Vragen en antwoorden thema 5 Evolutie De GP bestaat uit een aantal leervragen (zie hieronder) en een aantal inzichtsvragen. 1 2 In welke domeinen worden alle levende wezens ingedeeld? Domeinen: bacterien archaea Komen voor in extreme omstandigheden eukaryoten Wat weet je van prokaryoten en eukaryoten? Bacterien en archaea worden samen prokaryoten genoemd: eencellig,geen celorganellen zoals celkern, vacuole, mitochondrien, ER, wel een celwand De eukaryoten zijn te verdelen in Rijken: dieren geen celwand heterotroof 3 planten celwand autotroof schimmels celwand heterotroof protisten wel/geen celwand auto/heterotroof Wat zijn organische en anorganische stoffen? • Organische stoffen: – afkomstig van organismen of van producten van organismen; – relatief grote, ingewikkeld gebouwde moleculen; meestal energierijk – de moleculen bevatten altijd een of meer koolstofatomen; – bijv. koolhydraten, eiwitten, vetten, vitaminen • Anorganische stoffen: – zowel in organismen voorkomend als in de levenloze natuur; – kleine, eenvoudig gebouwde moleculen; – bijv. koolstofmono-oxide, koolstofdioxide, water, keukenzout, zuurstofgas. 4 Wat weet je van autotrofe en heterotrofe organismen? • Autotrofe organismen: (groene) planten en enkele soorten bacteriën en archaea. –produceren uit anorganische stoffen organische stoffen (voedingsstoffen) dmv fotosynthese in chloroplasten formule: water + koolstofdioxide + licht ―› glucose + zuurstof 6 CO2 + 6 H20 + licht ―› C6H12O6 + 6 O2 • Heterotrofe organismen: schimmels, dieren en de meeste soorten bacteriën, archaea – hebben andere organismen nodig voor hun voedsel; – nemen organische en anorganische stoffen op uit hun milieu; - heterotrofe organismen: verbruiken chemische energie afkomstig van autotrofen of andere heterotrofen. (en zetten daarbij organische stoffen om in anorganische stoffen zodat de opgeslagen energie vrijkomt voor levensprocessen. (= dissimilatie)) 5 Wat weet je van : - een populatie: groep individuen van dezelfde soort die samen een voortplantingsgemeenschap vormen - een soort: individuen behoren bij dezelfde soort als samen vruchtbare nakomelingen kunnen krijgen. - binaire naamgeving: elke soort heeft twee Latijnse namen: de eerste met hoofdletter is de geslachtsnaam (deze behoren dan dus tot hetzelfde geslacht), de tweede is de soortaanduiding. - bacteriën: geen celkern, maar chromosomen los in cytoplasma, soms kringvormig (plasmide) Zijn heterotroof behalve cyanobacterien - biotechnologie: tak van de biologie die gebruik maakt van levende organismen voor voedselhormoon- en geneesmiddelenproductie. Vaak worden bacteriën gebruikt bij de productie van voedingsstoffen zoals kaas, zuurkool, yoghurt, wasmiddelenenzymen, afvalwaterzuivering , geneesmiddelen en hormonen Deze laatste twee vaak met behulp van recombinant DNA-techniek. 6 Wat weet je van schimmels? Bestaan uit schimmeldraden, planten zich voort met behulp van sporen, soms in een paddenstoel. Ziekte: zwemmerseczeem Voedingsmiddelen: brood, alcohol (gist) Geneesmiddel: penicilline 7 Welke klassen van de gewervelden zijn er en wat zijn hun kenmerken? Amfibieen: Vogels: Reptielen: Vissen: Zoogdieren: Kikker, pad, salamander huid bedekt met slijm huid bedekt met veren huid bedekt met droge schubben huid bedekt met schubben en slijm huid bedekt met haren Lichaamstemperatuur koudbloedig warmbloedig koudbloedig koudbloedig warmbloedig Ademhaling eerst kieuwen en huid, daarna longen en huid longen longen kieuwen longen Voortplanting eieren zonder schaal eieren met kalkschaal eieren met leerachtige schaal eieren zonder schaal levendbarend milieu leven in water en land leven op land en in lucht leven op land leven in water leven op land of in water huid 8 Welke theorieën over het ontstaan en de ontwikkeling van het leven ken je? - De neodarwinistische evolutietheorie gaat uit van (of: Hoe ontstaat een nieuwe soort?): In een populatie bestaat verscheidenheid (variatie) aan genotypen (ontstaan door geslachtelijke voortplanting en mutaties.) Door natuurlijke selectie hebben bepaalde genotypen (mutanten) voordeel (bijvoorbeeld in een veranderd milieu). Dit voordeel bestaat uit meer nakomelingen die overleven (de genfrequentie van de allelen die voordeel geven nemen toe). Let op: schrijf nooit: "ze passen zich aan..." beter is "ze zijn beter aangepast" (dit heet adaptie). Als deze organismen geen vruchtbare nakomelingen (meer) kunnen krijgen met de oorspronkelijke soort is een nieuwe soort ontstaan. Een voorbeeld wat ontstaan van nieuwe soorten in de hand werkt is reproductieve isolatie, bijvoorbeeld geografische isolatie of veranderend gedrag - creationisme: volgens het scheppingsverhaal - intelligent design: gaat ervan uit dat de ontwikkeling van de levende natuur niet door toeval alleen kan worden verklaard, maar ook door de aanname dat een intelligent wezen erbij betrokken is geweest. Wat verstaan we onder: 10 Evolutie Evolutie is de ontwikkeling van het leven op aarde, waarbij soorten ontstaan, veranderen en/of verdwijnen. 