Cichliden in het Victoriameer

Ook de mens is een diersoort. Net als een chimpansee en een gorilla. Je ziet veel overeenkomsten en toch zijn het duidelijk verschillende soorten dieren.  Ooit zijn ze waarschijnlijk uit een gemeenschappelijke voorouder ontstaan. Maar hoe, dat weet eigenlijk niemand. Er zijn heel wat mensen die proberen om daar een goed antwoord op te vinden. Misschien kunnen we toch een tipje van de sluier oplichten. In deze les maak je kennis met onderzoekers die hebben gekeken op welke manieren soorten kunnen ontstaan; niet bij de orang utan, niet bij de mens, maar bij een visje, de cichlide.

Zwemmend schoolvoorbeeld

Het resultaat van een vangst: allemaal verschillende cichliden
Het resultaat van een vangst: allemaal verschillende cichliden

Waarom dit visje? De belangrijkste reden is dat cichliden heel snel evolueren. Vooral de cichliden uit de grote Afrikaanse meren, het Malawimeer, het Tanganjikameer en het Victoriameer, staan hierom bekend. Een gevolg van deze snelle evolutie is dat in deze meren een ware soortenexplosie van cichliden heeft plaatsgevonden. Het Victoriameer spant de kroon: nergens ter wereld zijn in zo korte tijd zoveel verschillende soorten vissen ontstaan als in dit meer. In nog geen 20.000 jaar hebben zich vermoedelijk uit één soort cichlide wel 400 tot 1000 soorten ontwikkeld. Daarom worden de Victoria-cichliden vaak genoemd als hét schoolvoorbeeld van snelle soortvorming.

Vele kleine meertjes...

Biologen proberen al jaren het geheim van de snel snelle soortvorming bij de cichliden te ontrafelen. Van het oudste meer, het Tanganjikameer, is intussen bekend dat er sinds de vorming van het meer, 9-12 miljoen jaar geleden, behoorlijke wisselingen zijn geweest in het waterpeil. Bij lage waterstanden heeft het meer zich opgesplitst in veel kleine meertjes en dat heeft volgens de onderzoekers bijgedragen aan het ontstaan van de huidige 180 soorten cichliden die er leven.

Onderzoek in het Victoriameer

De situatie in het Victoriameer is anders. De bodem van dit meer heeft de vorm van een kom en dat maakt het onwaarschijnlijk dat er in het verleden bij lage waterstand kleine meertjes ontstonden, zoals bij het Tanganjikameer. Het Victoriameer is bovendien veel jonger dan het Tanganjikameer: vijftienduizend jaar geleden heeft het Victoriameer zich voor het laatst opnieuw met water gevuld, nadat het geheel was opgedroogd. Sinds die tijd zijn ongeveer 500 soorten cichliden ontstaan uit één of hooguit enkele vooroudersoorten. In kortere tijd zijn in het Victoriameer dus veel meer soorten ontstaan.

Hulp gevraagd:

Wetenschappers van de Universiteit Leiden en Museum Naturalis hebben in het verleden heel veel cichliden uit het Victoriameer verzameld voor onderzoek. De vissen zijn uiteindelijk in de collectietoren van Naturalis neergezet in potten met alcohol. Nog steeds zijn onderzoekers van Naturalis bezig om de vissen te beschrijven en het komt regelmatig voor dat er weer nieuwe soorten tussen zitten.

Maar wat is nu het geheim van het Victoriameer? Wat weten onderzoekers intussen over de cichliden van het meer? Dat willen de wetenschappers van Naturalis maar al te graag aan het grote publiek uitleggen en daar hebben ze jullie hulp voor nodig. In 'projectomschrijving' lees je wat je gaat doen.

Uitleg opdracht

Op onze website www.natuurinformatie.nl hebben we een pagina over onze verzameling cichliden uit het Victoriameer in Oost-Afrika. We zoeken voor deze pagina nog een geschikt filmpje, dat uitlegt hoe deze cichliden zijn ontstaan en hoe wetenschappers dat onderzoeken.  Daarbij is het belangrijk dat de uitleg geschikt is voor een brede doelgroep (leeftijd 15+). Daarvoor hebben we jouw deskundigheid nodig.

Wat ga je doen?

Je gaat een eigen clip maken over soortvorming bij Victoria-cichliden.

Hoe ga je het doen?

Voordat je begint met je eigen clip moet je nog wel iets meer weten over soortvorming en het onderzoek aan de Victoria-cichliden. Volg de stappen 1 t/m 3 om jezelf klaar te stomen voor het eindproduct.

