6 ECTS credits
175 u studietijd
Aanbieding 1 met studiegidsnummer 1017588BNR voor alle studenten in het 1e en 2e semester met een verdiepend bachelor niveau.
Dit opleidingsonderdeel omvat drie luiken: (1) taxonomie en fylogenie van protisten, fungi en planten, (2) ecologie en (3) plantenfysiologie of moleculaire biologie.
De taxonomie en fylogenie van de monofyletische rijken van planten en fungi en de parafyletische groep protisten ('wieren' en heterotrofe protisten die vroeger als 'schimmels' beschouwd werden) en fungi (schimmels) worden in een eerste luik uitgebreid besproken: het doel is een beter begrip van de afstamming en van de evolutie van deze groepen en de evolutie van wetenschappelijke technieken en inzichten hierover. Bijzondere aandacht wordt besteed aan de ontwikkeling van de landplanten en de daarmee samenhangende aanpassingen om de huidige structuur en functionaliteit te doorgronden.
Naast deze theoretische behandeling wordt een in praktijk bruikbare taxonomie van vnl. de zaadplanten, protisten en fungi doorgenomen, uitgebreid geïllustreerd en geoefend tijdens de practica.
In een tweede luik worden belangrijke ecologische begrippen ingeleid en kritisch besproken en met een aanpak van begeleide zelfstudie gehanteerd. Door een reeks artikelen (verplichte literatuur) wordt vanuit de praktijk van het ecologisch onderzoek of van toepassing (visserij, aquacultuur, landbeheer) een beknopt inzicht gegeven in de de ecologische theorie die hiermee verbonden is. Dit wordt na zelfstudie klassikaal besproken.
In het derde en laatste luik wordt de fysiologie en fysio-ecologie van de plant besproken. Deels als voortzetting van eerder geïntroduceerde fenomenen (bv. waterhuishouding en xyleem- en floëemtransport, minerale voeding, membraantransport e.d.), deels als onderbouw voor cursussen die later in de opleiding aan bod kunnen komen (plant-substraatrelaties, fytohormonen, moleculaire interactie met microörganismen e.d.). Een theoretische behandeling is gekoppeld aan duidelijke voorbeelden, die illustreren welke factoren essentieel de habitus en het voorkomen van planten in bepaalde gebieden (zoute milieu' s, woestijngebieden, hooggebergte) verklaren. De landbouwkundige implicaties vormen deel van deze bespreking. Voor de geografiestudenten wordt aan dit deel een afzonderlijke invulling gegeven, die evolutionaire, biochemische en moleculaire aspecten van de biologie belichten. Voor de geografiestudenten is er een beknopte inleiding in moleculaire processen, fotosynthese en erfelijkheid, waarbij telkens de relevantie van biologische processen voor de geografie belicht wordt (klimaat, productie, menselijke geografie).
Morfologie/anatomie vormen geen afzonderlijk hoofdstuk, maar worden functioneel behandeld gedurende de hele cursus, ook gebruik makend van de kennis verworven in het eerste bachelorjaar.
In elk van de onderwerpen wordt bovendien aandacht besteed aan de oorspronkelijke methodologie (bv. Münch-model van floëemtransport) en aan recentere ontwikkelingen (bv. gebruik van transgene planten om sucrose-apo/symplast-opname (-lading) te onderzoeken, electrofysiologie) om het tot stand komen van wetenschappelijk inzicht te begrijpen.
Een eerste deel van de practica (voor alle richtingen) illustreren vnl. de plantentaxonomie, waarbij echter ook aanpassingen van planten aan hun omgeving, relaties tot herbivoren en plantenziekteverwekkers, bestuiving en verspreiding e.d. aan bod komen. Een tweede, fysiologisch practicum (voor biologie-, bio-ingenieurstudenten) brengt de student nauwer in contact met fenomenen en processen die besproken werden. Een afzonderlijk werkpracticum wordt besteed aan economisch belangrijke planten met waarneming van tropische en subtropische gewassen in de serres van de Plantentuin (voor alle richtingen).
Het studentenherbarium is een belangrijke inhoudelijke en verbredende oefening voor de student, die door een inzameling van een beperkt aantal nauwkeurig geselecteerde planten van angiospermen, gymnospermen en sporenplanten een beter inzicht krijgt in de morfologie en ecologie van vaatplanten. Deze kennis wordt verworven door combinatie van literatuur en waarneming van levend materiaal en omgeving. Economische toepasbaarheid in verleden en heden blijft een belangrijke nadruk. Het herbarium is geen willekeurige inzameling van planten in een droge collectie.
De biologie- en geografiestudenten leren via enkele 1-dagsexcursies nog de meeste fytogeografische districten / ecoregio’s van België kennen met de kenmerkende flora en vegetatietypes.
Aanbevolen voorkennis
Algemene biologie (voor de studenten geografie wordt dit specifiek en anders opgevangen)
Studiemateriaal
De figuren getoond tijdens de contacturen zijn op Canvas beschikbaar.
N.B. Van genoemde boeken kunnen recentere uitgaven 'op stapel' staan.
Het tekstboek dat als basisinformatie kan dienen voor het onderdeel taxonomie-fylogenie systematiek is Evert & Eichhorn (2013). Aankoop wordt sterk aanbevolen, omdat het boek ook ruimer nuttig blijkt.
Er is geen tekstboek voor het onderdeel ecologie vereist (er worden artikels op Canvas geplaatst), het boek van Begon et al. (2005) blijkt zeker van nut, maar aanschaf is niet nodig.
Voor fysiologie is Taiz et al. (2015) een belangrijke ondersteuning. Aankoop wordt sterk aanbevolen.
