Evolutie studiewijzer B2 (6 atheneum) Antwoorden naar tekst>>> naar opdrachten Inhoud Historische opvattingen Het Darwinisme Aanwijzingen - bewijzen Het ontstaan van het eerste leven De ontwikkeling van mensachtigen Slotopmerkingen Ordening Historisch opvattingen   Een antropocentrisch wereldbeeld waarin de mens centraal staat en de aarde als het middelpunt van het heelal gezien wordt. De oude Grieken probeerden vaak oplossingen voor problemen te vinden door alleen goed na te denken. Het uitvoeren van experimenten was in de tijd van de oude Grieken minder gebruikelijk. Men werd eerst nieuwsgierig en vond als gevolg daarvan allerlei instrumenten uit om beter te kunnen waarnemen. Natuurlijk hadden die uitvinden weer tot gevolg dat men nog nieuwsgieriger werd. Copernicus dacht dat de aarde om de zon draaide en dat de zon het centrum van het heelal was. De zon is echter één van de 100.000.000.000 sterren van de melkweg en onze melkweg is weer één van de miljoenen melkwegen. - Spontane generatie is een theorie over het ontstaan van levende wezens uit niet levende materialen, die in vroeger tijden door sommige onderzoekers verkondigd werd. Bijvoorbeeld: Palingen ontstaan uit modder" of "Vliegen ontstaan uit rottend vlees". In de middeleeuwen ging men ervan uit dat alle levende wezens ongeveer 6000 jaar geleden geschapen waren en sinds die tijd niet waren veranderd. Linnaeus leefde in de 18 de eeuw De witte en de paarse smeerwortel horen tot dezelfde soort. Ze kunnen onderling kruisen. De gekweekte tulpen horen allen tot dezelfde soort. De verschillende kleuren zijn variëteiten. Een variëteiten is dus een van de 'normale' soort afwijkende groep organismen. De afwijking is echter niet groot genoeg om van een andere soort te kunnen spreken. Ze kunnen nog ruisen met de oorspronkelijke soort. Meestal is het een afwijking van 1 of een paar genen. Linnaeus geloofde dat soorten niet konden veranderen. Variëteiten ontstaan juist door kleine erfelijke veranderingen. Linnaeus wist hier niet goed raad mee. De erfelijkheidsleer was in zijn tijd nog niet ontdekt. - Fossielen zijn (meestal versteende) resten of afdrukken van planten en dieren die zeer lang geleden geleefd hebben. Fossielen ontstaan meestal in kustgebieden. Als een dier dood gaat en het lichaam snel wordt bedekt met klei of zand, dan kunnen rottingsbacteriën (bijv. door zuurstofgebrek) , het lichaam niet afbreken. De zachte delen verdwijnen meestal, maar de harde delen blijven in het zand en klei achter. Zand en klei veranderen in lange tijd in zogenaamde afzettingsgesteenten. De aardkorst bestaat uit grote schotsen die op een vloeibare massa drijven. In zeer lange tijd kan zo'n schol plaatselijk omhoog gedrukt worden en wat eens bodem van de zee was wordt. Als alles in 6 dagen geschapen is, dan is er geen goede verklaring voor dit verschijnsel. Cuvier bedacht de catastrofentheorie. Volgens hem waren er verschillende wereldomvattende rampen geweest als de zondvloed, waarna alle leven uitstierf en God alles opnieuw geschapen heeft. Iedere schepping iets ingewikkelder. Lamarck ging ervan ut dat als dieren tijdens hun leven iets heel graag wilden, ze een klein beetje van uiterlijk konden veranderen en dat die veranderingen dan ook bij de nakomelingen zichtbaar zouden zijn. (bijvoorbeeld een giraf wil een beetje langere nek om bij de blaadjes te kunnen). Lamarck ging er dus vanuit dat modificaties (veranderingen van het fenotype o.i.v het milieu) erfelijk werden. Volgens Darwin is er binnen een populatie een zeer grote erfelijke variatie. Alle organismen krijgen zeer veel nakomelingen waarvan de meesten steven. De nakomelingen met de gunstigste eigenschappen hebben de beste kans om te overleven (survival of the fittest). De natuur selecteert de nakomelingen met de beste erfelijke eigenschappen uit. Malthus ontdekte dat de mensen zich zo snel voortplantten dat er een bevolkingsexplosie dreigde (exponentiële groei) met gevaar voor grote sterfte en hongersnood. Door Malthus kwam Darwin op het idee van de grote sterfte onder de nakomelingen van organismen.