Bekijk eerst de aflevering van Biobits (SchoolTV) over soortvorming. Klik op onderstaande afbeelding om het filmpje te bekijken...

In het kort...

In de Biobitsaflevering worden twee modellen besproken die het ontstaan van soorten beschrijven: allopatrische en sympatrische soortvorming. De cichliden van het Tanganjikameer worden als voorbeeld gebruikt voor allopatrische soortvorming. Aan de hand van een paar tekeningen wordt dat op een eenvoudige manier uitgelegd. In het filmpje wordt ook verteld dat er soorten kunnen ontstaan volgens het sympatrische model. Hoe dat gaat, wordt niet uitgelegd in het filmpje. Dat gaan jullie doen, aan de hand van de cichliden uit het Victoriameer...

Bio-Bits aflevering 96

Stap 1: het allopatrisch model

In het Biobits-filmpje komt een aantal begrippen voorbij zoals natuurlijke selectie. Alle belangrijke begrippen die te maken hebben met allopatrische soortvorming en die je gaat gebruiken in jouw clip staan in de kolom hiernaast. Zoek de begrippen op in je biologieboek, op internet of kijk in de woordenlijst.

1. Maak een woordweb

Maak van de begrippen een woordweb. Bij 'hulpmiddelen' staat uitgelegd hoe je dit moet doen. Bespreek je woordweb met een medeleerling. Leg aan elkaar uit welke verbanden er tussen de begrippen bestaan (de verbindingslijnen tussen de woorden in je woordweb).

Kun je aan de hand van de begrippen uitleggen hoe de cichliden in het Tanganjikameer zijn ontstaan? Ga dan door met de kennistest.

2. Test je kennis over allopatrische soortvorming

 Klik op de vraagtekens in de afbeelding hieronder en maak de vragen.

Klaar? Ga dan door met stap 2. Je maakt nu kennis met een andere manier van soortvorming.

Stap 2: het sympatrisch model

Lange tijd dachten biologen dat voor soortvorming altijd een barrière nodig was. Kijken we naar sommige Afrikaanse kratermeren, dan zien we dat deze zó klein zijn, dat een opsplitsing in poelen haast ondenkbaar is. Toch komen er veel verschillende soorten cichliden voor die nauw met elkaar verwant zijn. Blijkbaar is er voor het ontstaan van soorten dus niet altijd een barrière nodig.
Niet zo heel lang geleden ontdekten wetenschappers dat populaties in hetzelfde gebied ook reproductief geïsoleerd kunnen raken door hun gedrag.

1. Allopatrisch/sympatrisch? Zoek de verschillen...

Hieronder staan een paar voorbeelden van dieren die door allopatrische of sympatrische soortvorming zijn ontstaan. Test jezelf. Weet je het verschil nu?

Klik op de afbeeldingen...

2. Vul je woordweb aan

Kijk nu nog eens naar het woordweb dat je hebt gemaakt. Ben je het er nog mee eens? Pas het schema aan en geef sympatrische soortvorming ook een plek.

3. Lees hoe het zit bij de Victoria cichliden

Je gaat nu infomatie verzamelen over sympatrische soortvorming voor het verhaal van je clip. Zoeken naar de juiste informatie  hierover is niet makkelijk. Gelukkig is dat werk al grotendeels voor je gedaan: je gaat nu een artikel lezen over een onderzoek naar soortvorming bij cichliden in het Victoriameer (zie materiaal). Lees de bron goed door. Maak een samenvatting van het artikel met behulp van het invulblad (zie hulpmiddelen).

Stap 3: Je eigen clip!

Je hebt nu alle informatie doorgelezen die je nodig hebt voor de clip. Nu is het tijd om te gaan bedenken hoe je de clip in elkaar gaat zetten en welke ingrediënten er in de presentatie moeten zitten. Zet op een rij wat je de kijker wilt uitleggen en hoe je de verschillende onderdelen tot een vloeiend verhaal kunt maken.

Ingrediënten voor de clip:

  • Vertel iets over de cichliden, waar ze leven en waarom ze bijzonder zijn.
  • Vertel iets over het verschil tussen allo- en sympatrische soortvorming.
  • Maak op een creatieve manier duidelijk hoe de soortvorming bij de twee cichliden uit het onderzoek van Martine waarschijnlijk is ontstaan.
  • Punten die in je presentatie naar voren moeten komen:
    • Welke factoren spelen een rol bij de splitsing, welk aandeel hebben ze in het proces en in welke volgorde zijn ze opgetreden?
    • Welke factoren spelen een rol bij de uiteindelijke reproductieve isolatie van beide soorten en welk aandeel hebben ze daarbij?
    • De volgende termen: natuurlijke selectie, seksuele selectie en isolatie.

