- Scholieren.com

Thema 5, soortvorming en selectie
Evolutie ontstaan van organismen en geleidelijke verandering van eigenschappen van organismen;
zo zijn in de loop van de tijd geleidelijk uit eenvoudig gebouwde organismen steeds ingewikkelder
gebouwde organismen steeds ingewikkelder gebouwde organisme ontstaan.
met als eerste periode

Abiogenese theorie over ontstaan van leven uit levenloze materie
 Onstaan van organische verbindingen bv. Door bliksemontladingen uit (zee)water,
ammoniak (NH3), methaan (CH4), en waterstof (H2); de onstane organischeverbindingen
vormden met elkaar vervolgens steeds grotere eenheden (in geconcentreerde
oplossingen)
 Ontstaan van eerste levensvormen zonder kern: in een oersoep, een geconcentreerde
oplossing met organische verbindingen, bv. bij onderzeese uitstroomopeingen uit de
aarde van heet zwavelgas zouden voorlopers van zwavelbacteriën hebben kunnen
onstaan; alle organismen zouden hiervan afstammen.
Wordt verklaard door

(neodarwinistische) evolutietheorie meest aannemelijke theorie over het ontstaan van
organismen, het verloop van de waargenomen verandering van soorten en de oorzaken ervan
Is tot stand gekomen door

Wetenschappelijk onderzoek ondanks discussie en strijd met maatschappelijke regels
en wetten van personen met andere levensovertuiging; daarm had Darwin publicatie van
zijn theorie jarenlang uitgesteld
Ondersteund door

Fossielen versteende overblijfselen of afdrukken in gesteenten
Ontstaan doordat

(resten van) organismen door sedimenten van de lucht werden
afgeslotenen verstenen
Kenmerken


Oudere fossielen zijn afkomstig van eevoudiger gebouwde organismen; zij
leefden dus eerder dan ingewikkelder gebouwde organismen
 Jongere fossielen komen in jongere aardlagen voor; ze kunnen zowel van
eenvoudig gebouwde als van ingewikkelder gebouwde organismen afkomstig
zijn
Gemeenschappelijke oorsprong verwantschap en afstamming
Af te leiden uit



DNA als universele drager van genetische informatie een groot del van de
genen komt overeen; hoe later soorten afsplitsten hoe groter de
overeenkomst in het DNA
Stoffen waaruit organismen bestaan, bv. Een beperkt aantal aminozuren (20)
komt in alle organismen voor
Embryonale ontwikkeling van bepaalde soorten doet denken aan de
evolutie van die soorten
Bijvoorbeeld



Embryonale aanwezigheid van kieuwbogen bij de mens; groeien bij
vissen uit tot kieuwen
 opening tussen beide harthelften bij de mens voor de geboorte;
blijft aanwezig bij amfibiën en reptielen
Homologe organen bouw van organen met een overeenkomstige
embryonale onstaanswijze, waardoor een gemeenschapelijke voorouder
waarschijnlijk is
Rudimentaire organen zijn nauwelijks ontwikkeld en hebben geen functie
(meer)

Staarwervels en wormvormig aanhangsel van de blinded arm bij de
mens
 Bekken bij walvis
Soort groep individuen die in de natuur meestal reproductief geïsoleerd is, dus op een natuurlijke
wijze geen vruchtbare nakomelingen kunnen krijgen
Kenmerken

Onderlinge kruisbaarheid individuen behoren tot één soort als zij bij onderlinge kruisbaarheid
vruchtbare nakomelingen kunnen voortbrengen
Voorbeeld

Tijgers en leeuwen kunnen theoretisch met elkaar vruchtbare nakomelingen krijgen
maar leven geografisch gescheiden en zijn dus aparte soorten
Te verdelen in

Één of meer rassen verzamelingen van individuen van één soort met bepaalde kenmerken;
verschillende rassen van een soort zijn kruisbaar
Populaties groepen bij elkaar levende individuen van een soort als
voortplantingsgemeenschap; uitwisseling tussen populaties is veelal weinig

