Plantevernmidler og sommerfugler nær sprøytede åkrer
Lov på eksamen
- Kalkulator
- CAS
- Graftegner og regneark
- Lærebok, formelsamling og egne notater
Ikke åpent internett, kommunikasjon med andre eller kunstig intelligens.
Kan den løses uten PC?
Alle deloppgavene kan løses uten PC.
Fra 2027 er det bare kalkulator og skriftlige hjelpemidler på del 2. Vurderingen er gjort med KI og kan inneholde feil.
Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.
Sprøyting med plantevernmidler brukes for å bekjempe ugras i åkrer. Det er ønskelig at sprøytemidlene i minst mulig grad skader andre organismer i naturen.
I en undersøkelse ønsket en gruppe forskere å finne ut om sprøyting med plantevernmidler påvirket sommerfuglpopulasjonene i området. Dette ble gjort ved å kartlegge forekomsten av sommerfugler nær en åker som ble sprøytet med plantevernmidler, og nær en åker som ikke ble sprøytet.
Tabellen under viser resultatene fra undersøkelsen.
| Art | Antall sommerfugler nær sprøytet åker | Antall sommerfugler nær ikke sprøytet åker |
|---|---|---|
| Sitronsommerfugl (Gonepteryx rhamni) | 20 | 520 |
| Vårblåvinge (Celastrina argiolus) | 130 | 250 |
| Stor kålsommerfugl (Pieris brassicae) | 380 | 560 |
| Liten kålsommerfugl (Pieris rapae) | 140 | 190 |
Lag en grafisk presentasjon av opplysningene i tabellen, og skriv en kort figurtekst som forteller hva resultatene viser.
Det er gitt få opplysninger om hvordan undersøkelsen ble gjennomført. Foreslå hvordan en slik undersøkelse bør gjennomføres for å få pålitelige resultater.
Anta at plantevernmiddelet brytes raskt ned i naturen. Hvordan kan sprøyting påvirke andre arter i samme næringsnett som sommerfuglene?
Sprøytingen blir gjentatt med samme middel i mange år. Forklar hvordan dette kan endre den genetiske sammensetningen i én sommerfuglpopulasjon.
Fasit
Et gruppert søylediagram med art langs x-aksen, antall sommerfugler langs y-aksen og to søyler per art (sprøytet og ikke sprøytet). Figurteksten skal fortelle at alle fire artene ble funnet i færre antall nær den sprøytede åkeren, og at forskjellen er størst for sitronsommerfugl.
Flere åkerpar med lik beliggenhet, jordtype og vegetasjon, tilfeldig fordeling av sprøyting, samme tellemetode og like store områder, gjentatte tellinger gjennom sesongen, samme vær og tidspunkt, og telling før sprøytingen som utgangspunkt.
Middelet fjerner ugras, altså næringsplanter og nektarkilder for larver og voksne sommerfugler. Færre sommerfugler gir mindre mat til predatorer og parasitter, og færre pollinatorer gir dårligere frøsetting hos planter i næringsnettet.
Sommerfugler med alleler som gir bedre toleranse for middelet, eller som kan bruke andre næringsplanter, overlever og formerer seg. Frekvensen av disse allelene øker for hver generasjon, og populasjonen blir mer resistent. Nedgangen i antall individer gir i tillegg genetisk drift og en flaskehals, slik at den genetiske variasjonen blir mindre.
LøsningsforslagKI-generert
Tallene er antall individer av fire arter under to ulike forhold. Et gruppert søylediagram passer best, fordi vi vil sammenlikne de to forholdene, sprøytet og ikke sprøytet, innenfor hver enkelt art. Artene settes langs x-aksen, antall sommerfugler langs y-aksen, og hver art får to søyler med hver sin farge.

Antall sommerfugler av fire arter registrert nær en sprøytet og nær en ikke sprøytet åker. Alle fire artene ble funnet i lavere antall nær den sprøytede åkeren. Forskjellen er klart størst for sitronsommerfugl, der det bare ble registrert 20 individer nær den sprøytede åkeren mot 520 nær den ikke sprøytede. For liten kålsommerfugl er forskjellen minst.
Til sammen ble det registrert 670 sommerfugler nær den sprøytede åkeren og 1520 nær den ikke sprøytede, altså under halvparten så mange.
Undersøkelsen slik den er beskrevet, sammenlikner bare én sprøytet og én ikke sprøytet åker. Forskjellen kan da like gjerne skyldes andre ulikheter mellom de to stedene enn selve sprøytingen. For å få pålitelige resultater bør undersøkelsen legges opp slik:
- Flere par av åkrer. Bruk mange åkerpar i stedet for ett. Da kan tilfeldige forskjeller mellom enkeltsteder jevnes ut, og resultatet kan testes statistisk.
