Biologie basisschool en onderbouw · Grades 1–9
38Leven door de seizoenen
Fotografeer dezelfde kastanjeboom op de eerste van elke maand en prik de twaalf foto’s op een rij: kale takken, knoppen, bladeren, kaarsen van bloemen, kastanjes, goud, weer kale takken. Er bewoog niets — de boom stond het hele jaar stil — en toch veranderde alles. Hoofdstuk 20 volgde de dieren door het jaar; nu volgen we, met de ogen van een onderzoeker, de hele omgeving, om te beginnen de planten.
38.1 De omgeving verandert met de seizoenen
Propositie 38.1 (Seizoensverandering van de omstandigheden)
Door het jaar heen schommelen de omstandigheden van een omgeving (Definitie 37.4) sterk: de dagen korten en lengen, de temperaturen dalen en stijgen, de bodemvochtigheid volgt regen en droogte. Een locatie die in januari en in juni onderzocht wordt, geeft twee verschillende rijen in de tabel — dus verwacht je, volgens Propositie 37.6, twee verschillende bezettingen van bewoners.
Bewijs. Op dit niveau zonder bewijs aangenomen. ∎
Voorbeeld 38.2 (Eén heg, twee onderzoeken)
De heg langs het weggetje, twee keer onderzocht. Juni: dicht blad, tien plantensoorten bloeiend aan zijn voet, luide bijen, nestelende merels, slakken na de regen. Januari: kale twijgen, groen teruggebracht tot klimop en mos, geen vliegend insect, merels die in de bladeren op de grond scharrelen, slakken diep in de berm in hun huisje afgesloten. Dezelfde plek, dezelfde lijst bestanddelen — levend, mineraal, sporen — maar de kolom van het levende is van gedaante veranderd.
38.2 Hoe planten het slechte seizoen doorkomen
Definitie 38.3 (Bladverliezend en groenblijvend)
Bomen vallen uiteen naar hun winterantwoord:
- bladverliezende bomen — eik, kastanje, beuk — laten in de herfst al hun bladeren vallen en staan kaal;
- groenblijvende bomen — den, hulst, klimop tegen de muur — houden de hele winter werkende bladeren, meestal taaie, wasachtige of naaldvormige (Propositie 14.7 kwam de naalden al tegen).
Definitie 38.4 (Knoppen)
Een bladverliezende boom is in de winter niet dood: de volgende lente zit al op zijn twijgen ingepakt als knoppen — piepkleine complete scheuten, met de bladeren klein opgevouwen, verpakt in weerbestendige schubben. De “nieuwe” bladeren van de lente zijn de zomer ervoor gebouwd; de knop is er de winteropslag van.
Voorbeeld 38.5 (Een paardenkastanjeknop openen)
De grote kleverige knoppen van de paardenkastanje gaan goed open onder een mesje (werk voor een volwassene): onder de gelakte schubben, in katoenachtig dons verpakt, liggen miniatuurbladeren opgevouwen — volmaakt, bleek, wachtend. Een twijg die je in februari afknipt en binnen in water zet, “loopt weken te vroeg uit”: de scheuten waren af; alleen de warmte ontbrak nog.
Propositie 38.6 (De winterantwoorden van de kruidlaag)
Kleinere planten hebben hun eigen strategieën:
- eenjarigen — de klaproos, de boon — gaan in de herfst helemaal dood en brengen de winter door als zaad (Propositie 9.5: een zaad wacht de kou veilig af);
- overblijvende planten — de narcis, de paardenbloem — laten hun bovengrondse delen afsterven en wachten ondergronds als bol, knol of taaie wortelstok (de voorraadkamers uit Voorbeeld 24.7, in winterdienst);
- groenblijvers van de bodem — mos, klimop — houden het gewoon vol.
Bewijs. Op dit niveau zonder bewijs aangenomen. ∎
Voorbeeld 38.7 (Waar zijn de narcissen gebleven?)
Het narcissenveldje bloeit in maart, wordt in mei geel, en is in juli spoorloos verdwenen — en toch komt het volgende maart terug, dichter dan eerst. De hele zomer, herfst en winter bestond het als bollen onder het gazon: de plant is nooit weggegaan; ze trok zich terug in de opslag.
38.3 De kalender van de dieren, opnieuw bekeken
Propositie 38.8 (Dierantwoorden, in onderzoekstermen)
De drie strategieën uit Hoofdstuk 20 — trekken, winterslaap, actief blijven — lezen nu als antwoorden op de gemeten veranderingen: elke soort volgt de omstandigheden en het voedsel die zij nodig heeft.