Soortvorming nieuwe soorten ontstaan als na vele generaties door een te groot geworden verschil in
gedrag en / of erfelijk material tussen verschillende geïsoleerde populaties onderlinge voortplanting
met vruchtbare nakomelingen niet meer mogelijk is
Voorwaarden


Reproductieve isolatie doordat een populatie van de rest van de soort gescheiden raakt en
daarmee lange tijd geen voortplanting plaatsvindt
Mutaties waardoor nieuwe eigenschappen ontstaan in hierboven genoemde populatie
Typen



Puntmutatie wijziging in DNA waarbij één nucleotide is betrokken
 Insertie: toevoegen van een nucleotide
 Deletie: verdwijnen van een nucleotide
Chromosoommutatie een deel van een chromosoom raakt los of wordt omgedraaid
Genoommutatie verdubbeling of verdrievoudiging van het aantal chromosome
Mogelijke oorzaak

Mutagene stiffen en straling, virussen en ‘spontane’ mutaties door eigen sofwisseling
Worden meestal hersteld door


DNA-herstelsysteem of gemuteerde cellen worden door apoptose uit het organisme
verwijderd
Natuurlijke selectie subpopulaties reageren door hun andere genensamenstelling
verschillend op het omringende milieu en kunnen daardoor erfelijk steeds meer van elkaar
afwijken
men onderscheidt


Allopatrische soortvorming veronderstelt dat door geografische isolatie organismen worden
gescheiden bv. Door water en / of verschuiving van continenten, en door mutatis steeds
minder met elkaar overeenkomen
Sympatrische soortvorming veronderstelt dat mutaties of foutieve mitose- of
meiosedelingen leiden tot organismen met veranderd gedrag bijvoorbeeld met betrekking
tot voedingsgewoonte of seksueel gedrag waardoor ze geïsoleerd raken van de ret van de
populatie; bv, bij panten kan een gemuteerde bloemkleur voor bestuiving een ander insect
aantrekken, met isolatie als gevolg
Genetische variatie binnen populatie verschillen in uiterlijk, gedrag en / of erfelijk materiaal tussen
de verschillende individuen
Belangrijk voor

Instandhouding van de populatie bij een veranderd milieu is de kans groot dat een aantal
individuen geschikte eigenschappen heft om zich te handhaven en voort te planten
Wordt groter door


Mutatie waardoor nieuwe eigenschappen onstaan; hierdoor ontstaat een grotere
verscheidenheid aan eigenschappen
Recombinatie van allelen bij de vorming van voortplantingscellen en de versmelting bij de
bevruchting
Wordt kleiner door


Natuurlijke selectie individuen met een beter aan het milieu aangepast genotypen hebben een
grotere overlevings- en voortplantingskans; bepaalde genen zullen daardoor in elke volgende
generatie in een groter deel van de populatie voorkomen en andere genen zullen minder
voorkomen of zelfs geheel verdwijnen
Kunstmatige selectie het selecteren door de mens van planten en dieren op opbrengst als ze tot
voedsel dienen en op uiterlijk bij sierplanten; gezelschapsdieren worden geselecteerd op uiterlijk
en gedrag; door gerichte kruisingen en selectie onstaan na verloop van tijd genetische homogene
rassen
 Genetische modificatie het tot stand brengen van door de mens gewenste
genencombinaties
Evolutie binnen een soort geleidelijke verandering van een soort in de loop van de tijd
Gevolg van

Verandering van allelfrequenties percentages van allelen in de genenpool waardoor het
aantal genotypen en fenotypen verandert in tijd en ruimte
Door



Random mutaties willekeurige mutaties, veelal zonder of met een engatieff effect, heel
soms kunnen nieuwe gunsige eigenschappen onstaant (mutaties zijn per definitie
willekeurig)
Gene flow doordat genen van naburige populaties binnenkomen
Natuurlijke selectie het milieu bepaalt de overlevingskans van individuen; gunstige
eigenschappen komen daardoor in de loop van de tijd in een steeds groter deel van de
populatie voor
 Selectiedruk sterk veranderende omstandigheden leveren een grote interactie
tussen eigenschappen en milieufactoren (negatief en positief)
Overleven wordt bepaald door