De flora van België en aangrenzende gebieden is essentieel voor practica, excursies, herbarium en examen. Een grondig herwerkte versie wordt verwacht
Tekstboek voor het luik taxonomie-fylogenie:
Evert R E & Eichhorn S E 2013 Raven - Biology of plants. 8th ed. W. H. Freeman & Company, Palgrave MacMillan, New York. ISBN 9781464113512;
Tekstboek voor het luik ecologie:
Begon M, Townsend C R & Harper J L 2020 Ecology. From individuals to ecosystems. Blackwell Scientific Publications. ISBN: 9781119279358 (of latere uitgaven).
Tekstboek voor het luik plantenfysiologie:
Taiz L, Zeiger E, Møller I & Murphy A 2018 Plant physiology, 6th ed. Sinauer associates, Sunderland, Massachusetts. ISBN 9781605357454.
Flora:
Lambinon J, De Langhe J-E, Delvosalle L & Duvigneaud J 1998 Flora van België, het Groothertogdom Luxemburg, Noord-Frankrijk en de aangrenzende gebieden, Uitgave Nationale Plantentuin België (ongewijzigde herdruk 2012, of eerdere drukken aanvaardbaar).
Bijkomende informatie
Uitzonderlijk kunnen de excursies op zaterdagen plaats vinden indien geen andere oplossing voorhanden is.
Dit Opleidingsonderdeel draagt expliciet bij tot volgende competenties van de opleidingen:
Algemeen
- Zelf ontwikkelen van eigen leerproces (I)
- Bronnen opsporen (III)
- Kritisch analyseren (IV)
Vakspecifiek
- Formuleren van vraagstellingen (VI)
De doelstelling van dit opleidingsonderdeel is drieledig, hetgeen overeenkomt met elk van de luiken :
1. Een praktisch bruikbaar denkschema over de afstamming (fylogenie) en taxonomie van planten, protisten en fungi ontwikkelen, met inbegrip van de ecologische en economische rol van belangrijke vertegenwoordigers van verschillende taxa, waaraan veel aandacht gegeven wordt;
2. De conceptuele werktuigen aanbieden om een ecosysteem in zijn onderdelen te ontleden en de trofisch/energetische relaties tussen deze onderdelen benadrukken. De moeilijkheden van ecologische theorievorming worden besproken;
3. Een begrip van het functioneren van de plant op te bouwen. De student moet in staat zijn om een fysio-ecologisch fenomeen (waar bekend) te herleiden tot de biochemische en/of thermodynamische basis, met begrip van de experimentele aanpak die tot dit inzicht geleid heeft.
In de verschillende varianten (voor de richtingen Biologie, Bio-ingenieur, Geografie) wordt niet in gelijke mate aandacht gegeven aan elk van de onderdelen en dit in overeenstemming met de doelstellingen van de resp. opleidingen.
De beoordeling bestaat uit volgende opdrachtcategorieën:
Examen Mondeling bepaalt 50% van het eindcijfer
WPO Praktijkopdracht bepaalt 50% van het eindcijfer
Binnen de categorie Examen Mondeling dient men volgende opdrachten af te werken:
Binnen de categorie WPO Praktijkopdracht dient men volgende opdrachten af te werken:
Mondeling examen. Er zijn twee onderdelen, een betreffende de hoorcolleges (alle aspecten) en een deel betreffende de practica (taxonomie, fylogenie). Deze vinden plaats in de voormiddag resp. namiddag of vice versa. Het mondelinge examen heeft een schriftelijke voorbereiding (voor het hoorcollege- en het practicumgedeelte afzonderlijk). Het practicumexamen is gebaseerd op identificatie, kennis van de taxonomie en fylogenie van planten en het eigen herbarium. Daarnaast moet de student correct de terminologie hanteren die hij/zij heeft opgedaan tijdens de WPO en uit daarbij behorend cursusmateriaal. Het herbarium en begeleidende documenten worden ingeleverd in mei.
Voorbeeld van examenvragen :
Wat is de gradiënt in waterpotentiaal in het bodem-plant-atmosfeer continuüm ? Behandel dit met de vergelijkingen van het waterpotentiaal.
Wat is de betekenis van capillariteit in wateropname? Bewijs je standpunt formeel.
Bespreek de transgene benadering om sym/apoplastlading van het floëem te onderzoeken.
Bespreek de taxonomische plaats, de structuur, de voortplanting (levenscyclus) en het eventuele economische en ecologische belang van (vertegenwoordigers van..) een bepaald taxon.
Wat is de betekenis van alternatieve stabiele evenwichten? Geef hierin bv. aandacht aan wat stabiliteit bepaalt.
Tijdens een practicumexamen moeten enkele vaatplanten (levend materiaal) gesitueerd worden binnen de fylogenie en taxonomie van deze groep, na identificatie.
Een herbarium met begeleidende tekst volgens precieze instructies wordt in mei ingeleverd.
Berekeningswijze eindcijfer : Voor Biologie- en Bio-ingenieurstudenten: HOC examen 50%, WPO examen (incl. herbarium) : 40 %, verslaggeving WPO Fysiologie : 10%. Voor Geografiestudenten HOC examen 50%, WPO examen (incl. herbarium) : 50 %. Voor elk van de onderdelen moet > 8/20 behaald worden, anders geldt het laagst behaalde cijfer als eindcijfer.
Deze aanbieding maakt deel uit van de volgende studieplannen:
Bachelor in de bio-ingenieurswetenschappen: profiel cel- en genbiotechnologie
Bachelor in de bio-ingenieurswetenschappen: profiel chemie en bioprocestechnologie
Bachelor in de bio-ingenieurswetenschappen: Startplan