Thema 1 - DeDS.nl

Thema 1:
Bs 1: ordening in rijken
Er zijn onvoorstelbaar veel soorten organismen op deze wereld, om ze allemaal te kunnen
bestuderen is een goed ordeningssysteem nodig.
Taxonomie: het deel van de biologie die zich bezig houd met de regels van het
ordeningssysteem. (wijze van indeling, naamgeving enz)
Systematiek: het deel van de biologie die zich bezig houd met het indelen van de
organisme volgens het ordeningssysteem. (bestudeert kenmerken van groepen)
De organismen worden in groepen ingedeeld, zo’n groep heet een taxon. Virussen worden
niet als organismen beschouwd en zijn daarom niet in het systeem opgenomen. Vroeger
hadden we het 2 rijkensysteem, platen en dieren. Maar sinds de microbiologie is
ontwikkeld kennen we ook bacteriën en schimmels. Zo hebben we nu het 4 rijkensysteem.
Vijf indelingscriteria zijn:
-aantal celen ( een of meer)
-celgrote (bacteriecel is 1-10 m en de rest 10-100 m)
-organellen: dat zijn celdelen met een eigen functie en membraan (Vb vacuole en celkern)
Prokaryoten zijn organismen zonder kern membraan of celkern.
Eukaryoten zijn met kern membraan en celkern.
-celwanden (dieren hebben geen celwanden, planten wel)
-voedingswijzen
Organische stoffen zijn stoffen van organisme of hun producten zoals eiwitten en vetten.
Deze hebben vaak een ingewikkelde molecuul bouw.
Anorganische stoffen zijn zowel in organisme als in de levenloze natuur te vinden zoals
water en koolstofdioxide met een gemakkelijke bouw.
Autotroof: zelfvoedend, de organismen halen uit de omgeving hun anorganische stoffen en
maken daar zelf de organische stoffen van, zoals planten.
Heterotroof: deze organismen hebben wel andere organisme nodig, ze halen organische
stoffen uit andere organisme die ze opeten. Ook de anorganische stoffen halen ze uit hun
omgeving. Schimmels, dieren en de meeste bacteriën zijn heterotroof.
Het dieren rijk wordt in afdelingen(phyla) gegroepeerd.
Groepen(families) met dezelfde voorouders zijn van hetzelfde geslacht.
Afdeling -> klassen -> orden -> families -> geslachten -> soorten (en eventueel ras)
Een vb: gewervelde -> zoogdieren -> roofdieren -> katachtige -> panters -> tijger
(Siberische)
Bs 2: Wat is een soort?
Een soort: is een groep dieren die door onderlinge, natuurlijke voortplanting voor
vruchtbare nakomelingen zorgt. Of: de grootste verzameling populaties wartussen een
effectieve genen uitwisseling plaats kan vinde.Er zijn vele twijfelingen, zoals het paard
met de ezel. Kruis je
- een moeder paard met een ezel -> muildier ]
alleen de vrouwelijke
- een moeder ezel met een paar -> muilezel ] nakomelingen zijn vruchtbaar.
Een ander twijfelgeval is de sint-bernardshond en de dwergpoedel die door verschil in
grote moeilijk kunne voortplanten. Een Indische olifant en een Afrikaanse zijn niet
hetzelfde soort!
Diploïde cellen en ongeslachtelijke voortplanting van planten sluiten kruisingen uit.
Een populatie: is een roep individuen van een soort in een bepaald gebied, die samen een
voortplantingsgemeenschap vormen. De voortplanting tussen deze indiviuden is een
uitwisseling van genen. Uitwisseling van genen tussen individuen van verschillende
populaties gebeurd heel weinig.
De binaire naamgeving: Soorten worden aangeduid met een wetenschappelijke naam.
Ieder soort krijt een geslachtsnaam(1e) en een soortaanduiding(2e). De eerste naam is de
geslachtsnaam en deze wordt met een hoofdletter geschreven. Soms komt daarachter nog
de letter van de onderzoeker die dit soort heeft benoemd.
