## Stap 6: Veranderingen binnen een soort

Je werkt deze stap in drietallen.
Verdeel voorbeelden a, b en c en beantwoord de bijbehorende vragen.
Je hebt het goed bestudeerd als je daarna je antwoord aan je groep kunt uitleggen.
Maak daarna samen een mindmap van het concept natuurlijke selectie.

Voorbeeld A: Koolmezen in de stad blijken hoger, harder en sneller te zingen dan koolmezen in het bos. Luister hier maar eens naar: Koolmees Brussel: Koolmees in een Belgisch bos Lees nu het stuk over 'vrouwelijke koolmees valt voor lage tonen'. Beschrijf na het lezen het experiment aan je klasgenoten en leg stapsgewijs uit hoe de twee koolmeespopulaties van elkaar gaan verschillen. Vrouwelijke koolmees valt voor lage tonen door Elles Lalieu Mannelijke koolmezen uit de stad zingen hoger dan hun soortgenoten op het platteland. Helaas voor de stedelingen hebben vrouwelijke koolmezen juist een voorkeur voor mannetjes die laag zingen. Dat schrijven Leidse biologen deze week in het blad PNAS. Bioloog Wouter Halfwerk en zijn collega’s onderzochten verschillende broedende koolmeespaartjes in het nationaal park Dwingelderveld in Drenthe. In en vlakbij iedere nestbox plaatsten zij microfoons om het zanggedrag van het mannetje en de reactie daarop van het vrouwtje te kunnen beluisteren. Vanaf het moment dat het vrouwtje vruchtbaar is, zingt het mannetje vooral lage tonen. Daarmee laat hij horen wat voor kwaliteiten hij in huis heeft. Het gebruik van lage tonen piekt vlak voordat het vrouwtje begint met eieren leggen. En als het mannetje niet laag genoeg zingt, is de kans groot dat het vrouwtje er met een ander vandoor gaat. Liedjes met hoge tonen Om het lage achtergrondgeluid van mensen en verkeer te overstemmen, zingen mannelijke koolmezen in de stad een stuk hoger dan hun soortgenoten op het platteland. In een vervolgexperiment bepaalde Halfwerk hoe vrouwtjes reageren op zulke liedjes met hoge tonen. Van ieder mannetje nam hij een stukje zang op met voornamelijk hoge tonen of voornamelijk lage tonen. De vrouwtjes kregen die liedjes in hun nestbox te horen. In alle rust of met bijkomend achtergrondlawaai. Halfwerk hield ondertussen in de gaten of vrouwtjes bij het horen van de zang hun nestbox uitkwamen om met het mannetje te paren. In een rustige situatie komen vrouwtjes iets vaker uit hun nestbox tevoorschijn bij het horen van lage tonen. Maar in een lawaaiige omgeving reageren de vrouwtjes duidelijk sterker op liedjes met hoge tonen. Helemaal niet zo’n gek idee dus, om als koolmeesmannetje in de stad iets hoger te zingen. Er is echter wel één nadeel; een mannetje in de stad kan zich niet meer van zijn concurrenten onderscheiden door de toonhoogte van zijn zang. Halfwerk denkt dat de koolmezen ook hier een oplossing voor zullen vinden. De mannetjes zouden bijvoorbeeld kunnen variëren met het tempo en het volume van hun liedjes. Bron Wouter Halfwerk e.a. Low-frequency songs lose their potency in noisy urban conditions PNAS early edition, 29 augustus 2011 online www.kennislink.nl