- de zwaluw volgt haar voedselvoorraad naar waar de omstandigheden insecten aan het vliegen houden;
- de egel en de afgesloten slak wachten de maanden af waarin hun lichaam niet kan doorwerken;
- insecten voegen een vierde antwoord toe: de meeste brengen de winter door als ei, larve of pop (Voorbeeld 8.8), weggestopt in de bodem, de bast of de bladlaag — het volwassen dier gaat dood, de soort overwintert als haar jonge stadia.
Bewijs. Op dit niveau zonder bewijs aangenomen. ∎
Voorbeeld 38.9 (Waar de insecten van juni in januari zijn)
De heg van januari laat geen enkel insect zien — en toch zijn die van juni er allemaal: de vlinders als poppen onder de afdekstenen, de sprinkhanen als eitjes in de bodem, de lieveheersbeestjes als opeengedrukte slapende volwassenen diep in de bladlaag, de bijen als een strakke warme tros in de kast. Het onderzoek van juni loopt rond; dat van januari moet graven, optillen en turen — de bewoners zijn van vorm veranderd, niet van adres.
Methode 38.10 (Het jaar rond onderzoeken)
Om het seizoensleven van een locatie te bestuderen:
- onderzoek dezelfde gemarkeerde locatie (Methode 37.8) één keer per seizoen — hetzelfde vierkant, dezelfde instrumenten, dezelfde zoektijd;
- noteer elke keer de omstandigheden en de bewoners; fotografeer de locatie vanaf hetzelfde punt;
- zoek bewust naar de verborgen vormen van de winter: knoppen, bollen, eitjes, poppen, afgesloten slakken — en leg elke afdekking terug;
- leg de vier onderzoeken naast elkaar: koppel elke verandering in bewoners aan een verandering in omstandigheden, en noem van elke afwezige de wintervorm of de bestemming.
Opmerking 38.11 (Niets verdwijnt zomaar)
De tabel van het hele jaar leert één diepe regel: geen enkele soort uit het juni-onderzoek is zomaar opgehouden te bestaan. Elk ervan is elders (getrokken), in slaap (winterslaap), in opslag (bol, zaad) of in een ander levensstadium (ei, pop). “Weg” is in de biologie nooit een volledig antwoord — de vervolgvraag luidt altijd weg waarheen, als wat?
38.4 Oefeningen
Oefening 38.1 ★
Welke omstandigheden van een locatie schommelen met de seizoenen? Noem er drie.
Oplossing
Oplossing van Oefening 38.1.
De daglengte (het licht), de temperatuur, en de vochtigheid van bodem of lucht in het spoor van regen en droogte.
Oefening 38.2 ★
Bladverliezend of groenblijvend: eik, den, beuk, hulst, paardenkastanje? Wat betekent elk van beide woorden?
Oplossing
Oplossing van Oefening 38.2.
Bladverliezend — laat in de herfst al zijn bladeren vallen: eik, beuk, paardenkastanje. Groenblijvend — houdt de hele winter werkende bladeren: den, hulst.
Oefening 38.3 ★
Wat zit er in een winterknop, en wanneer is het gebouwd?
Oplossing
Oplossing van Oefening 38.3.
Een piepkleine complete scheut — miniatuurbladeren opgevouwen in weerbestendige schubben. Hij is de zomer ervoor gebouwd.
Oefening 38.4 ★
Hoe komt een eenjarige plant de winter door? En een overblijvende plant zoals de narcis?
Oefening 38.5 ★
Verklaar de februaritwijg uit Voorbeeld 38.5: waarom kan hij binnen weken te vroeg uitlopen?
Oplossing
Oplossing van Oefening 38.5.
Omdat de scheuten in zijn knoppen vorige zomer al af waren; de twijg miste alleen warmte, en die levert het huis weken eerder dan de tuin.
Oefening 38.6 ★
Geef de vier winterantwoorden van dieren, elk met één soort.
Oplossing
Oplossing van Oefening 38.6.
Trekken: de zwaluw. Winterslaap: de egel (of de afgesloten slak). Actief blijven: de vos, de ekster, het roodborstje. Overwinteren als jong stadium — ei, larve of pop: de meeste insecten, zoals de sprinkhaan of de vlinder.
Oefening 38.7 ★★
Noem voor elke junibewoner van de heg zijn vorm en adres in januari: vlinder, sprinkhaan, lieveheersbeestje, slak, zwaluw.