 

Tips:

  • Bekijk de SchoolTV-aflevering nog eens goed en schrijf op wat je sterke punten uit het filmpje vindt. Gebruik die punten voor je eigen clip.
  • Wellicht een open deur, maar maak vooraf een script, zodat je precies weet wie wat gaat doen.
  • Op deze site vind je informatie over het maken van een clip: SchoolTV.

Docentenhandleiding

Doelgroep: 4, 5 Havo

Leerstofgebied: biologie (evolutie, soortvorming)

Werkvorm: digitale opdracht. Leerlingen werken in groepjes van maximaal 3 leerlingen. Samenwerking is vooral van belang bij het samenvatten van de informatie en voor het maken van het eindproduct.

Duur: 2-5 lesuren (45 minuten). Aangezien een groot deel van de opdracht zelfstandig door leerlingen kan worden uitgevoerd, is het minimum aantal lesuren twee: een lesuur voor het starten van de opdracht en een lesuur voor de presentaties en/of evaluatie.

Doel van de opdracht

  • De leerlingen maken kennis met onderzoek aan soortvorming.
  • De leerlingen maken kennis met twee gangbare soortvormingmodellen.
  • De leerlingen leren welke factoren in deze soortvormingmodellen bepalend zijn en hoe deze factoren het soortvormingproces laten verlopen.
  • De leerlingen passen de nieuwverworven kennis toe door uit de artikelen, filmpjes en via links, aangeleverd op de website, de juiste informatie te halen en die te gebruiken voor een presentatie waarin het sympatrische model op eenvoudige wijze wordt uitgelegd.

Vereiste voorkennis

De leerlingen moeten weten wat natuurlijke selectie is en hoe natuurlijke selectie samen met genetische variatie kan leiden tot evolutie.

Materiaal:

  • PC + internet (bij voorkeur per leerling).

Suggesties:

  • Digibord + beamer (voor inleiding en eindpresentatie).
  • Digitale Camera (voor eindproduct).

Aansluiting op het curriculum (eindtermen Biologie Havo)

Vissen naar evolutie is een digitale opdracht die ter vervanging van lesstof en ter verrijking kan worden ingezet. De eindtermen uit het huidige examenprogramma die aansluiten op inhoud van de opdracht, staan beschreven in de bijlagen.

 

Een uitgebreidere handleiding is via de onderstaande link te downloaden:

Docentenhandleiding uitgebreid

Wat ga je doen?

  • Je gaat een clip maken over soortvorming
  • Je bekijkt een voorbeeld van SchoolTV
  • Je leest een artikel over onderzoek naar soortvorming
  • Je maakt een model over soortvorming bij twee cichliden
  • Je maakt van het model een clip

Wat kun je aan het einde van de opdracht?

  • Je weet wat natuurlijke selectie is en in het bijzonder seksuele selectie
  • Je kunt omschrijven hoe door natuurlijke selectie nieuwe soorten kunnen ontstaan
  • Je kunt uitleggen wat het verschil is tussen allo- en sympatrische soortvorming
Cichlide uit het Victoriameer
Ligging van de grote Afrikaanse meren
cichlide op alcohol
Vissen in de collectietoren van Naturalis

Hulpmiddelen

  • Begrippen uitgelegd:

Woordenlijst

Hulpmiddelen

  • Kernwoorden:

    • individu
    • populatie
    • soort
    • evolutie
    • allopatrische soortvorming
    • reproductieve isolatie
    • geografische isolatie
    • natuurlijke selectie
    • genetische variatie


     
  • Woordweb maken, hoe?


    Maak van de begrippen een schema (zie voorbeeld hieronder) en gebruik de cichliden uit het Taganjikameer als voorbeeld. Leg aan elkaar uit wat de betekenis is van de verbindingslijnen tussen de woorden.

     

  • Woordweb maken, waarom?


    Klik hier om te lezen hoe en waarom je een woordweb maakt.

    Klik hier voor een voorbeeld

 

Hulpmiddelen:

  • Leeswijzer:

    Om het artikel voor jezelf samen te vatten tot een duidelijk verhaal voor je clip is er een aantal hulpvragen op een rij gezet. De vragen vind je op het onderstaande invulformulier. Klik op de link om het formulier te downloaden. 


  •  
  • Printversie invulformulier:

Invulformulier

  • Begrippen uitgelegd:

Woordenlijst

Hulpmiddelen

  • Begrippen uitgelegd:

Woordenlijst