11 Natuurlijke selectie. Individuen met een betere adaptatie (aanpassing) aan het milieu hebben een grotere overlevingskans. – Van individuen met een gunstig genotype zullen meer nakomelingen in leven blijven en zich voortplanten dan van individuen met een minder gunstig genotype 12 Allelfrequentie. Allelfrequentie (genfrequentie): het percentage waarmee een bepaald allel deel uitmaakt van de genenpool in een populatie.De allelfrequentie in een populatie kan veranderen door selectiedruk: het effect dat de natuurlijke selectie uitoefent op de allelfrequentie binnen een bepaalde populatie. 13 Genetic drift: Het verschijnsel dat in kleine populaties door toeval grote verschuivingen in allelfrequenties kunnen optreden. Door bepaalde gebeurtenissen (bijv. door vestiging in een nieuw gebied) kan het aantal individuen van een soort sterk teruglopen; hierdoor kan de kleinere genenpool een andere samenstelling krijgen dan de oorspronkelijke genenpool. 14 Reproductieve isolatie Een soort raakt gescheiden en plant niet meer samen voort door geografische oorzaken. – Voorbeelden: een rivier deelt een populatie in tweeën, een groep vogels komt op een eiland terecht. door verschillen in gedrag. – Voorbeelden: leeuwen en tijgers hebben een verschillende levenswijze; dieren met verschillend baltsgedrag herkennen elkaar niet als voortplantingskandidaat. 15 Genenpool De verzameling van alle allelen in een populatie. De omvang van de genenpool is een maat voor de genetische variatie. 16 Eilandtheorie: De soortenrijkdom op een eiland wordt bepaald door de immigratie van nieuwe soorten naar het eiland en het uitsterven van soorten die het eiland reeds hebben bereikt. – Evenwicht: als de immigratie en het uitsterven even groot zijn. – De afstand van het eiland naar het vasteland beïnvloedt de immigratie. Wanneer de afstand groot is, zullen minder soorten het eiland bereiken. – Hoe kleiner het eiland hoe minder voedselbronnen het bevat en hoe groter de kans is dat een soort uitsterft. 17 Onderzoeksmethoden van evolutie • Vergelijking van fossielen. – Fossielen zijn versteende overblijfselen van organismen, of afdrukken van organismen in gesteenten. – Ze ontstaan als resten van organismen van de lucht worden afgesloten door sedimenten, zodat deze resten niet vergaan. • Vergelijking van de bouw van organismen. – Homologe organen hebben veel overeenkomst in bouw en hebben een gelijke embryonale ontstaanswijze. Homologie duidt op verwantschap van organismen; de verschillen ontstaan door aanpassing aan verschillende milieus. – Analoge organen vertonen overeenkomst in functie. Analogie berust niet op verwantschap; overeenkomsten bij niet-verwante organismen ontstaan door aanpassing aan hetzelfde milieu. • Rudimentaire organen. – Organen die geen functie meer hebben en niet of nauwelijks tot ontwikkeling komen – Voorbeelden van rudimenten: het bekken bij een walvis, de pootresten bij reuzenslangen, de staartwervels en de blindedarm bij de mens. – Door rudimentaire organen wordt het aannemelijk dat verschillende soorten organismen een gemeenschappelijke voorouder hebben. • Biochemie. – Verschillende soorten organismen vertonen grote overeenkomst in samenstelling van stoffen (bijv. van DNA en eiwitten). 18 Een stamboom Deze geeft verwantschapsrelaties tussen soorten weer. – Soorten vertonen verwantschap als ze een gemeenschappelijke voorouder bezitten. – De mate van verwantschap tussen twee soorten is afhankelijk van het aantal generaties dat heeft geleefd sinds de gemeenschappelijke voorouder leefde. Let op: Deze vragen lijken een complete samenvatting van dit thema te zijn, maar leer ook uit het boek! De indeling van het planten- en dierenrijk staat hier bijvoorbeeld niet in! Als je alles kent kun je de diagnostische toets en de eindopdracht (vooral wat je fout hebt gedaan) nog eens doornemen. Ook oefenen met toetsen bijvoorbeeld op www.biologiepagina.nl .