Thema 2:
Bs 1: De evolutietheorie:
De organismen die we nu kennen hebben niet altijd bestaan, de meeste zijn ervan
overtuigd dat de leensloop is ontstaan en veranderd. Deze ontwikkeling heet evolutie.
Deze theorie gaat uit van het ontstaan, veranderen en of verdwijnen van soorten. Tot die
tijd geloofde vele in generatio spontanea. Tegenover de evolutietheorie staat
creationisme, de schepping volgens de bijbel. Jean de Lamarck geloofde dat giraffe die
hun nek strekte deze toenemende lengte doorgaven aan hun nakomelingen. Dit bleker
later onjuist. Charles Darwin de grootste engelse evolutie onderzoeker. Het neodarwinisme
gaat uit van diversiteit in genotypen, natuurlijke selectie en soortvorming door
reproductieve isolatie.
Behalve recombinatie bij het geboren worden van nakomelingen, zijn er ook mutaties die
invloed hebben op de evolutie. Door deze twee invloeden is er een grote diversiteit aan
genotypen binnen een populatie.
Survival of the fittest: natuurlijke selectie, alleen de sterkste overleven. Soms krijgt een
organisme een grotere overlevingskans door een mutatie, deze mutant geeft de mutatie
door aan zijn nakomelingen. Door mutaties, recombinatie en natuurlijke selectie kunnen
op den duur soorten veranderen. De selectiedruk bepaald dat, sterven alle oorspronkelijke
individuen dan is er spraken van een geëvolueerd soort. Een populatie met een grote
genetische diversiteit heeft een grote overlevingskans. Een voorbeeld van natuurlijke
selectie: de nachtvlinder, berkenspanner is grijs en door mutatie vaak donkerder.
Bs 2: Fossielen
Fossielen zijn versteende overblijfselen van organismen, of afdrukken van organismen in
gesteenten. Ze ontstaan als resten van organismen van de lucht afgesloten worden door
sediment, zodat de resten niet vergaan voordat ze versteend zijn. Sediment is een
afzettingslaag van zand- of kleideeltjes.
Uit fossielen kon men een reconstructie maken van het hele uiterlijk van het organisme.
Fossielen vormen een bewijs van het bestaan van de organismen. Een organisme moest wel
gepantserd zijn om een kans te maken om gefossiliseerd te worden, dieren zonder pantser
of botten vergaan meestal te snel. De meeste zijn 600mj oud, de oudste wel 3.5 miljard
jaar!
Alle fossielen ouder da 1.4 miljard jaar zijn prokaryoten.
De ouderdom van fossielen wordt vastgesteld door radio-isotopen. Dit werd als volgt: 14Catomen in dode resten vallen uiteen. Door de halfwaardetijd vast te stellen (5730 jaar) en
vervolgens de hoeveelheid 14C-atomen in verhouding tot de 12-C atomen waar te nemen
kan met nagaan hou oud het fossiel is.
De halfwaardetijd van 14C-atomen is relatief kort, de fossielen kunnen dus max. 60 000
jaar oud zijn om betrouwbaar te worden gedateerd. Anders moet men naar het gesteente
kijken.
Fossielen van gelijke ouderdom, die zich over een gebied hebben verspreid en toen allen
zijn uitgestorven, heten gidsfossielen.
Als de cijfers van de ouderdom van een gesteente, tussen verschillende lagen een scherpe
overgang aangeven komt dit meestal omdat het landoppervlak zich in de tussenliggende
periode boven de zeespiegel bevond. De erosie van wind en zand hebben de steen
afgeschuurd.
Bs 3: Argumenten voor evolutie
Naast fossielen kan ook de vergelijkende anatomie van verschillende organisme als
argument functioneren. Als organen van verschillenden soorten homoloog zijn, dezelfde
grondbouw, wijst dit op verwantschap. Ze hebben een gelijke embryonale ontstaanswijze,
voorouders.
Analoog is een overeenkomstige functie maar zonder dezelfde grondvorm. Dit ontstaat
door aanpassing aan hetzelfde nieuwe milieu. Rudimenten zijn organen die hun functie
zijn verloren (en waar resten van zijn te zien). Ook dit wijst op gemeenschappelijke
voorouders.