| In de Bijbel staat de stamboom van Adam, de eerste mens, tot Jezus. Men telde het aantal generaties en kwam op ongeveer 6000 jaar. Volgens het actualiteitsprincipe verlopen alle veranderingen in de aardkorst nu even snel als vroeger. Men kan tegenwoordig veranderingen in het stijgen en dalen van de aardkorst meten en zo bereken hoe lang het duurt dat een gebergte als de alpen omhoog komt en verslijt. Rivieren als de Colorado in de VS slijten kloven in rotsen. De Grand Canyon is 3000 meter diep uit gesleten door de Colorado-river. De tijd die daarvoor nodig is. is uit te rekenen. De continenten hebben vroeger allen aan elkaar vast gezeten. Ze drijven met een vaste snelheid uit elkaar. De tijd die nodig was om de Atlantische Oceaan tussen Amerika en Afrika/Europa te vormen, is te berekenen. Het Darwinisme   Een theorie van de geoloog Lyell. Volgens die theorie gaan alle processen op aarde, als gebergtevorming, het vormen van rivierdalen, nu even snel als vroeger. Op grond van die theorie schatte Lyell de aarde veel ouder dan 6000 jaar. De Galapagoseilanden zijn ontstaan na een vulkanisch uitbarsting. De eilanden koelden af. Na de afkoeling spoelden er van het vasteland zaden aan. Nadat het eiland met plantengroei bedekt was. Verdwaalde een groepje vinken van het vasteland van Zuid Amerika op de eilanden. Er leefden nog geen kleine vogel soorten. Er was ruimten en voedsel in overvloed. De vinken plantten zich voort. Nakomelingen met allerlei afwijkingen die elders dood gegaan zouden zijn bleven hier leven en konden zich dankzij hun afwijkingen en dankzij het ontbreken van concurrenten aanpassen aan nieuwe soorten voedsel. Doordat de vinken zich over de verschillende eilanden verspreiden en de omstandigheden op de eilanden verschillend waren ontwikkelden zich verschillen die zo groot waren dat de groepen vinken niet meer wilden of konden kruisen. Er zijn verschillende nauw verwante soorten ontstaan. Vooral de afmetingen van de snavels verschillen. De soorten hebben zich gespecialiseerd in verschillende typen voedsel. Mensen hebben doorgefokt met afwijkingen die in de natuur niet kunnen overleven.  - Een mutatie is een verandering van het DNA, dus een erfelijke verandering. Een modificatie is een verandering van het fenotype onder invloed van het milieu, dus niet erfelijk. Wat Darwin een modificatie noemde noemt men nu een mutatie. Ieder stel organismen krijgt veel meer nakomelingen dan nodig is om het aantal van een soort constant te houden. Het gaat om erfelijke verschillen. Het zijn dus mutaties. Klein en slim zijn kan in veel omstandigheden een grotere overlevingskans hebben dan groot en sterk.  - De kans om te overleven hangt af van andere organismen (biotische factoren) zoals de aanwezige vijanden en de organismen die tot voedsel dienen en van abiotische factoren (bijvoorbeeld het weer, de bodem etc.) De meest geschikte kleur van een dier zal bijvoorbeeld afhangen van de kleur van de ondergrond, maar ook van het type natuurlijke vijanden en de aantrekkelijkheid voor de partner. Als er kleine erfelijke verschillen ontstaan binnen een soort in een bepaald gebied, dan worden de genen nog steeds uitgewisseld, omdat de organismen elkaar nog als soort herkennen. Als er een isolatie optreedt kunnen de genen niet meer uitgewisseld worden. De verschillen binnen de groep zullen niet groter worden omdat de natuurlijke selectie voor de hele groep hetzelfde is. Als er isolatie tussen populaties optreed dan kunnen er geen genen