Fitness het vermogen van een populatie om nauurlijke selectie te overleven (best
aangepaste overleeft)
Neemt toe door


Adaptatie aanpassing van populaties aan een andere omgeving; door
adaptatie neemt de fitness toe
Het kunnen opzoeken van gunstige omstandigheden
Gevolg

Specialisatie het aangepast zijn van individuen aan specifieke omstandigheden, bv.
Voor enkele uit Afrika naar het noorden gemigreerde individuen van Hoomo sapiens
was verlies van pigment gunstig; zij konden met minder zonlicht genoeg vitamin D in
hun huid aanmaken


Seksuele selectie doordat de partner kiest voor bepaalde kenmerken onstaan er verschillen
tussen geslachten
Genetic drift als door toeval enkele individuen in sterke mate de genenpool van een soort gaan
bepalen
Mogelijk door


Flessenhalseffect als de genenpool veel kleiner wordt en daarrdoor bepaalde genen die
in de oorspronkelijke populatie weinig voorkwamen nu relatief veel vaker voorkomen,
bv. Als slechts weinig individuen van een soort een ramp overleven
Founder effect als zeldzame genen in pioniers geleidelijk vaker voorkomen dan in de
bevolking waar deze individuen oorspronkelijk vandaan kwamen, bv. Als enkele pioniers
met dezee zelfdzame genen een voorheen onbewoond eiland gaan bevolken
Co-evolutie proces in de evolutie waarbij twee verschillende organismen zich voortdurend aan elkaar
aanpassen
Kan leiden tot

Toenemende mutualisme waardoor organismen niet meer zonder elkaar kunnen
bijvoorbeeld


Bloemvorm en bijengedrag bloemen zijn voor bijen herkenbaar door kleur en geur, bijen
bestuiven bloemplanten en zorgen daardoor voor de voortplanting van deze
plantensoorten; ook de kolibiri bestuift bepaalde soorten bloemplanten
Prooi-predatorrelatie waarbij organismen op elkaar een sterke selectiedruk uitoefenen
bijvoorbeeld

Een giftige slangensoort en tegen gif-resistente ratten het slangengif moet steeds
sterker worden om de meer resistent wordende ratten te kunnen doden
Eilandtheorie geeft aan welke factoren van invloed zijn op de biodiversiteit op een eiland
Factoren





Afstand tot het vasteland van waaruit organismen kunnen emmigreren
Aantal aanwezige soorten hoe groter de afstand tot het vasteland hoe minder soorten
Grootte van het eiland hoe groter het eiland hoe meer soorten zich kunnen handhaven
Ontstaan van nieuwe soorten doordat het milieu anders is dan van het vasteland waar ze
vandaan komen zullen soorten evolueren; op de Galapagos eilanden leven verschillende
soorten vinken en op het vaste land van Zuid-Amerika één soort.
Uitsterven van soorten de kans op uitsterven is op eilanden groter, nder meer doordat de
genenpool van een soort kleiner is
Ordening van organismen een moderne indeling onderscheidt 3 domeinen
Domeinen



Bacteriën prokaryoten: hebben geen celkern, het DNA ligt los in het cytoplasma; geen vacuole,
mitocondriën en endoplasmatisch reticulum
 Chromosoom bestaat uit een cirkel van DNA, en soms ook plamiden: kleinere ringen van
DNA
(archea)
Eukaryoten hebben celkernen met DNA, vacuolen, mitochondriën en endoplasmatisch
reticulum
Onderverdeeld in

Taxa taxon is een algemene term voor een groep organismen met bepaalde kenmerken
Rangschikkking van grotere naar kleinere taxonomische eenheden

