DE BLAUWE AARDE. College 4 Water in een rugzak, leven buiten het water

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "DE BLAUWE AARDE. College 4 Water in een rugzak, leven buiten het water"

Hidde van der Pol
7 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 DE BLAUWE AARDE College 4 Water in een rugzak, leven buiten het water

2 PROGRAMMA 1. Water als leven brengend molecuul 2. Leven in zee 3. Leven in sloot en plas 4. Water in een rugzak, leven buiten het water 5. Waterbeheer en visserij management

4 Samenvatting leven in zoet water a. Abiotische factoren: - Stroomsnelheid - Diepte - Temperatuur - Licht - Bodem - Chemische samenstelling: - Zuurgraad - Mineralengehalte - Voedingsstoffen m.n. fosfaat en stikstof - Eutroof - Mesotroof - Oligotroof b. Biotische factoren: - Waterplanten - soorten - bedekking kroos - oeverplanten - begroeiing in de sloot - Planteneters - Predatoren - Detrituseters

5 Uitdagingen leven buiten het water 1. Hoe kun je water opnemen, noodzakelijk voor vrijwel alle levensprocessen? 2. Hoe houdt je het opgenomen water binnen?

6 Water opnemen: Planten Met wortels Met de bladeren (beperkt, bijv. mossen en vliesvarens) Dieren Drinken Door de huid (beperkt, enkele amfibieën).

7 Van zee naar land: Voor het Siluur mogelijk al bacteriekolonies in kustgebieden en warme bronnen. Mogelijk in het laat Ordovicium eerste mossen, ontstaan uit groenwieren In het Siluur eerste planten en korstmossen

8 Paleozoïcum Phanerozoïcum Mesozoïcum Cenozoïcum Eon Era Periode Ouderdom Milj.jaren Neogeen (vroeger Kwartairen jong Tertiair)) Holoceen 0-0,001 Pleistoceen 1,8-0,001 Plioceen 5,3-1,8 Mioceen 23-5,3 Paleogeen (vroeger Oud Tertiair) Krijt Jura Trias Perm Carboon Devoon Siluur Ordovicium Cambrium Eerste dieren verschijnen op het land Eerste planten verschijnen op het land Planten en dieren verschijnen in de oceanen Proterozoïcum Precambrium Archeïcum Stromatolieten, eerste fossielen

9 Fossiele schimmeldraden Rhynie chert, 400 mj

10 Korstmossen???? Wier en schimmel

11 Planten ontstaan uit een gezamenlijke voorouder met Rood- en Groenwieren

12 Bruinwieren niet verwant aan planten

13 Cooksonia Sporenplant Max 5 cm hoog Stengels max 3 mm breed Geen bladeren, wortels Op de top een sporendoosje Midden Siluur tot onder Devoon ( mj) wereldwijd

14 Jonge varen groeit uit een groenwierachtig prothallium

15 Mossen, oorsprong onbekend maar zeker ontstaan uit groenwieren

16 Mossen

17 Planten Slechts 5 % van het opgenomen water wordt gebruikt 95 % gaat verloren door transpiratie Oorzaak: Fotosynthese (plant moet CO₂ opnemen en dus staan de huidmondjes open)

18 Watertransport bodem {opname} wortel stam blad {transpiratie} lucht Passief proces Zeer beperkt te sturen (sluiting van huidmondjes)

19 Planten Huidmondjes (stomata) in het blad Passieve diffusie van kooldioxyde zuurstof Waterdamp

20 Blad

21 Wortel

23 Xyleem bestaat uit cellen waarvan de levende inhoud verdwenen is. Houtvaten bestaan uit meerdere cellen, bij een eik tot zes meter lang.

24 Twee routes van het water naar het xyleem: Apoplastisch: door de niet-levende delen van wortel via de bodem door de schors Symplastisch: door de membranen en levende cellen opgenomen; uiteindelijk afgegeven aan het xyleem Transport is passief niet de capillaire werking van houtvaten maar het procrs van cohesieonderdruk zorgt voor transport Maximum boomhoogte: 110 meter

26 Werking systeem van cohesie-onderdruk : 1. weinig weerstand in houtvaten, hol bij volwassenheid. 2. De waterkolommen moeten tussen de bladeren en de bodem continu zijn. Als er lacunes of luchtbellen zijn ontstaan, moet de waterkolom worden omgelegd door: het transporteren van water rond de geblokkeerde cel opnieuw oplossen van de luchtbel, wat meestal 's nachts optreedt vorming nieuwe xyleemcellenmet afvalstoffen. 3. Er moet voldoende trekkracht te zijn. 3 MPa nodig om water naar de top van een hoge boom te bewegen, Waterpotentiaalgradiënt van bodem naar lucht aanzienlijk steiler (in de orde van 100 MPa.) 4. Het xyleem staat onder een onderdruk. 5. De treksterkte van water moet kunnen de trekkracht weerstaan. 6. Tracheïden en tracheeën moeten in staat zijn om onderdruk te weerstaan zonder imploderen.

