Samenvatting biologie Hoofdstuk 5 – Evolutie 5.1 De evolutietheorie p 84 Theorieën: - - Generatio spontanea Jean de Lamarck: geleidelijke verandering van soorten ontaard Charles Darwin: neodarwinistische evolutietheorie/ neodarwinisme o Natuurlijke selectie/ survival of the fittest door genetische variatie/ verscheidenheid in genotypen o Er kunnen 2 soorten uit 1 soort ontstaan door een scheiding tussen twee populaties (vb. reproductieve isolatie) o Reeks mutaties kan zorgen voor recombinatie en natuurlijke selectie nieuw fenotype o Selectiedruk: hoog alleen dieren met de grootste fitness overleven nakomelingen hebben allen dat genotype soort is geëvolueerd Laag veel verschillende varianten blijven leven o Populatie met grootste genetische diversiteit heeft grootste overlevingskans: grote kans of afweer voor ziektes en meer kans op mogelijkheid tot adaptatie aan nieuwe milieuomstandigheden Creationisme: aanhanger van de theorie van de schepping o Intelligent design: evolutie wordt aangestuurd door iets (God) 5.2 Evolutie van de mens - - p 88 Primaten: (orde) o Mens o Mensapen (7 miljoen jaar geleden ontstaan) Orang-oetan Gorilla Chimpansee o Apen o Halfapen Mens is dus géén afstammeling van mensapen, maar had een gemeenschappelijke voorouder Wordt veel over geleerd d.m.v. fossielen (paleontologie) reconstructie van uiterlijk Australopithecus = term bij ontwikkeling van mensachtigen (Hominidae/ aapmensen) 5 miljoen jaar geleden begonnen o o o o Rechtop lopen Begonnen vlees te eten Eerste stenen werktuigen Kiezen werden kleiner, hersenvolume groter 5.3 Evolutie van een soort p 93 Soort = organismen die zich onderling voort kunnen planten en daarbij vruchtbare nakomelingen voortbrengen Of (beter): de grootste verzameling van populaties waartussen een effectieve uitwisseling van genen kan plaatsvinden - Gene flow = als individuen van twee populaties van dezelfde soort genen uitwisselen Genenpool: de verzameling van alle genen in een populatie Maat voor de genetische variatie in een populatie Hardy-Weinberg regel: p (A) q (a) p (A) P2 (AA) pq (Aa) q (a) pq (Aa) q2 (aa) p+q=1 p2 + pq + q2 = 1 Voorwaarden: Willekeurige voortplanting Geen selectie Populatie is voldoende groot Geen mutaties Geen migraties Geen evolutie - Micro-evolutie: verandering van allelfrequenties in een populatie Macro-evolutie: het ontstaan van nieuwe soorten en groepen organismen Co-evolutie: een evoluerende soort beïnvloedt een andere soort die daardoor vaak ook evolueert Genetic drift = door toeval grote verschuivingen in allelfrequenties in kleine populaties - Flessenhalseffect: wanneer het aantal individuen van een soort door bepaalde gebeurtenissen sterk terugloopt Foundereffect: een klein deel van een populatie vestigt in een nieuw gebied 5.4 Het ontstaan van nieuwe soorten - - - Hiervoor is reproductieve isolatie nodig: lange tijd geen gene flow tussen populaties Mutaties ontstaan in één van de populaties, en deze wordt niet doorgegeven aan de andere o Geografische isolatie (immigratie/ gescheiden door rivier of bergketen) Vb. bij darwinvinken o Verschillen in gedrag (verandering baltsgedrag) Ook zo bij leeuwen en tijgers (kunnen nog wel voortplanten) o Tijd (’s avonds en ’s ochtends) Eilandtheorie: (BINAS 93C) Aantal soorten wordt bepaald door: o Aantal soorten dat zich vestigt (immigratie) hoger bij eilanden dicht bij kust o Aantal soorten dat uitsterft (extinctie) hoger bij kleine eilanden Redenen soortvorming: o Allopatrisch: populaties worden geografisch gescheiden o Sympatrisch: niet door geografische scheiding, maar bv. door mutanten die onderling voortplanten 5.5 De ontwikkeling van het leven - - p 103 p 112 Eerst: geen leven mogelijk (hoge temperatuur) 3 miljoen jaar: oeratmosfeer (vergelijkbaar uitstoot vulkaanuitbarstingen) Gassen ioniseren: C, H, N, O komt vrij Deze reageren met elkaar Aminozuren, nucleotiden, koolhydraten en vetzuren ontstaan Eerste organische stoffen ontstonden in oeratmosfeer o Kwamen in oerzeeën terecht o Verdamping indikking o Organische oersoep ontstond o Grotere organische moleculen ontstonden door vereniging van kleinere o Leven kon voortplanten o Eerste cellen ontstonden 3,8 miljoen jaar geleden: eerste vormen van leven - - Biogenese: ontstaan van leven uit levenloze materie Eerste prokaryoten: anaeroob: konden alleen leven in milieu zonder zuurstof 2,8 miljard jaar geleden: eerste autotrofe organismen hadden geen organische stoffen in oersoep meer nodig o Waren in staat tot fotosynthese (vergelijkbaar met hedendaagse