis over het lichaam? c Hoe kwam Vesalius erachter dat niet alle beschrijvingen uit de boeken van Galenus juist waren?

Galenus en Vesalius worden gezien als belangrijke onderzoekers, die veel hebben bijgedragen aan de kennis over het menselijk lichaam.

3 Onderzoek leidt tot onderzoek

Dankzij penicilline konden veel zieke mensen genezen.

Scan de QR-code en bekijk in het YouTube-filmpje hoe Alexander Fleming de penicilline uitvond.

Waarom was deze uitvinding onmogelijk geweest zonder de ontdekking van Antoni van Leeuwenhoek?

4 Verschillende soorten onderzoek

Wat is het verschil tussen fundamenteel onderzoek en oplossingsgericht onderzoek?

Fundamenteel of oplossingsgericht?

a Is het onderzoek van Andreas Vesalius fundamenteel onderzoek of oplossingsgericht onderzoek?

Leg je antwoord uit.

b Was het onderzoek van Antoni van Leeuwenhoek naar de draad van zijn laken fundamenteel onderzoek of oplossingsgericht onderzoek?

Leg je antwoord uit.

6 Op zoek naar een oplossing

In onze tijd wordt ook nog veel onderzoek gedaan, zowel fundamenteel onderzoek als oplossingsgericht onderzoek. Denk bijvoorbeeld aan onderzoek naar medicijnen tegen kanker. Of onderzoek om vaccins te ontwikkelen.

Tip: Je mag internet gebruiken.

Ga op zoek naar een voorbeeld van oplossingsgericht onderzoek in onze tijd.

7 De toekomst van onderzoek

Dankzij wetenschappelijk onderzoek ontdekken we steeds meer over het menselijk lichaam. Maar moeten we ook al die kennis gebruiken?

Lees de stellingen, vorm je mening en discussieer erover met een klasgenoot.

1 Het is wenselijk om alle ziekten te genezen.

2 Er moet meer oplossingsgericht onderzoek gedaan worden dan fundamenteel onderzoek.

3 De wetenschap moet er alles aan doen om de mens onsterfelijk te maken.

Schrijf eerst argumenten vóór en tegen de stelling op. Ga dan met een klasgenoot in discussie. Komen jullie tot een gezamenlijk antwoord?

1.8 VERDIEPING: EXTREME ORGANISMEN

Aan het eind van deze paragraaf kun je:

• voorbeelden noemen van recordhouders in de natuur.

• uitleggen wat extremofi elen zijn en enkele voorbeelden noemen.

• uitleggen welk voordeel het organisme kan hebben door extreme aanpassingen.

Startopdracht

1 Groot, sterk en snel a Schat of zoek op internet bij elk dier het getal dat ingevuld moet worden. Tel daarna alle getallen bij elkaar op. Werk in tweetallen. Wie heeft de meeste antwoorden goed en wie komt het dichtst bij het juiste totaal? b Hoe ver zou iemand van 160 cm kunnen springen met hetzelfde vermogen als de schuimcicade?

• De slechtvalk, het snelste dier op aarde, haalt bij een duikvlucht een snelheid van (a) km/uur.

• De blauwe vinvis, het grootste dier dat ooit heeft geleefd, heeft een massa van (b) ton. (Een ton is 1000 kg.)

• De Afrikaanse olifant is met (c) ton het zwaarste landdier.

• De duizendpoot Eumillipes persephone, het insect met de meeste poten, heeft (d) poten.

• De schuimcicade (spuugbeestje) kan relatief het verst springen, (e) keer zo ver als zijn lichaamslengte.

• De Onthophagus taurus, een kever, kan (f) keer zijn eigen gewicht trekken.

• Een sidderaal kan stroomstoten van (g) volt afgeven.

◯ 160 meter

◯ 16 meter

◯ 1600 centimeter

◯ 1600 meter

Theorie

Recordhouders in de natuur

Er zijn bacteriën die kleiner zijn dan een duizendste deel van één millimeter. Kun je je voorstellen hoe klein dat is? Maar er zijn ook schimmels die tientallen vierkante kilometers groot zijn. Sommige organismen zijn zó extreem dat ze in Guinness World Records staan. Er zijn allerlei recordhouders te vinden met extreme eigenschappen. Recordhouder stinken is de reuzenaronskelk (zie figuur 1). De geur van de bloem lijkt op de stank van rottend vlees. De plant trekt hiermee aasvliegen en aaskevers aan, die zijn stuifmeel verspreiden.

Er is ook een recordhouder met de grootste ogen: de ogen van de kolossale inktvis kunnen wel 60 centimeter groot worden. Daarmee kan de inktvis zijn prooidieren goed vinden in de donkere diepzee.