Rijken, afdelingen, klassen, orden, families, geslachten en soorten
Clade bestaat uit een voorouder met alle daaruit voortkomende soorten
Schematische weergave

Cladogram geeft verwantschap weert ussen voorouders en daaruit voortgekomen soorten,
terugaand tot één (eerste) voorouder
 Kan meerdere clades bevatten met ieder een voorouder; de oudste voorouder staat aan
het begin van een cladogram, veelal oneraand of llinks vanwaar het betreffende tijdpad
begint
 Als een nieuwe soort afsplitst wordt dit weergegeven met een aftakking
 Na een splitsingspunt verschillen de soorten in één of meer kenmerken / eigenschappen
De mate vvan verwantschap wordt bepaald door


Het aantal generaties dat heeft geleefd sinds de gemeenschappelijke voorouder leefde
De mate van specialisatie van een nieuwe soort na afsplitsing van een populatie
Populatiegenetica
Onderzoeksgebied

Verdeling van genen in populaties
Algemeen geldt

Wet van Hardy-Weinberg dit betreft de verdeling van de genen in een populatie
 De frequenties van allelen en genotypen in een populatie blijven constant deze wet
geldt alleen voor populaties die voldoen aan bepaalde voorwaarden
Voorwaarden








Populatie is groot en gesloten
Paringen zijn zuiver willekeurig
Geen selectie elk genotype heeft gelijke kansen op overleven
Elk genotype heeft gelijke kansen op nakomelingen
Er vinden geen mutaties plaats
Er vindt geen migratie plaats
Meiose vindt normaal plaats d.w.z. elk allel heeft een even grote kans om in een
geslachtscel te komen
Berekeningen van allelfrequenties en van genotypen in een populatie
 Frequenties van allelen bv. A en a worden hierin aangeduid met p en q; dan geldt
p+q=1
 Genotypenfrequenties AA, Aa en aa zijn respectievelijk p2, 2pq en q2; daarbij geldt
dat p2+2pq+q2=1
In werkelijkheid

Voortdurend verschuivingen van genfrequenties doordat de meeste populaties niet voldoen
aan bovenstaande voorwaarden
Toevoeging
Soortnaam
Bestaat uit:
 Naam van het geslacht met een hoofdletter, gevolgd door
 Soortaanduiding met een kleine letter
Een geslacht omvat meestal meerdere soorten. Achter de soortaanduiding staat ee afkorting van de
naam van de persoon die de eerste wetenschappelijke beschrijving en de naam heeft gegeven aan de
soort. Een voorbeeld van een soortnaam is Homo sapiens L. voor de nu levende mens: geslacht
Homo, soortaanduiding sapiens, L. van Linnaeus
Autotrofe organismen: planten en enkele bacteriegroepen
 Nemen uitsluitend anorganische stoffen op.
 Bevatten o.a. autotrofe cellen die in staat zijn voldoende organische stofffen te maken voor het
hele organisme.
Heterotrofe organismen: dieren, schimmels en de meeste soorten bacteriën
 Bestaan uitsluitend uit heterotrofe cellen.
 Nemen organische stofen op waaruit energie wordt vrijgemaakt en die worden gebruikt als
bouwstof.
 Nemen ook anorganische stoffen op, o.a. zouten (mineralen) en water als bouwstof
Natuurlijke selectie
Mutaties kunnen ontstaan in geslachtcellen of in cellen waaruit geslachtscellen voortkomen.
Individuen die daaruit voortkomen kunnen dan drager zijn van een gemuteerd allel.
Van de vele erfelijke veranderingen die plaatsvinden in populaties heeft een individu soms een
mutatie die voordelig is. Door selectievoordeel hebben deze individuen en hun nakomelingen dan een
grotere overlevingskans, als het aantal nakomelingen groter is dan het aantal beschikbare plaatsen in
een ecosysteem. Individuen met zo'n allel zullen daardoor een steeds groter percentage van de
populatie vormen. Naarmate het aantal nakomelingen per ouderpaar groter is zal deze natuurllijke
selectie sneller gaan.