Voorbeeld B: Lees snelle evolutie naar kleine vis en leg na het lezen stapsgewijs aan je klasgenoten uit waardoor de vis zoveel kleiner is geworden. Snelle evolutie naar kleine vis door Tjitske Visscher Door de overbevissing van de laatste decennia blijft vis kleiner. De veranderingen zijn genetisch en daardoor niet snel omkeerbaar. Onderzoeker Adriaan Rijnsdorp: ‘Het herstel duurt tien à twintig keer zo lang’. Maar een klein deel van de totale hoeveelheid vis sterft een natuurlijke dood. Veel meer wordt door de mens gevangen: wel vier keer zo veel. Door internationale regels wordt vooral gevangen op oudere dieren. Het idee daarachter was altijd dat de dieren dan eerst enkele jaren de kans krijgen om zich voort te planten. Nu blijkt dat die wetgeving heeft gezorgd voor een zeer snelle verkleining van de vissen van verschillende soorten. Bovendien zijn de dieren op jongere leeftijd geslachtsrijp. Doordat de kleinere, eerder volwassen vissen van een soort niet meer werden gevangen, konden zij zich voortplanten. Hun nakomelingen hadden hun genen en bleven ook kleiner. Inmiddels, enkele tientallen jaren later, zijn bijna alle exemplaren van de soort zoals die groep van toen. Nieuwe relaties Dertien instituten voor visserij-onderzoek uit heel Europa hebben meegewerkt aan het onderzoek, dat is gepubliceerd in Science. Ze waarschuwen voor een gevaar voor de ecologie als gevolg van de kleine vis. Migratiepatronen van de soorten zullen veranderen. Daardoor zullen de bestaande relaties tussen prooien en hun roofdieren wegvallen en zullen nieuwe ontstaan. Het is niet te voorspellen hoe dit zich ontwikkelt. Vanuit Nederland was IMARES, een vestiging van de Universiteit Wageningen in IJmuiden, bij het onderzoek betrokken. Onderzoeker Adriaan Rijnsdorp richtte zich op schol en tong in de Noordzee. Hij vindt dat de politiek actie moet ondernemen. In 1960 was een vrouwtjesschol volwassen bij een lengte van 35 cm; tegenwoordig is dat nog maar 30 cm. ‘De afname van lichaamsgrootte van schol en tong heeft maar tien tot dertig jaar geduurd. Gelukkig is het niet een onomkeerbaar proces, maar het duurt wel tien à twintig keer zo lang voordat de vissen weer in hun oude staat zijn. Nu al denken we dat er 100 tot 150 jaar nodig is om te herstellen. Er moet dus snel iets gedaan worden in de politiek. Dit kun je niet nog tien jaar voor je uit schuiven.’ Ook klein is fijn Maar hoe denken de visserij-onderzoekers dat de politiek rekening kan houden met deze evolutionaire veranderingen? Rijnsdorp: ‘We moeten de volwassen dieren de kans geven zich voort te planten. Je zou er bij schol voor kunnen kiezen om de dieren ouder dan zes jaar te ontzien. Die dieren leven in andere gebieden dan de jongere exemplaren, dus dat is mogelijk. Dan hebben ze nog zo’n tien jaar om zich voort te planten.’ Als alleen gekozen wordt voor een verbod op het vangen van oudere vis, zou dat een enorme afname betekenen van de totale hoeveelheid vis die gevangen mag worden. Dat ziet ook Rijnsdorp in. ‘Daarom zou het dan ook toegestaan moeten worden om op jongere exemplaren te vissen. Maar dat is eigenlijk niet aan de onderzoekers. Dit is een kwestie voor politici. Wij zeggen alleen dat er snel gehandeld moet worden en daarbij reiken we mogelijke oplossingen aan.’ Bron: www.kennislink.nl

Voorbeeld C: Lees het artikel over slakken in de IJsselmeerpolders. Leg aan je klasgenoten uit hoe de slakken evolueren en wat de onderzoeker heeft aangetoond.​ Slakken in IJsselmeerpolders Bericht uitgegeven op zaterdag 24 november 2012 Slakken mogen in de ogen van mensen dan zeer traag bewegen, ze evolueren daarentegen razendsnel. Dit ontdekte evolutiebioloog Menno Schilthuizen van Naturalis Biodiversity Center aan de hand van de droogleggingsjaren van de IJsselmeerpolders. Hij berekende dat slakken in bos na 50 jaar een vier maal hogere frequentie van bepaalde kleurvormen hadden geëvolueerd dan in grasland. Dit is een van de hoogste snelheden ooit gemeten bij dieren in het wild. Het onderzoek verschijnt binnenkort in het tijdschrift Heredity, de voorpublicatie staat al online. De tuinslak Cepaea nemoralis is onder evolutiebiologen bijna zo beroemd als de Darwinvink. Zijn slakkenhuisje is leverbaar in een rijke reeks kleurschakeringen, die onder invloed van evolutie zijn aangepast aan de omgeving waarin de slak leeft. Zo raken lichter gekleurde slakken in de volle zon minder snel oververhit en overleven ze dus in grasland beter dan in bosgebied. Hoe sterk deze natuurlijke selectie precies is en dus hoe snel verschillen tussen bos en open terrein evolueren, is lange tijd onduidelijk gebleven. Sommige onderzoekers dachten dat het een relatief traag proces was dat zeker enkele eeuwen in beslag zou nemen, terwijl anderen eerder dachten aan enkele jaren. Schilthuizen heeft nu voor het eerst een concrete berekening van de evolutiesnelheid van slakken kunnen maken. Schilthuizen besefte dat de slakkenpopulaties die in de IJsselmeerpolders voorkomen niet ouder kunnen zijn dan de polders zelf. De polders konden daarom dus dienst doen als een “natuurlijk laboratorium” voor slakkenevolutie. Analyse van zijn meetgegevens toonde aan dat slakken in bos inderdaad meestal donkerder van kleur waren dan in grasland, maar ook dat het verschil sterker werd naarmate de polder ouder was. De grootste verschillen waren te vinden in de Wieringermeer, die is drooggelegd in 1930. De minst opvallende verschillen nam hij waar in Zuidelijk Flevoland, daterend uit 1968. “Dat betekent dat de slakken inderdaad al snel zichtbare kleurverschillen evolueren, maar ook dat het evolutieproces zeker tachtig jaar (en waarschijnlijk nog langer) nodig heeft om het maximale kleurverschil te bereiken,” aldus Schilthuizen. Zijn berekening duidt op een hoge snelheid, vergelijkbaar met die van de snavels van Darwinvinken. “Toch leuk voor Cornelis Lely dat dat dankzij zijn Zuiderzeewerken mogelijk is geweest.” De voorpublicatie van het artikel in Heredity is hier te vinden. Bron: Naturalis Biodiversity Centre

Speel nu het samen met je groepje een spel,
Speel de simulatie natuurlijke selectie (kies de Nederlandse versie).
Bespreek in je groepje welke factoren van het evolutieproces worden nagebootst.
Bespreek ook wat het effect van de verschillende factoren is.