Wie is de grootste?

Wat is het grootste organisme? Je zou op deze vraag kunnen antwoorden met: de blauwe vinvis (zie figuur 2). Dat dier is ongeveer 28 meter lang en weegt rond de 140.000 kilogram. Maar de grootste reuzensequoia, een naaldboomsoort in Noord-Amerika, doet daar nog een schepje bovenop (zie figuur 3). Deze boom weegt 1.500.000 kg (1,5 miljoen kg). De grootste reuzensequoia's zijn 110 meter hoog. Als je alleen naar de afmeting kijkt, is het schimmel. In Amerika werd een honingzwam (zie schimmeldraden van bijna 9 vierkante kilometer

Wie is de oudste?

Een Bristlecone Pine (een naaldboomsoort) leeft op de boomgrens in de bergen van de Rocky Mountains in de Verenigde Staten (zie figuur 5). Het oudste exemplaar is ongeveer 4.500 jaar oud. Deze boom was al 100 jaar oud toen de farao’s in het oude Egypte aan de macht waren!

De oudste levende vis die ooit is gevonden is de Groenlandse haai (zie figuur 6). Dat was een vrouwtje. Het meten van de leeftijd van deze haaien is moeilijk. Wetenschappers denken dat het gevonden vrouwtje bijna 400 jaar oud was.

De haaien leven in heel koud water en de processen in hun lichaam gaan heel langzaam. Daardoor gaat het lichaam lang mee en kan de haai dus heel oud worden.

Tip: In dit filmpje leer je meer over de Groenlandse haai: Oldest Shark in the World

WIST JE DAT?

Zwaarste en oudste organisme

De Amerikaanse ratelpopulier heeft een netwerk van wortels. Uit deze wortels ontstaan steeds nieuwe bomen. Alle nakomelingen zijn ontstaan uit de wortels van dezelfde boom. Ze zijn verbonden via hun wortels. Eigenlijk is het dus één organisme. Deze grote groep bomen weegt wel 6 miljoen kilogram. De leeftijd van zo’n oude groep bomen wordt geschat op 80.000 jaar. De groep kan zo oud worden, omdat een oud gedeelte kan afsterven zonder dat de hele groep doodgaat. Er groeien steeds weer nieuwe bomen en het organisme blijft bestaan.

Wie is de giftigste?

Veel organismen zijn giftig om te voorkomen dat ze worden opgegeten. Ze gebruiken het gif als bescherming. Een voorbeeld hiervan is de pijlgifkikker (zie figuur 7). In en op de huid zit een heel sterk gif. Zijn felle kleuren moeten roofdieren afschrikken: 'Pas op! Ik ben giftig!'. De inheemse bevolking in Zuid-Amerika wreef de pijlpunten over de huid van pijlgifkikkers. Als zo’n pijl met gif in een dier of ander mens terechtkwam, stierf deze razendsnel. Pijlgifkikkers zijn zo giftig doordat ze veel giftige mieren en kevers eten.

In Nederland kun je in de natuur zomaar één van de giftigste paddenstoelen ter wereld tegenkomen: de groene knolamaniet (zie figuur 8). Hij lijkt op een eetbare soort: de weidechampignon. Dat maakt hem nog gevaarlijker, omdat je je dus snel kunt vergissen. Het eten van 30 gram groene knolamaniet kan al dodelijk zijn!

Er zijn ook organismen die gif gebruiken om een prooi te doden. De westelijke taipan, een slangensoort uit Australië, produceert het sterkste en dodelijkste gif van alle slangen (zie figuur 9). De taipan is erg schuw en zal eerder wegkruipen dan bijten.

De zwarte mamba is ook een gifslang (zie figuur 10). Hij is iets minder giftig dan de westelijke taipan, maar veroorzaakt meer dodelijke slachtoffers. De zwarte mamba is namelijk veel sneller en agressiever. Daardoor worden meer mensen door een zwarte mamba gebeten dan door een binnenlandse taipan. De zwarte mamba kun je dus zien als de dodelijkste slangensoort.

Wie is de snelste?

Sommige dieren blinken uit door hun snelheid. Ze zetten hun hoge snelheid in om prooien te vangen. Het snelste dier ter wereld kom je in Nederland tegen, zelfs in steden! Het gaat om de slechtvalk (zie figuur 11). Deze vogel kan meer dan 350 kilometer per uur vliegen. In het water is de zwarte marlijn het snelste (zie figuur 12). Deze vis kan een snelheid van 129 kilometer per uur bereiken. Op het land is de cheeta de snelste met een snelheid van 100 kilometer per uur (zie figuur 13).