- Like forhold ellers. Åkrene som sammenliknes, bør ha samme størrelse, samme vekst, samme jordtype, lik beliggenhet i landskapet og like mye kantvegetasjon. Kantsonene er leveområdet til sommerfuglene.
- Tilfeldig fordeling. Det bør trekkes tilfeldig hvilke åkrer som sprøytes, slik at forskerne ikke ubevisst velger de beste områdene til den ene gruppen.
- Telling før og etter. Tell sommerfugler i alle områdene før sprøytingen. Da vet vi om områdene var like i utgangspunktet, og vi kan måle endringen i stedet for bare nivået.
- Standardisert tellemetode. Bruk samme metode overalt, for eksempel linjetaksering der en person går en fast strekning i fast tempo og teller alle sommerfugler innenfor en bestemt avstand. Arealet som telles, må være like stort ved hvert sted.
- Samme forhold ved telling. Sommerfugler flyr mest i sol, lite vind og høy temperatur. Tell på samme tid av dagen, i sammenliknbart vær, og noter temperatur og vindstyrke.
- Gjentatte tellinger. Tell flere ganger gjennom sesongen, fordi artene har ulik flygetid. Regn ut gjennomsnitt for hvert område.
- Sikker artsbestemmelse. Samme personer, eller personer med lik opplæring, bør gjøre tellingene, slik at artene bestemmes likt.
Plantevernmidlene i oppgaven brukes mot ugras. Selv om middelet brytes raskt ned og først og fremst er laget for å ta livet av planter, endrer det leveforholdene for mange arter i næringsnettet.
Ugraset er næringsplanter for sommerfugllarvene og nektarkilde for de voksne sommerfuglene. Når ugraset blir borte, mister sommerfuglene både mat og egglegningsplasser. Det forklarer også tallene i tabellen.
Færre sommerfugler betyr mindre mat for artene som spiser dem. Fugler, flaggermus, edderkopper og rovinsekter får dårligere næringsgrunnlag, og bestandene deres kan gå ned. Parasittveps som legger egg i sommerfugllarver, er enda mer utsatt, fordi de er avhengige av én eller få vertsarter.
Effekten går også nedover i nettet. Sommerfugler er pollinatorer. Når det blir færre av dem, blir flere blomsterplanter dårligere pollinert, og de setter færre frø. Det rammer igjen dyr som lever av frø og nektar.
At middelet brytes raskt ned, betyr altså ikke at virkningen er kortvarig. Så lenge sprøytingen fjerner planter som andre arter er avhengige av, forplanter effekten seg gjennom hele næringsnettet.
I en sommerfuglpopulasjon er det genetisk variasjon. Noen individer har alleler som gjør at de tåler plantevernmiddelet bedre enn andre, for eksempel gener for enzymer som bryter ned giftstoffet, eller gener som gir en tykkere kutikula, slik at mindre av stoffet trenger inn. Slike alleler oppstår ved tilfeldige mutasjoner og finnes i populasjonen uavhengig av om det sprøytes eller ikke.
Når det sprøytes, virker middelet som en seleksjonsfaktor. De individene som tåler minst, dør eller får færre avkom. De som tåler middelet best, overlever oftere, formerer seg og fører allelene sine videre til neste generasjon.
For hver generasjon øker dermed frekvensen av de allelene som gir toleranse, mens frekvensen av de andre synker. Dette er naturlig seleksjon. Etter mange år med sprøyting med samme middel kan hele populasjonen bestå av individer som tåler middelet, altså en resistent populasjon. Sprøytingen virker da dårligere enn før.
Seleksjonen trenger ikke virke på selve giften. Middelet er et ugrasmiddel, så det fjerner også næringsplantene til larvene. Da blir de individene favorisert som kan bruke flere plantearter, eller som flyr lenger for å finne egglegningsplasser. Også her øker frekvensen av de allelene som gir en fordel under de nye forholdene.
Samtidig blir populasjonen mye mindre. Når få individer fører slekten videre, får tilfeldigheter større betydning for hvilke alleler som går videre. Dette er genetisk drift, og en kraftig nedgang som denne kalles gjerne en flaskehals. Den genetiske variasjonen i populasjonen blir mindre, fordi mange alleler forsvinner sammen med individene som dør. En populasjon med liten variasjon er mer sårbar hvis miljøet endrer seg på en ny måte senere.