Embryologie:In het begin van de ontwikkeling,stadium A, lijken embryo’s van
verschillende soorten op elkaar, zo is het aannemelijk dat deze gewervelde een
gemeenschappelijke voorouder hebben.
Biochemie: De nauwkeurige samenstelling van stoffen bij organismen kan worden bepaald,
hoe meer d stoffen van verschillende soorten organismen overeenkomen, des te groter is
de verwantschap. Ook de processen in de cellen kunnen overeenkomen, zoals mitose en
meiose.
Bs 4: het evolueren van een soort
Genfrequentie: het percentage waarmee een bepaald allel deel uitmaakt van het totale
aantal genen voor een eigenschap in een populatie.
Hardy-Weinberg: binnen een grote populatie blijven de genfrequenties constant, als de
voortplanting willekeurig plaatsvindt en er geen andere beïnvloedende factoren zijn.
De genfrequenties van A wordt p en a wordt q, waarbij geldt p + q = 1.
De genfrequentie in een populaite kan worden berekend aan de hand van het percentge
individuen waarbij het recessieve allel tot uiting komt in het fenotype (aa).
Máár door natuurlijke selectie kunnen allelen met een voordeel in frequentie toenemen,
door mutaties kunnen nieuwe dominante allelen de een selectievoordeel veroorzaken met
frequentie toenemen en door toevallige gebeurtenissen en migratie kan de frequentie ook
veranderen.
Micro evolutie is de verandering van een genfrequentie in een populatie, het soort
evolueert.
Macro evolutie is het ontstaan van nieuwe soorten en groepen organismen.
Co-evoluie is een evoluerende soort beïnvloed een ander soort die ook evolueert. Als
bijvoorbeeld een plant giftige stoffen produceert en zo resistent tegen rupsenvraat wordt,
kan de rups die toevallig ongevoelig is voor het gif blijven leven. Deze evolueert dan ook.
Dit gebeurt vaak bij bloemen die maar door een soort insect worden bestoven!
De meeste gemuteerde allelen zijn reseccief, ze komen niet(snel) tot uiting. Maar als een
deel van de populatie geïsoleerd raakt is er in deze kleine populatie een grote kans dat
twee organismen met dezelfde voorouder, pare. Het genfrequentie van het recessieve allel
kan nu snel groeien.
Als een recessief allel de overlevingskans beïnvloed is het een heel ander verhaal. Zoals
sikkelcelanemie. Als je heterozygoot bent is er spraken van een lichte vorm van
anemie(bloedarmoede). Deze mensen hebben een hogere weerstand tegen malaria. In de
streken waar nog malaria is blijft dit gen dus gehandhaafd. Hier komt het echter al lang
niet meer voor.
Genetische drift: allelen zonder selectievoordeel waarvan de genfrequentie door
toevallige gebeurtenis toch veranderd. Dit kan bijvoorbeeld als een klein deel van een
populatie emigreert en vervolgens een allel afwezig is/wordt.
Bs 5: het ontstaan van nieuwe soorten.
Reproductieve isolatie is dat er gedurende lange tijd geen voortplanting plaats vindt
tussen de individuen van twee of meer populaties. Als er dan mutaties zijn in de populatie
verspreiden deze niet en kan deze populatie na miljoenen jaren misschien wel een ander
soort zijn geworden. Manieren/aanleidingen van reproductieve isolatie:
Geografische isolatie: is veroorzaakt door de natuur (eilanden, rivieren enz)
Gedrag: bijvoorbeeld een andere baltsgedrag of sociaal gedrag.
Tijd: de tijd van paringsgedrag of seizoenen.
Vaak kunnen individuen uit verwante soorten nog nakomelingen krijgen onder kunstmatige
omstandigheden (bastaarden).
Een bekend voorbeeld van reproductieve isolatie is de darwinvink .
Bs 6: de eerste levensvormen
De aarde is 4.6 miljard jaar oud. Toen was de tempertatuur veel te hoog voor leven. 3.8
miljard jaar geleden ontstond het eerste lven. Anorganische stoffen werden organisch.