Oplossing
Oplossing van Oefening 38.7.
Vlinder: een pop onder een afdeksteen. Sprinkhaan: eitjes in de bodem. Lieveheersbeestje: een slapende volwassene, diep weggedrukt in de bladlaag. Slak: afgesloten in haar huisje in de berm. Zwaluw: in Afrika, als zichzelf, getrokken.
Oefening 38.8 ★★
Waarom moeten de vier seizoensonderzoeken dezelfde locatie, instrumenten en zoektijd gebruiken? Welke regel uit Hoofdstuk 37 is hier aan het werk?
Oplossing
Oplossing van Oefening 38.8.
Zodat elk verschil tussen de vier tabellen van de seizoenen komt en niet van het onderzoeken — de regel van de eerlijke proef uit Methode 37.8, toegepast over de tijd in plaats van over locaties.
Oefening 38.9 ★★
Het januari-onderzoek van de heg noemt veel minder levende wezens dan dat van juni. Geef twee redenen waarom dat verschil het werkelijke verlies overdrijft, met Voorbeeld 38.9.
Oplossing
Oplossing van Oefening 38.9.
Ten eerste zijn veel “afwezigen” aanwezig in verborgen vormen — eitjes, poppen, slapende volwassenen, bollen — die een onderzoek dat alleen rondloopt mist zonder graven en optillen. Ten tweede zijn sommige niet verloren maar elders: de trekkers komen terug. De januarilijst geeft de bewoners te laag weer en telt reizigers als verdwenen.
Oefening 38.10 ★★
Een tuinier spit in augustus “dode” narcissengrond om en vindt stevige bollen. Vertaal die vondst met Propositie 38.6: in welke toestand is de plant, en wat zullen de bollen in maart doen?
Oefening 38.11 ★★
Pas Opmerking 38.11 toe: de kikkers van een vijver zijn in januari nergens te vinden. Geef de twee vragen die je moet stellen, en het antwoord van padden en kikkers erop.
Oplossing
Oplossing van Oefening 38.11.
Weg waarheen, als wat? Kikkers overwinteren in rust — ingegraven in de modderbodem van de vijver of in vochtige schuilplaatsen op het land — en brengen de koude maanden verstijfd door tot de lente ze terugroept naar het water om zich voort te planten.
Oefening 38.12 ★★★
Groenblijvende bladeren zijn taai, wasachtig of naaldvormig; bladverliezende bladeren zijn breed en dun. Stel voor welk winterprobleem de bouw van het groenblijvende blad beantwoordt (denk aan de waterproblemen van de pissebed, maar dan omgekeerd), en waarom de bladverliezende boom zijn dunne bladeren liever laat vallen.
Oplossing
Oplossing van Oefening 38.12.
Het winterprobleem van een werkend blad is water vasthouden: bevroren grond geeft de wortels bijna niets, terwijl wind en zon het blijven onttrekken — het uitdroogprobleem van de pissebed, een hele winter lang. De was en de naaldvorm van het groenblijvende blad snijden die verliezen terug tot wat de boom zich kan veroorloven. Een breed dun blad laat zich niet zo goed afsluiten; het goedkopere antwoord van de bladverliezende boom is zijn dunne bladeren elke herfst af te schrijven en de lente in plaats daarvan in knoppen op te slaan.
38.5 Probleem: De twaalf foto’s
Probleem 38.1
Weekendprobleem — een jaar van de kastanjeboom, beeld voor beeld gelezen
Lena fotografeert een jaar lang op de eerste van elke maand de kastanjeboom bij het hek, en prikt de twaalf afdrukken op een rij. Onder elke afdruk noteert ze de daglengte en de temperatuur van die ochtend.
Deel I — De rij lezen.
- Januari en december laten kale takken zien. Wat op de twijgen bewijst dat de boom in beide beelden leeft en klaar is voor de lente?
- Tussen welke twee beelden springen de knoppen open? Lena’s aantekeningen luiden daar: dagen van – uur, ochtenden van –. Op welke veranderende omstandigheden antwoordt de boom?
- Het meibeeld laat rechtopstaande “kaarsen” van witte bloemen zien. Wat moet er met Hoofdstuk 16 (of Hoofdstuk 31) tussen het mei- en het septemberbeeld langskomen wil er in oktober kastanjes bestaan — en wat is een kastanje precies?
- Het oktoberbeeld laat gouden bladeren zien; dat van november kale takken en een bruin tapijt eronder. Noem het type boom uit Definitie 38.3, en waar zijn volgende lente in de beelden erna is opgeslagen.
