Biologie Buiten het Boekje: evolutie, bron van - CMA

Biologie Buiten het Boekje: evolutie, bron van
biodiversiteit
Hoe evolutie zorgt voor een grote diversiteit aan levensvormen is een van de
meest fascinerende, maar ook meest complexe onderwerpen in de biologie. Zonder evolutie geen biodiversiteit. Dobzhansky schreef ooit “Nothing in biology
makes sense, except in the light of evolution”. Het wetenschappelijk fundament
van evolutie en biodiversiteit wordt in de nieuwste BBB module helder uiteengezet. Het interactieve element is daarbij prominent aanwezig.
De natuur bestaat dankzij evolutie.
Biodiversiteit, de rijkdom die evolutie oplevert, zien we overal om ons
heen. De verwevenheid van evolutie
en biodiversiteit is ook het kenmerk
van de module. Ingebed in het heden,
verleden en de toekomst van biodiversiteit komen evolutietheorieën aan
de orde.
In het evolutie-onderwijs ligt sterk de
nadruk op Darwin’s natuurlijke selectie theorie, met berkenspanners en
giraffen als markante voorbeelden
(fig. 1). Selectie speelt zeker een belangrijke rol, maar de klassieke voorbeelden kloppen waarschijnlijk niet.
Bovendien is het zeer de vraag of biodiversiteit alleen met “struggle for
life” verklaard kan worden. Een van
de aanvullende theorieën is Kimura’s
‘Evolutie door drift van neutrale allelen’.
Het is voor leerlingen vaak moeilijk
om zich voor te stellen hoe in de loop
van vele generaties de genetische samenstelling van een populatie door
selectie en/of toeval verandert en wat
de gevolgen daarvan kunnen zijn.
Om leerlingen zelf te laten uitzoeken
wat begrippen als selectie, adaptatie
en fitness betekenen zijn zes DotWorld games opgenomen*. Na elk
spel (duur ca. 5 min.) wordt gevraagd
na te gaan welke biologische betekenis de uitslag van het spel zou kunnen
hebben. Wat zou het betekenen als je
de stippen in DotWorld vervangt
door prooidieren en de speler hun
vijand is? Daarna wordt de onderliggende theorie behandeld.
De betekenis van toevalsfluctuaties,
die de kern vormen van Kimura’s
theorie, worden duidelijk in een onSignaal28 - Digitaal - september 2007
47
line experiment, waarbij de allelensamenstelling van een kleine populatie over 25 generaties gevolgd kan
worden (fig. 2). Fluctuaties in allelfrequenties zijn elke keer dat je het
experiment uitvoert weer anders.
Naast basiskennis lichten BBB modules ook nieuwe ontwikkelingen toe.
Een belangrijk nieuw element in het
begrijpen van evolutie is de rol die
epigenetische processen spelen (fig.
3). Hoe is het mogelijk dat zich bij
Darwinvinken in relatief ‘korte’ tijd
zeer verschillende snavelvormen
konden ontwikkelen? Hoe zijn vliegende zoogdieren ontstaan? Epigenetische – bouwplan - aanpassingen wijzen de weg.
Kennis van DNA, meiose en mutaties
vormen de grondslag van wetenschappelijke evolutietheorieën. De
kennis wordt uitgebreid behandeld in
de eerder verschenen modules ‘Mitose en meiose ontuld’, ‘DNA en eiwitten’ en ‘Mutaties’. Ten gerieve van
de gebruiker zijn essentiële aspecten
van DNA, meiose en mutaties samengevat in het hoofdstuk ‘Bronnen
van genetische variatie’.
Een demoversie van de module kunt
u downloaden van:
www.science.uva.nl/bbb
Klik op de NL vlag en kies daarna
‘download’. Tevens kunnen de bijbehorende studievragen gedownload
worden.
Het laatste hoofdstuk koppelt evolutie weer terug naar biodiversiteit.
Daarbij is ook ruime aandacht voor
het belang van diversiteit in ecosystemen, ontwikkelingen die biodiversiteit bedreigen en de rol die de mens
daarbij speelt (fig. 4).
*
DotWorld games zijn ontwikkeld
door Alex Verkade van ‘de Praktijk’,
projectbureau voor natuurwetenschappelijk onderwijs en wetenschapscommunicatie (Amsterdam),
Michel van Ast (Hogeschool Utrecht)
en Bart Waalen (Bruut design, Tilburg).
Oof Oud, AMSTEL Instituut
<[email protected]>
48
Signaal28 - Digitaal - september 2007