evolutie

• Biologie
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

3.5 Evolutie

Charles Darwin zag kleine verschillen tussen dieren op de Galapagoseilanden en beschreef feiten (1859)

Uit deze argumenten ontstond de evolutietheorie, als gevolg van mutaties, natuurlijke selectie en het ontstaan van nieuwe soorten

Evolutietheorie

De ontwikkeling van het leven op aarde waarbij soorten ontstaan, veranderen en/of verdwijnen 

Charles Darwin

, een Engelse onderzoeker uit de negentiende eeuw, schreef  een boek over de evolutietheorie (als eerste)

Hij kwam op zijn ideeën doordat hij tijdens een lange zeereis heel veel dieren en plantensoorten tegenkwam.

De reis van de Beagle

Variatie in genotypen

De meeste planten en dieren planten zich geslachtelijk voort. Bij geslachtelijke voortplanting ontstaat variatie in genotypen. Ook door mutaties kan variatie in genotypen ontstaan. Als nieuwe genotypen ontstaan, kan dat leiden tot nieuwe fenotypen

Natuurlijke selectie

Sommige organismen krijgen veel nakomelingen.

Niet alle individuen hebben een even grote overlevingskans. 

degene die gezond en sterk zijn en een goede schutkleur hebben, hebben de grootste kans om in leven te blijven en nakomelingen te krijgen. Darwin noemde dit verschijnsel natuurlijke selectie

Aanpassen aan het milieu

Een dier kan goed of minder goed zijn aangepast aan het milieu. Dit wordt vooral bepaald door het genotype. Een dier dat goed aan zijn milieuis aangepast, heeft een grote overlevingskans. Van dit dier zullen waarschijnlijk veel nakomelingen in leven blijven en zich voortplanten. De eigenschappen die gunstig zijn om te overleven, worden doorgegeven aan de nakomelingen.

Ontstaan van nieuwe soorten

Een soort als geheel heeft een grotere overlevingskans als bij deze soort veel verschillende genotypen en fenotypen voorkomen. Dan is er veel variatie. Als de omstandigheden veranderen, is de kans groot dat er organismen zijn met de juiste eigenschappen voor die nieuwe omstandigheden.

Isolatie kan snel zorgen voor nieuwe soorten

Als er geen selectie is verandert er niet veel

veranderingen in het milieu kunnen zorgen voor verandering in de soort

3.6

massa uitsterving

Leerdoelen

Aan het eind van deze paragraaf kun je:

• voorbeelden noemen van soorten die zijn uitgestorven.
  
• uitleggen hoe soorten massaal konden uitsterven.
  
• benoemen dat door massaal uitsterven van soorten weer nieuwe soorten kunnen ontstaan.
  
• voorbeelden noemen van micro-evolutie die nu plaatsvindt.

Kansen voor nieuwe soorten

Je ziet vaker in de media dat diersoorten bedreigd worden met uitsterven, zoals de orang-oetan (zie afbeelding De orang-oetan, de witte haai en de tijger zijn bedreigde diersoorten).

In Nederland zijn de gladde slang, de korenwolf en de vuursalamander voorbeelden van bedreigde diersoorten (zie afbeelding De gladde slang, de korenwolf en de vuursalamander zijn bedreigde diersoorten in Nederland).

Je ziet vaker in de media dat diersoorten bedreigd worden met uitsterven, zoals de orang-oetan (zie afbeelding De orang-oetan, de witte haai en de tijger zijn bedreigde diersoorten).

In Nederland zijn de gladde slang, de korenwolf en de vuursalamander voorbeelden van bedreigde diersoorten (zie afbeelding De gladde slang, de korenwolf en de vuursalamander zijn bedreigde diersoorten in Nederland).

Ook in het verleden zijn er soorten organismen uitgestorven. Als er soorten uitsterven, krijgen nieuwe soorten de kans om zich te ontwikkelen. Hoe werkt dat?

Soorten sterven uit

blz. 194

In de geschiedenis van de aarde zijn er minstens vijf perioden geweest waarin diersoorten massaal zijn uitgestorven (zie afbeelding Perioden van massaal uitsterven). De oorzaken daarvan zijn meestal niet goed bekend. Tijdens de derde massa-uitsterving (aan het einde van het paleozoïcum) verdween waarschijnlijk 95% van de soorten, waaronder alle trilobieten en een grote groep stekelhuidigen.

Sommige wetenschappers denken dat de zesde massa-uitsterving nu aan de gang is. Daarvan is de mens de oorzaak, bijvoorbeeld door illegale jacht of doordat de mens leefgebieden vernietigt of vervuilt.

gevolgen meteorietinslag

• tsunami’s 
• grote bosbranden
  
• gebrek aan zonlicht
• temperatuur op aarde daalde 

Een meteorietinslag zorgde ongeveer 66 miljoen jaar geleden voor een massa-uitsterving (zie afbeelding Door een meteorietinslag stierven de grote dieren uit). Vrijwel alle grotere dieren stierven uit.