27 Transport van water tussen cellen Osmose: proces op basis van diffusie waarbij een vloeistof, waarin stoffen zijn opgelost, door een zogenaamd semipermeabel membraan stroomt, dat wel de vloeistof doorlaat maar niet de opgeloste stoffen.

28 PAUZE

29 2. Hoe houdt je het opgenomen water binnen? 95 % van al het opgenomen water verdampt 5 % kan gebruikt worden voor stofwisseling, groei etc. Maisplant: zonnige dag 200 liter water per dag nodig Veel regenwoudbomen 1200 liter water per dag nodig

30 2. Hoe houdt je het opgenomen water binnen? Stomata overdag sluiten is onmogelijk Wat wel kan is dat bij een te hoge temperatuur teveel water verdampt celdruk (turgor) daalt in het blad en slap hangen van het blad is het gevolg (huidmondjes ingepakt )

31 2. Hoe houdt je het opgenomen water binnen? * Transpiratie beperken

32 Transpiratie beperken Bladoppervlak beperken, bijv. door oprollen (dopheide)

33 Transpiratie beperken Bladval in de winter

34 Bladval Doel: verdamping beperken in de winterperiode water dan minder of niet beschikbaar (ijs) Trigger: temperatuur

35 Transpiratie beperken Wateropslag in bladeren, stengels of wortels

36 Transpiratie beperken Fotosynthese aanpassen

37 Normale fotosynthese: 1. overdag staan de stomata open om CO₂ binnen te laten (noodzakelijk voor de lichtreactie bij de fotosynthese in de bladgroenkorrels

38 2. Bij CAM planten zijn de stomata overdag dicht en s nachts open. CO₂ wordt binnen gelaten, gebonden aan appelzuur (malaat) en overdag weer losgemaakt met hulp van het enzym rubisco. CAM = Crassulacean Acid Metabolism

39 CAM niet alleen bij Crassulaceae, Ook bij veel Cactaceae, Bromeliaceae en Orchideeën. Bij extreme droogte blijven de Stomata gesloten, Fotosynthese draait dan voor een beperkte periode op afval CO₂ uit de donker reactie en de verbrandingsprocessen.

41 Dieren: wateropname Grotendeels actief proces drinken Passief: wateropname vanuit voedsel (bijv. diverse antilopen)

42 Dieren: Water binnenhouden veel eenvoudiger dan bij planten: Alleen ongecontroleerd waterverlies bij ademhaling en zweten Functioneel waterverlies bij afscheiding afvalproducten

43 Devoon Oudste landdieren miljoenpoten, mijten, schorpioenen en insecten Eerste gevleugelde insect, Rhyniognatha, 400 Mj Kampecaris forfarensis, Miljoenpoot Onder Devoon

44 Eerste grotere insecten: libellen amfibische leefwijze

46 Kevers kleine eieren, net voldoende water voor eerste ontwikkeling

47 Gewervelde dieren Vergelijkbare ontwikkeling amfibische soorten vanaf vroeg Carboon miljoen jaar geleden Eogirinus, 4.6 meter, 560 kilo

48 Gewervelde dieren Eind Carboon; dieren komen los van het water - amnioten ontstaan Kenmerk: eieren buiten het water afgezet, ei omgeven door vier vliezen en embryo ontstaan in een amnion, een door vocht omgeven ruimte Hylonomus, oudste reptiel 315 mj, Texas

49 Van amfibie naar reptiel Ontstaan amnioten embryo blijft in een waterige omgeving maar wel buiten het water Amnion Allantois, afvalzak Chorion, Uitwisseling gassen Dooierzak

50 Jonge dieren: krijgen water binnen uit het voedsel

51 Jonge dieren: krijgen water binnen uit het voedsel

52 Watergebruik volwassen dieren Mens: 2 liter in een gematigd klimaat per dag Muis: (50 gram), 6 ml water per dag Koe: 100 liter per dag

53 Waterverlies beperken: Water vasthouden: Kamelen halen water uit de voorurine en regenereren het op deze manier

54 Waterverlies beperken: Verdamping beperken - vacht

55 Waterverlies beperken: Verdamping beperken - pantser

56 Waterverlies beperken: in droge periode verhuizen naar natter gebied

57 Waterverlies beperken: nachtactief worden

59 Dank voor uw aandacht

Vergelijkbare documenten

EVOLUTIE VAN DINO TOT MUS EN MUIS. College 1 Introductie, tijdsbeelden en fossielen

EVOLUTIE VAN DINO TOT MUS EN MUIS College 1 Introductie, tijdsbeelden en fossielen EVOLUTIE, VAN DINO TOT MUS EN MUIS Uw docent Kees Boele PROGRAMMA 1. Inleiding, tijdsbeelden en fossielen 2. Ontstaan