Deel II — De buren van de boom.
- Onder de boom vangt het maartbeeld een plek met narcissen die op het julibeeld ontbreekt. Waar is die plek in juli, en in welke vorm?
- Klaprozen zomen in juni het pad; op het januaribeeld is hun plek kale aarde. In welke vorm is de klaproos in januari aanwezig, en volgens welke strategie uit Propositie 38.6?
- Het junibeeld vangt een zwaluw boven de boom en bijen op de bloemen eronder; geen van beide verschijnt van november tot februari. Zeg van elk waar het dan is, en als wat.
- Op elk beeld staat een ekster. Welke dierstrategie is dat, en wat moet de ekster de hele winter zien te klaren waar de zwaluw met vertrekken aan ontsnapt?
Deel III — De regel van de rij.
- Lena vat samen: “het jaar van de boom volgt het jaar van de omstandigheden”. Ondersteun haar met twee koppelingen van een verandering van beeld tot beeld in de boom aan een verandering in haar aantekeningen over daglengte en temperatuur.
- Haar broertje zegt dat het narcissenveldje in juli “dood” is. Verbeter hem met Opmerking 38.11 — en geef de vervolgvraag die zijn woord “weg” altijd verdient.
- Voorspel beeld 13 — de foto van volgend jaar januari — in detail: takken, twijgen, de grond eronder. Welke delen van je voorspelling zijn zeker genoeg om op te wedden, en waarom?
- Een kastanjetwijg die in februari geknipt wordt en binnen in warm water wordt gezet, loopt in drie weken uit. Wat laat dat zien over welke omstandigheid de knoppen stond af te wachten — en ontwerp de eerlijke tweelingtwijgproef (Methode 22.1) die het zou vastpinnen.
Oplossing
Oplossing van Probleem 38.1.
1. De knoppen op elke twijg — winteropslag met de scheuten van de volgende lente erin, de zomer ervoor gebouwd.
2. Tussen het maart- en het aprilbeeld (met de lengende dagen en mildere ochtenden uit de aantekeningen). De boom antwoordt op de stijgende temperatuur en het lengende licht.
3. Bestuivende insecten — vooral bijen — moeten de bloemen bezoeken, zodat stuifmeel de stampers bereikt en de bevruchting volgt. Een kastanje is het zaad dat uit een bevruchte zaadknop gevormd is, in zijn stekelige vruchtomhulsel.
4. Bladverliezend. Zijn volgende lente rijdt de winterbeelden door als knoppen op de kale twijgen.
5. Onder het gazon, als bollen — de ondergrondse opslag van de overblijvende plant.
6. Als zaden in de bodem: de strategie van de eenjarige — de planten zelf zijn in de herfst doodgegaan.
7. De zwaluw: in Afrika, als zichzelf getrokken, achter de vliegende insecten aan. De bijen: in de kast, als wintertros, warm om hun koningin heen.
8. Actief blijven. De ekster moet de magerste maanden door voedsel zien te vinden — precies het probleem waar de zwaluw met vertrekken aan ontsnapt.
9. Bijvoorbeeld: de knoppen springen open (maart–april) als de dagen – uur duren en de ochtenden boven de komen; de bladeren verkleuren en vallen (oktober–november) als de dagen korten en de ochtenden kouder worden. Gebeurtenissen in de boom horen beeld na beeld bij veranderingen in de omstandigheden.
10. Het veldje is niet doodgegaan: het heeft zich in de opslag teruggetrokken — levend als bollen onder dezelfde plek. “Weg” verdient altijd: weg waarheen, als wat?
11. Kale takken met knoppen eraan; waarschijnlijk ergens een ekster; eronder de bladlaag en kale narcissengrond met bollen erin verstopt; klaproospitten in de aarde van het pad. De zekere weddenschappen zijn de knoppen en de kaalheid — die volgen uit de bladverliezende machinerie van de boom en uit het bewijs van één jaar; de ekster is waarschijnlijk, niet beloofd.
12. Het laat zien dat warmte de ontbrekende omstandigheid was — het licht is binnen in februari niet langer dan buiten, maar het water en de kamer zijn warm, en dat volstond. Eerlijke proef: twee twijgen van dezelfde boom, allebei in water bij hetzelfde raam, de een in een warme kamer, de ander in een koude gang — één verschil, de warmte; als alleen de warme twijg uitloopt, staat het vonnis vast.