Dat er zo veel dieren uitstierven kwam niet door de meteorietinslag zelf, maar door de gevolgen van de inslag.

De inslag zorgde voor een hevige schokgolf. Wereldwijde zware aardbevingen zorgden voor tsunami’s die de meeste kustgebieden verwoestten. Vele dieren spoelden weg en er verdween veel leefgebied.

Door de hitte van de inslag ontstonden grote bosbranden. Dieren verbrandden.

De atmosfeer vulde zich met stof en as. Het zonlicht kon daar niet meer doorheen dringen en het werd overal donker. Hierdoor gingen de meeste planten dood. Er ontstond een groot voedseltekort, waardoor veel overlevers van de meteorietinslag alsnog stierven.

De temperatuur op aarde daalde als gevolg van de verduistering. Hierdoor ontstond een wereldwijde klimaatverandering. Veel dieren konden zich daar niet aan aanpassen.

Sommige wetenschappers zien vulkaanuitbarstingen als de oorzaak voor de massa-uitsterving van dinosauriërs. Uit onderzoek blijkt dat er aan het einde van het mesozoïcum veel verschillende vulkanen zijn uitgebarsten. Ook deze vulkaanuitbarstingen zorgden voor veel stof en as in de atmosfeer, waardoor zonlicht de aarde niet goed meer kon bereiken (zie afbeelding Vulkaanuitbarstingen zorgden voor verduistering en klimaatverandering). Het had uiteindelijk dezelfde gevolgen als de meteorietinslag.

Nieuwe kansen

meteoriet

...

ijstijd

....

warme periode

Wolharige neushoorn

Wolharige mammoet

Na het verdwijnen van de grote dinosauriërs volgde een herstelperiode. Langzaam kwam het leven op aarde weer op gang. De kleinere reptielen overleefden de ramp. Er kwamen steeds meer soorten zaadplanten bij, doordat de aarde vruchtbaarder was geworden. De enorme dinosauriërs en andere grote dieren waren uitgestorven. Hierdoor was meer voedsel en leefruimte beschikbaar voor zoogdieren en vogels. Zo konden zij evolueren tot veel grotere en zwaardere soorten.

In de ijstijd, die 2,5 miljoen jaar geleden begon, stierven opnieuw veel soorten uit. In korte tijd werd het overal op aarde veel kouder. Grote delen van het land werden bedekt met ijs. De overgebleven soorten zoogdieren pasten zich aan en evolueerden. Hoe kouder het werd, hoe groter en hariger de soorten werden. Ze verloren hierdoor minder warmte via de huid en konden daardoor beter tegen de kou.

Na de ijstijd was er weer een warmere periode. Hierdoor kwam er opnieuw een uitstervingsgolf. Organismen die juist aan de kou waren aangepast stierven uit. Voorbeelden zijn de wolharige neushoorn (zie afbeelding Wolharige neushoorn), de wolharige mammoet (zie afbeelding Wolharige mammoet) en het reuzenhert. Er waren ook soorten die naar koudere leefgebieden trokken, richting de poolgebieden. Bijvoorbeeld walvis- en beersoorten.

2 Soorten

Micro evolutie:

de resultaten van het evolutieproces over kortere tijdschalen en op kleine veranderingen (allel verandering) Het veranderen van de soorten op aarde.

Macro evolutie:

Het ontstaan van de aarde en het ontstaan van nieuwe levensvormen.

Grootschalige evolutie: het ontstaan van nieuwe klassen

Evolutie om je heen

Als de aanpassing blijft bestaan binnen een populatie, noem je dit micro-evolutie. Dit kunnen ook kleine veranderingen in de soort zijn. 

“STEDEN ZIJN EXTREME LEEFOMGEVINGEN; DE TEMPERATUUR IS VERHOOGD, ER IS VERVUILING EN LAWAAI, ER IS KUNSTMATIG LICHT EN VRIJWEL ALLES IS GEMAAKT UIT ONDOORDRINGBARE MATERIALEN”

IEvolutie om je heen

Een aanpassing leidt niet altijd tot een nieuwe soort. Als de aanpassing blijft bestaan binnen een populatie, noem je dit micro-evolutie. Micro-evolutie komt vaak voor in grote steden. De leefomstandigheden zijn daar soms extreem voor planten- en diersoorten. Denk aan luchtvervuiling, harde verkeersgeluiden en grote temperatuurverschillen. Om te overleven moeten soorten zich daaraan aanpassen.

Het einde van de dinosauriërs

Een meteorietinslag zorgde ongeveer 66 miljoen jaar geleden voor een massa-uitsterving. Vrijwel alle grotere dieren stierven uit.

Dat er zo veel dieren uitstierven kwam niet door de meteorietinslag zelf, maar door de gevolgen van de inslag.