uitgewisseld worden. De omstandigheden in de gescheiden populaties kunnen anders zijn waardoor de verschillen blijven bestaan en zelfs groter worden. Als de verschillen zo groot zijn dat de organismen geen vruchtbare nakomelingen meer kunnen krijgen bijvoorbeeld omdat ze niet meer met elkaar willen paren, dan zijn er twee soorten ontstaan. De fitis en de tjiftjaf leven in hetzelfde gebied en lijken zeer veel op elkaar. Toch paren ze niet omdat ze een verschillende zang hebben. Aanwijzingen - bewijzen  - Blinde darm, Teentje van hond, griffelbeentjes bij paard Een bouwplan is een erfelijk schema waarop allerlei variaties mogelijk zijn. De voorste ledematen van de vogels en zoogdieren zijn volgens hetzelfde bouwplan gemaakt, opperarmbeen,spaakbeen/ellepijp, handwortelbeentjes, middenhandsbeentjes en vingerkootjes. De vorm van dit bouwplan is bij verschillende dieren door de natuurlijke selectie aangepast aan de functie. Aanpassingen zijn bijvoorbeeld 1.het langer worden van sommige botten om snel te kunnen lopen (paard) 2.het korter worden van botten om goed te kunnen graven (mol) 3.het verdwijnen of vergroeien van botten om sneller te kunnen lopen (paard) wormvormigaanhangsel tepels man lichaamshaar kieuwspleten, staatje Gesteenten die ontstaan zijn uit zand klei e.d. dat door rivieren naar zee vervoerd is. Als een dood dier zeer snel wordt afgedekt zodat er geen zuurstof bij kan komen en de rottingsbacteriën geen kans hebben om het organisme te af te breken. De hand van de vleermuis is zeer groot. De vingerkootjes zijn zeer lang. Tussen de vingers is een huid gespannen waarmee het dier vliegt. Het duimpje is kort, hiermee kruipt het dier soms De 'hand ' van de walvis bestaat uit korte en dikke botjes. De vorm is veranderd in een vin om mee te zwemmen  - In de twintigste eeuw is de verklaring voor de erfelijkheidsleer ontdekt. De variatie en de selectie kunnen direct worden onderzocht door het onderzoek van het DNA. Men denkt dat er regelmatig grote rampen op aarde geweest zijn waardoor er veel dieren en planten uitgestorven zijn en er als het ware ruimte kwam voor de ontwikkeling van nieuwe soorten. De meeste onderzoekers gaan er nu vanuit dat er enkele malen grote meteorieten op aarde terecht gekomen zijn waardoor het klimaat een aantal jaren zo verslechterde dat veel dieren en planten het niet overleefden. Resistentie is een erfelijke weerstand van bijvoorbeeld bacteriën tegen bacterie-dodende stoffen of insecten tegen bestrijdingsmiddelen. Resistentie van bacteriën ontstaat doordat een populatie behandeld wordt met een bacterie-dodend middel(bijvoorbeeld penicilline). De meeste bacteriën gaan dood , maar onder de talrijke bacteriën zitten er altijd wel een paar met een mutatie die ervoor zorgt dat ze het gevaarlijke middel min of meer onschadelijk kunnen maken. Deze overlevers krijgen nakomelingen met genen die weerstand bieden tegen de dodelijke stof. Men gaat steeds meer antibioticum (penicilline) gebruiken. Onder de talloze nakomelingen zitten er altijd enkele die ook daar tegen kunnen. De bacteriën worden zo resistent tegen penicilline. Melanisme= donker worden. In Engeland werden de bomen door het gebruik van steenkool zwart, Een aantal nachtvlindersoorten met een lichte schutkleur die afdoende was voor bomen die bedekt zijn met lichtgrijze korstmossen, kreeg in een aantal generaties een zwarte schutkleur. Na het schoner worden van de lucht gingen de lichte vormen weer overheersen. Het zijn twee vormen van dezelfde soort. Ze kunnen gewoon kruisen. Het verschil wordt veroorzaakt door maar 1 gen. Er zijn twee typen C-atomen. (C12 en C14) Ieder organisme neemt tijdens zijn leven een vaste hoeveelheid C14 op. Deze C14 verandert langzaam in C12. De snelheid waarmee dat gebeurt is bekend (de helft is