Evolutie-les1 Tom Mortier
advertisement
EVOLUTIE en INFORMATIEOVERDRACHT 2. Van oerknal tot mens Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom Mortier Ursulinen Mechelen 2.1 Evolutie vanaf het begin 2.1.1 Het ontstaan van Moeder Aarde Aarde = 4,5 miljard jaar Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom Mortier Ursulinen Mechelen De Big Bang Oorspronkelijk brok oermaterie in uitgestrekte leegte = alle materie van het universum Alle oermaterie barstte open en verspreidde zich door de leegte = “Big Bang” Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom Mortier Ursulinen Mechelen Melkwegstelsel Groepen sterren = melkwegstelsel Verzameling sterrenstelsels die rond een gezamelijk middelpunt draaien 1 of twee sterren met brokken materie Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom Mortier Ursulinen Mechelen Ons Zonnestelsel Rond de zon draaien de planeten en gordel met grote brokken materie Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom Mortier Ursulinen Mechelen 2.1.2 Het eerste leven 1 De aarde Aarde = 4,5 miljard jaar Aanvankelijk grote sneeuwbal van gesmolten gesteente die langzaam afkoelde ! vorming aardkorst Vulkanisme ! vorming atmosfeer Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom Mortier Ursulinen Mechelen 2 De organische moleculen: bouwstenen van het leven Oeratmosfeer: NH3, H2O , H2S en CH4 (geen O2) Oeroceanen: opgeloste metaalionen, fosfaten & silicaten Energie: UV-straling, elektrische ontlading bij onweer, geothermische warmte bij vulkaanuitbarsting & radioactieve straling Anorganische stoffen ! organische bouwstenen Proef van Miller-Urey – 1951 Dr. Stanley Miller Vorming van aminozuren & nucleïnzuren Biogenese – het onstaan van leven uit levenloze materie Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom Mortier Ursulinen Mechelen 3 Van ééncellig naar meercellig Eerste ééncellige levensvormen = 3,5 miljard jaar fotosynthese 6CO2 + 6H2O ! C6H12O6 + 6O2 Radicale atmosfeerverandering (atmosfeer O2 rijk en CO2 arm) ééncellige levensvormen passen zich aan (O2 consumenten) ) Vorming van evenwicht Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom Mortier Ursulinen Mechelen 4 Voet aan wal Vissen 400 miljoen jaar Amfibieën & reptielen 300 miljoen jaar www.nature.com Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom Mortier Ursulinen Mechelen 4 Voet aan wal – vervolg Dinosauriërs 245 miljoen jaar tot 65 miljoen jaar Uitsterven dinosauriërs komeetinslag? Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom Mortier Ursulinen Mechelen 4 Voet aan wal – vervolg Zoogdieren & vogels Tussen 65 miljoen jaar en 3 miljoen jaar Zoogdieren leerden gereedschap te gebruiken. Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom Mortier Ursulinen Mechelen 2.2 Argumenten voor evolutie 2.2.1 Fossielen Evolutie in toenemende differentiatie en hogere graad van specialisatie De Archeopteryx is een fossiele vogel met kenmerken van reptielen = overgansvorm Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom Mortier Ursulinen Mechelen Opdracht Schrijf drie vogelkenmerken en drie reptielkenmerken voor de Archeopteryx Vogel: vleugels, veren, snavel, loopbeen Reptiel: schubben, tanden, lange staart, buikribben Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom Mortier Ursulinen Mechelen Voorbeeld – Evolutie van het paard - Poten langer & slanker - Tenen worden één hoef - Sterk verlengde middelbeentjes - Evolutie in gebit Gevolg van biotoopwijziging: van bosrijke omgeving naar open grasveld Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom Mortier Ursulinen Mechelen Evolutie op een geologische tijdschaal Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom Mortier Ursulinen Mechelen 2.2.2 Embryologie van gewervelden 1. De eerste stadia van de ontwikkeling van een embryo verlopen bij vele diersoorten op vrijwel gelijke wijze 2. Rudimentaire organen zijn ‘restanten van vroeger’ die niet meer benut worden en weinig ontwikkeld zijn. Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom Mortier Ursulinen Mechelen 2.2.3 Anatomische aanwijzingen Homologe organen zijn embryonaal van dezelfde oorsprong, maar vorm gewijzigd naargelang de functie. Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom Mortier Ursulinen Mechelen 2.2.4 Geografische aanwijzingen Convergente adaptatie Placentale zoogdieren Buideldieren Buideldieren in Australië gelijken op placentale zoogdieren op de andere continenten. Ze evolueerden geïsoleerd na afscheiding van Australië Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom Mortier Ursulinen Mechelen 2.2.5 Fylogenetische afstamming – moleculaire verschillen Fylogenie – houdt zich bezig met soorten en hun verwantschappen Fylogenetische stamboom – verzameling kenmerken bij een groep dieren of planten Voorbeeld – vereenvoudigde fylogenetische stamboom Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom Mortier Ursulinen Mechelen 2.2.5 Fylogenetische afstamming – moleculaire verschillen – vervolg Moleculaire systematiek – sequentie van basenparen in genen vergelijken tussen soorten Hoeveelheid basenparen die verschillen tussen soorten = maat voor verwantschap Moleculaire klok hypothese – schatten wanneer soorten uit elkaar evolueerden Twee organismen behoren tot één soort als ze hetzelfde aantal chromosomen hebben en bovendien paarsgewijs op ieder chromosoom evenveel nucleotiden. Dr. Richard Dawkins Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom Mortier Ursulinen Mechelen