cyanobacteriën) o 2 miljard jaar: zoveel dat atmosfeer zuurstofrijk werd Anaerobe organismen werden vergiftigd & aerobe bacteriën ontstonden 1,5 miljard jaar: eerste eukaryote organismen door endosymbiosetheorie o Cyanobacteriën chloroplasten o Aerobe bacteriën mitochondriën Kringvormig DNA Indeling in rijken - - Organische stoffen: o Afkomstig van (producten van) organismen o Koolhydraten, eiwitten, vetten o Relatief grote, ingewikkeld gebouwde moleculen o Bevat altijd C o Vb. C6H12O6 Anorganische stoffen: o Komen voor in organismen en levenloze natuur o Kleine eenvoudig gebouwde moleculen o Vb. CO2 Verdere indeling: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Domeinen Rijken Stammen Klassen Orden Families Geslachten/ genus Soort / species Binaire naamgeving: iedere dier heeft een geslachtsnaam en soortaanduiding 5.6 Prokaryoten p 118 Zie BINAS 78 & 92A Bij bacteriën & archaea: - - Elk chromosoom bestaat uit 1 groot circulair DNA-molecuul Soms ook nog plasmiden: kleinere circulaire chromosomen Planten zich voort door deling o DNA-replicatie vindt plaats o Elk van beide kringvormige DNA-moleculen zit op een bepaalde plaats vastgehecht aan celmembraan o Soms vindt er uitwisseling van genen plaats: als de bacterie dood gaat komen delen van DNA vrij andere bacterie kan dit opnemen o Ook kunnen bacteriën conjugatie toepassen: elkaar naar elkaar toetrekken om een buis te vormen en zo DNA uit te wisselen Genetisch gemodificeerde bacteriën: worden gebruikt in de biotechnologie, wasmiddelenenzymen etc. Hierbij wordt optimalisering gebruikt: de omstandigheden zijn zo gunstig mogelijk voor de bacteriën Indeling van bacteriën: - Grampositief/ gramnegatief: sommige bacteriën blijken een violette kleurstof makkelijk te absorberen aan hun celwanden (grampositief) Meeste soorten bacteriën zijn heterotroof en bezitten geen chlorofyl ze voeden zich met dode resten van organismen Cyanobacteriën bezitten wel chlorofyl. Sommige bacteriën kunnen overleven door in de cel een endospore te vormen: DNA met een klein beetje cytoplasma, met bijna geen water. Deze is omgeven door een cyste (kapsel). Zo kunnen ze buitengewone omstandigheden (kou/ hitte) overleven, en zich daarna weer tot bacterie ontwikkelen. 5.7 Eukaryoten p 123 Schimmels: - - Geen chlorofyl dus niet autotroof voeden zich met dode resten organismen Eencellig of meercellig o Gisten zijn eencellige schimmels Planten zich voort door knopvorming o Meercellige schimmels: bestaan uit schimmeldraden/ hyfen Netwerk van hyfen heet mycelium Planten zich voort door sporen bij uiteinden hyfen, ontkiemt tot hyfe op een voedselbron bij genoeg vocht Soms door een paddenstoel Kunnen zich geslachtelijk en ongeslachtelijk voortplanten Celwanden bevatten chitine Kunnen voedsel doen bederven en ziekten veroorzaken, maar worden ook gebruikt in voedselindustrie en voor geneesmiddelen Planten: - Celwanden bestaan uit cellulose Bevatten chloroplasten bevatten chlorofyl fotosynthese - Algen & wieren worden ook wel tot protisten gerekend (soms) eencellig Anderen: planten zich voort door sporen sporenplanten Paardenstaarten, varens en zaadplanten: hebben houtvaten en bastvaten waardoor stoffen vervoerd worden vaatplanten Zie p 128 voor verdere indeling - Dieren: - - - - Geen celwanden Heterotroof Diploïd Eencellige dieren ook wel tot protisten gerekend Indelingscriteria: o Symmetrie Bilateraal symmetrisch Radiaal symmetrisch (holtedieren) Asymmetrisch o Skelet Exoskelet mossel, insect Endoskelet inktvis, mens Geen skelet meestal waterdieren Eencellige dieren: o Leven vaak in zoet water o Nemen water op door osmose Verzamelen in kloppende vacuolen: kan samentrekken en water naar buiten persen o Amoebe: voeden zich door fagocytose: door schijnvoetjes sluiten ze voedsel in o Pantoffeldiertjes: meer organellen: bewegen voort door trilharen Weekdieren: o Tweekleppigen, slakken, inktvissen Geleedpotigen: o Duizendpoten, kreeftachtigen, spinachtigen, insecten o Exoskelet bevat chitine Bij kreeftachtigen: ook kalk Kan alleen groeien tijdens vervellingen o Bij insecten: Larve pop imago Gewervelden: o Endoskelet met wervelkolom o Vissen, amfibieën, reptielen, vogels, zoogdieren 5.8 Enkele onderzoeksmethoden p 137 Vergelijkende anatomie: - Homologe organen Analoge organen Rudimentaire organen Embryologie Biochemie (bloed vergelijken) Cladistiek Cladistiek: - Clade = groep soorten uit een voorouder + alle nakomelingen daarvan Hiervan wordt cladogram gemaakt (steeds wel/niet een eigenschap bij ieder splitsingspunt)