Extreme organismen

Overal op aarde is leven, zelfs in extreme omstandigheden. Organismen die onder extreme omstandigheden leven noem je extremofielen. Vaak zijn dat bacteriën. Ze zijn aangepast aan een leefomgeving waar vrijwel alle andere organismen dood zouden gaan. Extremofielen komen voor in hete geisers en hete modderpoelen, bijvoorbeeld in IJsland en het Yellowstone National Park in de Verenigde Staten (zie figuur 14). Bepaalde bacteriesoorten groeien in een omgeving met een temperatuur van wel 120°C.

Er zijn ook bacteriën die goed kunnen groeien in heel koud water. Weer andere bacteriesoorten voelen zich thuis in verdund zwavelzuur (nog zuurder dan citroensap) of in zout water dat tien maal zo zout is als zeewater. Zulke bacteriën zijn misschien wel overblijfselen uit de tijd dat de omstandigheden overal op aarde heel extreem waren en het leven op aarde zich net begon te ontwikkelen. De aarde leek in die tijd op een onbewoonbare planeet in het heelal.

De bacteriesoort met de naam Clostridium botulinum is ook in staat tot iets extreems.

Deze maakt namelijk het giftigste gif ter wereld: botuline (zie figuur 15). Het is zo giftig dat je aan 0,00000003 gram per kilo lichaamsgewicht genoeg hebt om een mens te doden. Botuline tast je zenuwstelsel aan, waardoor je dood kunt gaan. Maar als je dit gif heel erg verdunt, kun je het gebruiken om van je rimpels af te komen. Botox is verdund botuline!

Opdrachten

2 De snelste dieren

De slechtvalk is het snelste dier in de lucht, de zwarte marlijn is het snelste dier in het water en de cheeta is het snelste dier op het land.

a Hoe snel kunnen deze dieren bewegen? Maak de juiste combinaties.

slechtvalk zwarte marlijn

• • 100 km/uur

• • 129 km/uur cheeta • • 350 km/uur b Wat maakt dat deze dieren zo snel kunnen bewegen? Kijk hiervoor naar het uiterlijk van de dieren.

3 Recordhouders

Welke bewering is juist?

◯ Pijlgifkikkers zijn zo giftig doordat ze vaak met giftige pijlen worden beschoten.

◯ Sommige bacteriesoorten kunnen overleven bij 120°C.

◯ De weidechampignon is de giftigste paddenstoel in Nederland.

◯ De oudste vis die ooit is gevonden was 300 jaar oud.

4

Top 13

In de theorie van paragraaf 1.8 'Verdieping: Extreme organismen' zijn organismen beschreven die tot iets extreems in staat zijn.

a Welk organisme is naar jouw mening het meest extreem?

Zet de organismen op volgorde, met bovenaan het organisme dat volgens jou het meest extreem is. Noteer de cijfers 1 t/m 13 in de vakjes.

▢ Amerikaanse ratelpopulier

▢ bacteriesoort Clostridium botulinum

▢ westelijke taipan

▢ blauwe vinvis

▢ Bristlecone Pine

▢ cheeta

▢ groene knolamaniet

▢ Groenlandse haai

▢ pijlgifkikker

▢ reuzensequoia

▢ slechtvalk

▢ zwarte mamba

▢ zwarte marlijn b Vergelijk jouw lijstje met dat van een klasgenoot en leg aan elkaar uit waarom je tot dit lijstje gekomen bent.

5 Verrassende recordhouders

Sommige dieren zijn recordhouders in snelheid, afgelegde afstand, volume, massa, enzovoort.

Waarin zijn onderstaande organismen recordhouder? Maak de juiste combinaties.

Tip: Je mag internet gebruiken.

langst afgelegde afstand per jaar giftigheid

• • grote plompe lori

• • luiaard massa • • nano-kameleon volume snelheid

6 Beerdiertje

• • Noordse stern

• • struisvogel

Niet alle extremofielen zijn bacteriën. Het beerdiertje is geen bacterie, maar wel een extremofiel.

Tip: Bekijk het filmpje 'Hoe beweegt een beerdiertje?' en zoek aanvullende informatie over het beerdiertje op internet.

Maak een striptekening met in de hoofdrol een beerdiertje.

Laat in je striptekening naar voren komen tot welke extreme dingen het beerdiertje in staat is. En in welke extreme leefomgevingen hij kan voorkomen.

7 Records bij planten en dieren

Maak een presentatie met maximaal vijf dia’s over recordhouders bij planten en dieren die jij het meest indrukwekkend vindt. Lever de presentatie in bij je docent.

Laat in je presentatie het volgende zien of vertel erover:

• welk record deze soort bezit

• het ecosysteem waarin de soort voorkomt

• waar op aarde je de soort kunt vinden

• de leefwijze

• de voortplanting