Alfa-ouder en bèta-vogel

Karel Knip

Mag de buitenstaander al commentaar geven op het VWO-eindexamen biologie of geldt dat nog als sub judice? Het examen werd op 19 mei afgenomen en zowel de vragen als de gewenste antwoorden zijn sindsdien op internet verschenen (www.examenblad.nl). De buitenstaander waagt het erop.

Het was een mooi eigentijds, niet onvriendelijk examen dat opviel door afwezigheid van misleidende vragen. Alle vragen waren stuk voor stuk recht toe recht aan. Het is een compliment waard, het opnemen van ‘instinkers’ leek een onuitroeibare gewoonte.

Anderzijds is nog steeds een fel verlangen zichtbaar naar het opnemen van sommen in het biologie-examen. Het treurigste voorbeeld daarvan was de serie vragen over de bloedsomloop. Kennelijk moeten leerlingen weten dat het ‘hartminuutvolume’ algebraïsch gelijk is aan het product van ‘hartslagfrequentie’ en ‘slagvolume’. Als je twee van die drie als gegeven aanbiedt is de derde te berekenen en dat was dan ook precies wat er gebeuren moest. ’t Was nog extra moeilijk gemaakt door op te geven dat de massa van het bloed van de proefpersoon in getalwaarde gelijk was aan zeven procent van zijn gewicht (dat 72 kg was). Een fysicus valt over de verwisseling van massa en gewicht, maar een bioloog niet.

Ja! Hij had 5 liter bloed en de gemiddelde omlooptijd van dat bloed is ongeveer een minuut, want dat moesten de leerlingen ook berekenen, de gemiddelde omlooptijd, hoewel die geen fysiologische betekenis heeft. Er is bloed dat in een wip van aorta naar rechterboezem trekt en bloed dat eindeloos onderweg is. Hoe vergaat het dat bloed, zou je wel eens willen weten. En hoe méét een mens het slagvolume van een mensenhart?

De examenvragen hadden op veel plaatsen wel wat wezenlijker kunnen zijn. Bijvoorbeeld in de behandeling van de ziekte α-thalassemie, een erfelijke vorm van bloedarmoede door versnelde afbraak van hemoglobine. Waarom sterft een foetus die weinig hemoglobine overhoudt meestal al voor de geboorte, vraagt de examencommissie. Gewenst antwoord: omdat het hemoglobine hem de onontbeerlijke zuurstof leveren moet. Een veel interessanter probleem in deze context is de vraag hoe een gezonde foetus erin slaagt met zijn hemoglobine zuurstof over te nemen van zijn moeder die het gebonden aan haar eigen hemoglobine aan de andere kant van een membraan aanbiedt.

Het was een vreemde beslissing om vragen op te nemen over de wonderlijke levenswijze van woestijnhaviken in Arizona. Die leven in ‘voortplantingsgroepen’. Zo’n groep bestaat uit een dominant paartje haviken (het alfa-stel) dat is aangevuld met een extra volwassen maar ondergeschikt mannetje of vrouwtje (of zelfs allebei) dat de alfa’s bijstaat in het grootbrengen van de jongen.

Het mag een wonder heten dat dit buitenissige gedrag is ontdekt maar het gaat wel ver om er examinandi mee lastig te vallen. De leerlingen moesten in een puzzeltje aangeven hoe in drie van zulke afwijkende gezinssituaties (steeds met een man teveel) het dominante mannetje viel aan te wijzen. In één geval moesten ze kennelijk betogen dat altijd uitsluitend de alfaman met de alfavrouw paart, hoewel dat nu juist een alinea verder ter discussie werd gesteld.

Later moesten ze ook nog uitleggen hoe de alternatieve samenleving, met een extra man in het gezin, de overlevingskansen kon vergroten. Gewenste antwoord: bij ziekte van een van de alfa-ouders kan de bèta-vogel invallen. Als de vogels samen jagen, vangen ze misschien meer prooi. En met zijn drieën schrikken ze predatoren misschien wat meer af. Je had de leerlingen ook kunnen vragen naar het evolutionaire nadeel van de samenlevingsvorm. Wie zegt trouwens niet dat deze vreemde haviken als gevolg van hun gedrag kalmpjes uitsterven? Zijn ze wel een evolutionair ‘succes’?

Ook slordig was de vraag over de bijzondere mierensoort die in symbiose leeft met een bepaalde acaciasoort. De mieren nuttigen de nectar van de acacia en jagen als tegenprestatie vraatzuchtige insecten weg. Wat de mieren ook opeten zijn de typische ‘voedselbolletjes’ die de acacia aan het eind van de blaadjes van het samengestelde blad produceert. Het examen toonde in een staafdiagram het voedselgehalte op basis van het drooggewicht van zulke bolletjes en vergeleek dat met dat van de blaadjes zelf. De bolletjes hadden méér. Leg uit waarom dit verschil vraatschade aan de bladeren kan voorkomen, was de opdracht.

Een onmogelijke taak omdat het vochtgehalte van bolletjes en blaadjes niet gegeven werd. Of die rare acaciabolletjes sappig zijn als taxusbessen of droog als iepenvruchtjes: de leerling moest er maar naar raden. Het examenformulier had het voedselgehalte op basis van versgewicht moeten geven.

Ook dit jaar ontbrak de vraag over de energiestroom en de stofkringloop in een natuurlijk ecosysteem niet. Denen hadden de ontwikkelingen in een Deens beukenbos bestudeerd, vanaf het moment dat het werd aangeplant tot het min of meer volgroeid was. De bevindingen waren samengebracht in een grafiek.

Ecologen hanteren het begrip ‘primaire productie’ om aan te geven hoeveel een ecosysteem er per jaar aan nieuw plantaardig materiaal bij vormt. Bosbouwers schatten die productie door jaarlijks stamdiameters op borsthoogte te meten. Als ze het heel netjes doen meten ze ook de afgevallen bladeren en takken. Het totaal aan het eind van het groeiseizoen geeft een indruk van de netto primaire productie (NPP).

Deze NPP staat naast het begrip BPP, bruto primaire productie, waarmee wordt aangegeven hoeveel er dat jaar aan CO2 uit de lucht is opgenomen. Lang niet alle CO2 wordt blijvend vastgelegd, veel ervan wordt vastgelegd, later weer verbrand en gaat terug de lucht in. Dat is de dissimilatie. De BPP is veel minder direct te meten, hij kan alleen worden afgeleid uit opname en afgifte van de gassen CO2 en O2. De bosbouwer is er niet in geïnteresseerd.

Het is dan ook tamelijk bezopen om de examinandi een grafiek voor te leggen waarin feitelijk waarneembare groei wordt gecombineerd met deze bruto productie. Kijk toch eens goed naar die grafiek, lezer. De examencommissie meent dat er uit af te leiden valt dat de totale plantenbiomassa in het Deense beukenbos na 100 jaar op zijn hoogst is. Wij van AW denken dat dat pas na 150 jaar is, maar dat antwoord wordt niet goed gerekend.