De oeratmosfeer bevatte geen zuurstof (wel N2, H2O, CO, CO2, H2, NH3, CH4 en H2S)
Maar door straling,bliksemontladingen, lave en meteorieten ontstonden hieruit ook C, H, N
en O atomen/ionen. Hieruit ontstonden organische stoffen.
Het eerste leven was in het water, in het oersoep(indikking) ontstonden DNA strengen.
Deze planten zich voort. Deze cellen ontstaan uit levenloos materie heet biogenese.
Deze eerste prokaryoten waren anaëroob: levend in een milieu zonder zuurstof. Zij haalde
hun energie uit organische stoffen, deze waren beperkt. 2.8 miljard jaar geleden
ontstonden de autotrofe organismen(zoals de cyanobacterieen nu). Zij produceerde echter
wel zuurstof. Toen er zoveel cyanobacterieen waren dat de atmosfeer zuurstofrijk werd
stierven de anaërobe organismen uit. De eerste aërobe bacterie ontstond, deze benut O2
bij de afbraak van organische stoffen.
De eerste eukaryoten: ongeveer 1.5 miljard jaar geleden ontstonden de 1e cellen met
organellen. Het endosymbiosetheorie: zegt dat celkernen ontstaan door instulpingen van
het celmembraan.  vrij levende aërobe bacteriën worden ingesloten en ontwikkelden
zich tot mitochondriën, et als vrij levende cynobacterien die werden ingesloten en
ontwikkeld tot chloroplasten.
Argumenten hiervoor: Het kern membraan si een dubbel membraan met kernporiën,
mitochondriën en chloroplasten bezitten en eigen DA molecuul in kringvorm en delen zich
dus ook zelfstandig.
Bs 7: De verdere geschiedenis van het leven op aarde
670 miljoen jaar geleden ontstonden de eerste meercellige organismen (sponsen,
holtedieren enz) De atmosfeer bevat nu 21 % en toen 7% zuurstof. 70 jaar erna ontstonden
de eerste gepantserde, weekdieren, geleedpotigen, stekelhuidige en vissen. Dit heet het
precarium.
De tijd erna is ingedeeld in tijdperken en perioden.
Cambrium: al het leven was nog in zee
Siluur: eerste landplanten en aaien
Landdieren, 21 % dankzij zuurstof in de atmosfeer.
De geleedpotigen werden opgevolgd door gewervelde = amfibieën, ontstaan uit de
kwatsvinnigen deze leven ook nog steeds! En platen kregen vaatbundels voor
stoffentransport. De platen groeide.
Carboon: wouden, reptielen en een bloeiperiode voor de insecten.
Perm: naaktzadige
Trias: bedektzadige
Mesozicum: reptielen tijdperk, zij waren de 1e gewervelde landdieren ze waren immer
niet meer afhankelijk van water voor hun voortplanting. Bovendien hebben ze eieren in
schaal.
Jura: bloeitijd voor reptielen; sauriërs, zoogdieren en vogels ontstonden.
Tertiair: de sauriërs waren uitgestorven door meteoriet die voor bosbranden en dus
roetwolken boven het oppervlak. Zonder de zon konden ze niet elven, de zoogdieren en
vogels konden deze klimaatsveranderingen wel aan.
De eerste menselijke kenmerken zijn 5 miljoen jaar oud.
Kwartair: ontwikkeling van zoogdieren, vogels (richting mensen.)
huidige mensenrassen zijn 300 000 jaar oud.
Het land brak(Trias), de aardkorst werd in zessen verdeeld waarna er nog enkele gebieden
terug aan elkaar smolten. Door deze geografische isolatie nam het aantal soorten toe. De
biogeografie onderscheidt de gebieden en bestudeerd de soorten en geslachten.
* stamboom: geeft verwantschaprelaties tussen soorten weer. Ze zijn verwant als ze een
gemeenschappelijke voorouder hebben, de grote is afhankelijk van het aantal generaties
dat ertussen heeft geleefd.