omgezet in 6000 jaar) De hoeveelheid C14 is dus een maat voor de ouderdom van een fossiel. Het ontstaan van het eerste leven   Ongeveer 3.5 miljard jaar 600 miljoen jaar geleden waren eer meercellige dieren en planten. Er zijn pas na die tijd veel gegevens bekend over leven op aarde. Gesteenten ouder dan 1 miljard jaar zijn zeldzaam. De meeste bergen uit die tijd zijn al versleten en weer veranderd in klei en zand. vissen amfibieën, reptielen eerst daarna vogels en zoogdieren ongeveer tegelijkertijd tussen 225.000.000 en 65.000.000 jaar 190.000.000 jaar In de begintijd was de atmosfeer volkomen anders samengesteld dan nu. Er waren veel elektrische ontladingen door bliksem. Door deze ontladingen werden in de oerzee grote moleculen gevormd (de oersoep) Sommige onderzoekers denken dat de organische stoffen die nodig zijn voor het ontstaan van leven afkomstig zijn van meteorieten uit de ruimte. Autotroof = zelf voedend. Organismen die van eenvoudige (=anorganische) stoffen ingewikkelde (=organische) stoffen kunnen maken noemt men autotroof. De belangrijkste autotrofe organismen zijn de groene planten. Ze maken met bladgroen en licht van koolstofdioxide + water, suiker (en zetmeel) + zuurstof. Dit proces is de fotosynthese Sommige bacteriën (zoals de blauwwieren in het aquarium) hebben ook fotosynthese . De autotrofe organismen hebben gezorgd voor de zuurstof in de lucht waardoor de atmosfeer geschikt werd voor dieren. Heterotrofe organismen moeten andere organismen eten. Ze kunnen zelf geen suiker, zetmeel, vetten en eiwitten maken. Bacteriën hebben geen kern en geen mitochondriën. Eukaryoten zijn eencelligen met een kern. Er zijn eukaryoten met bladgroenkorrels (ééncellige plantjes) en eukaryoten zonder bladgroenkorrels (ééncellige diertjes en ééncellige schimmels (bijv., gistcellen)Eéncellige diertjes en plantjes hebben meestal een zweephaar om mee te zwemmen. Eéncellige schimmels hebben nooit zweepharen. Organellen als de zweepharen, de mitochondriën, en de bladgroenkorrels zijn vroeger zelfstandig levende bacterie geweest. Deze organellen bezitten ook nu nog een beetje DNA. Ook bij de mens zitten dus niet alle genen in de kern!!. De eukaryoten zijn ontstaan uit samenlevingsvormen tussen verschillende soorten bacteriën. De ozonlaag houdt bepaalde typen UV-straling tegen. Deze straling beschadigt het DNA waardoor veel mutaties ontstaan. Vroeger konden daardoor allerlei nieuwe typen bacteriën gevormd worden. Tegenwoordig zouden allerlei hogere organismen kunnen uitsterven of bijvoorbeeld kanker kunnen krijgen. Kanker wordt veroorzaakt door bepaalde mutaties in lichaamscellen die daardoor ongecontroleerd gaan delen. De ontwikkeling van de mensachtigen   Mensachtigen zijn er vanaf ongeveer 4.5 miljoen jaar geleden. In de savanne is het leven gevaarlijk. De slimste en degenen die goed samenwerken hebben een grote kans om te overleven. Het gebruik van wapens (hand) maakt het mogelijk om veel sterkere vijanden en prooidieren aan te vallen. De mensen en de nu levende mensapen hebben gemeenschappelijke voorouders. Ze stammen dus niet van elkaar af, maar ze zijn verwanten van elkaar. De moderne mens heeft een groter schedelinhoud en een kleiner onderkaak. De schedel van de moderne mens krijgt (kreeg) steeds meer het uiterlijk van een jong. Het uitgroeien van de onderkaak op oudere leeftijd vindt steeds minder plaats ten gunsten van de groei van de schedel en de toename van de herseninhoud. Denk aan de verstandskies en de beugel. Slotopmerkingen   Sommige politici en regeerders gebruikten de leer van Darwin om 'het recht van de sterkste' als uitgangspunt van hun politiek te verdedigen. Sterke concurrentie is goed voor de maatschappij. De zwakkere moet je aan hun lot over laten ( en soms zelfs uitroeien). In sommige christelijke een andere godsdienstige richtingen gaat men nog steeds uit van een schepping in een beperkte periode en dus van een letterlijke betekenis van bijvoorbeeld de Bijbel. Vooral in de U.S. , maar ook in Nederland proberen fundamentalisten tegenwoordig te bewijzen dat de evolutie niet bestaat en soms ook te verhinderen dat de evolutieleer in het biologie-onderwijs aan de orde komt Ordening - Een groep organismen die zich onderling kunnen voortplanten, waarbij vruchtbare nakomelingen ontstaan. Een paard en een ezel kunnen gekruist worden, waarbij een muildier of een muilezel ontstaat (afhankelijk van wat de moeder is). Maar de nakomelingen zijn niet vruchtbaar en dus zijn paard en ezel volgens deze definitie twee soorten. Verschillende hondenrassen behoren wel tot dezelfde soort omdat de nakomelingen van kruisingen wel vruchtbaar zijn. Dieren uit verschillende populaties komen, onderling te laten voortplanten en ook hun nageslacht weer te laten paren. De eerste Latijnse naam geeft aan tot welk geslacht de soort behoort. Ze hebben veel kenmerken gemeen, maar behoren toch tot verschollende soorten. Voorbeeld: Lamium album (witte dovenetel) en Lamium purpureum (paarse dovenetel) lijken veel op elkaar, maar hebben verschillende kleuren bloemen. Ze behoren tot hetzelfde geslacht (Lamium), maar het zijn wel verschillende soorten. Het tweede deel van de Latijnse naam is de soortaanduiding. Vaak zit in die naam een verwijzing naar een bepaalde eigenschap van een organisme. Het kan heel goed zijn dat organismen wel tot een verschillende geslacht behoren, maar toch dezelfde tweede naam hebben. Voorbeeld: Taraxacum officinale (gewone paardebloem), Sinapsis arvensis (herik) en Viola arvensis (akkerviooltje) zijn totaal verschilllende planten die zelfs tot verschillende families behoren (kruisbloemigen en viooltjesfamilie). De tweede naam zegt dus niets over verwandschap van de planten. - homoloog: homologe organen hebben eenzelfde bouwplan (ze zijn ontstaan uit dezelfde oervorm), maar uiteenlopende functies (en vormen). analoog: analoge organen zijn uit verschillende oervormen ontstaan, maar ze zijn op elkaar gaan lijken omdat ze dezelfde functie hebben. divergentie (letterlijk "uit elkaar gaan"): Bij divergentie zijn oorspronkelijk gelijke organen in verschillende richtingen ontwikkeld doordat de functie van de organen veranderde. Divergentie kan leiden tot homologe organen. convergentie (lettrelijk "samengfaan"): Niet-verwante dieren hebben organen die sterk op elkaar lijken doordat ze zich aan dezelfde milieuomstandigheden hebben aangepast. Convergentie kan leiden tot analoge organen. a homoloog b analoog c analoog - Planten zijn autotroof (op enkele uitzonderingen na), schimmels zijn heterotroof. Planten hebben cellen met chlorofyl, schimmels niet. Planten hebben een celwand, dieren niet. Planten hebben cellen met chlorofyl, dieren niet. Planten zijn autotroof, dieren heterotroof. Bacteriën zijn veel kleiner (1 &emdash; 10µm) dan de cellen uit de andere rijken (10 - 100µm). Bij bacteriën zit het DNA niet in een celkern, het zijn prokaryoten. De organismen uit de andere rijken behoren bij de eukaryoten. Bij bacteriën ontbreken ook andere celorganellen, zoals bijvoorbeeld mitochondriën en Golgi-systeem. - Virussen zijn nog veel kleiner dan bacteriën. Virussen bestaan alleen uit DNA of RNA met een eiwitmantel eromheen. Virussen hebben geen celorganellen. Ze hebben geen eigen stofwisseling, ze kunnen niet hun eigen eiwitten maken. Ze hebben altijd een gastheercel nodig die voor hen levensprocessen uitvoeren. Omdat ze niet "voor zichzelf kunnen zorgen". Ze hebben andere cellen nodig om zich voort te planten. Bij kruisingen van kenmerken waarvan de genen op één chromosoom zitten (gekoppelde genen). eigen antwoord.