Giganotosaurus, Mosasaurus en Pterodactylus

In het mesozoïcum overheersten op het land de dinosauriërs (zie afbeelding Giganotosaurus, Mosasaurus en Pterodactylus). Veel dinosauriërs waren enorm groot, zoals de vleeseter Giganotosaurus. Er bestonden ook veel kleine soorten, sommige zo klein als een kip. In de zeeën leefden ook grote andere dieren, bijvoorbeeld de Mosasaurus. In de lucht vlogen naast vogels ook de vliegende reptielen, zoals de Pterodactylus. De zoogdieren waren voornamelijk kleine nachtdieren: ze gingen 's nachts op zoek naar voedsel.

Ontstaan nieuwe soorten

In elke omgeving voeren organismen een dagelijkse strijd om te overleven: 

• ‘struggle for life’ (§1). De omgeving oefent een selectiedruk uit op de overlevingskansen van individuen, bijvoorbeeld door een jarenlange grote droogte in een ecosysteem. 
• Individuen met eigenschappen die gunstig zijn bij die selectiedruk, hebben betere kansen in de strijd om het bestaan: ‘survival of the fittest’ (§1). De ‘fittest’ zijn de individuen in een populatie die het best zijn aangepast aan de selectiedruk, ze krijgen de meeste nakomelingen.

Voorbeeld Micro-evolutie

De veranderingen in de pigmentatie van de berkenspanner Biston betularia (een nachtvlinder). Zij rusten op berken en veranderden van wit-met-zwarte-spikkels naar zwart, en daarna weer terug. Dat kleurtype kreeg al snel de overhand, tot er bijna geen lichte berkenspanners meer over waren.

Geschiedenis van het leven op aarde

 4600 miljoen jaar geleden. In het begin van het bestaan van de aarde was er geen leven mogelijk. De temperatuur was hiervoor nog veel te hoog. 

3800 miljoen jaar geleden: de eerste eenvoudige levensvormen in het water. De lucht bevatte toen nog geen zuurstof.  De een deel van de eerste bacteriën konden zuurstof produceren.

  

www.bing.com

 3300 miljoen jaar geleden: andere eencellige organismen die fotosynthese konden doen.  Meer zuurstof in het water en ook in de lucht.  1600 miljoen jaar geleden: de eerste meercellige organismen.  700 miljoen jaar geleden: eerste dieren. Al deze soorten ontstonden in de oceanen en zeeën. Op het land kwamen alleen bacteriën voor.

Dieren op het land

De eerste landdieren: geleedpotigen (vooral duizendpoten). Zij werden al snel gevolgd door gewervelden, de amfibieën en de reptielen.251 miljoen jaar geleden begon de enorme bloeitijd van de reptielen = dinosauriërs. Tegelijk met de sauriërs ontstonden de eerste zoogdieren en vogels.

Een klimaatverandering

De sauriërs stierven 65 miljoen jaar geleden in korte tijd uit. Door een klimaatverandering. Meteoriet en  vulkaanuitbarstingen in Azië. Vermoedelijk hebben alle stofwolken zo veel zonlicht tegengehouden dat het op de hele aarde vrijwel donker werd en de temperatuur sterk daalde.

De sauriërs hebben deze klimaatverandering niet overleefd, de zoogdieren en vogels wel.  

Eerste mensen

Ongeveer 3 miljoen jaar geleden ontstonden de eerste primitieve mensachtigen. De mensensoort die nu leeft (Homo sapiens), is 300 000 jaar geleden ontstaan in Afrika.

overzicht argumenten evolutie-theorie

• fossielen
• overeenkomsten in bouw (homoloog en analoog)
• embryologie
• rudimentaire organen
• DNA

Fossielen

 Fossielen zijn versteende overblijfselen van organismen, of afdrukken van organismen in gesteenten 

De resten van organismen worden bedekt door sedimenten (lagen van zand- of kleideeltjes). 

 De sedimenten verstenen en het fossiel blijft bewaard. 

Zachte delen vergaan vaak te snel ( Schelpdieren versus wormen)

Verwantschap van soorten

 Soorten die een gemeenschappelijke voorouder hebben, vertonen verwantschap. 

 Hoe meer het DNA, het fenotype en  eiwitten overeenkomen, hoe korter geleden die gemeenschappelijke voorouder leefde.

hier zie je embryos van verschillende dieren. De embryos lijken op elkaar

Overeenkomst in bouw

De bouw van bepaalde organen/lichaamsdelen komt bij veel organismen sterk overeen. 

Rudimentaire organen

Organismen hebben overblijfselen van organen zonder functie (= rudimentair)

Overeenkomsten bij embryo's

Fossielen

Fossielen zijn versteende resten van organismen.

Ze laten zien hoe organismen er ooit uitzagen.

Verschillende stappen in evolutie worden zo zichtbaar

Argumenten voor evolutie

Na deze les kan je

• de defintie van evolutie benoemen.
• m.b.v. een filmpje de theorie van evolutie en wat heeft Darwin gedaan uitleggen.
• minimaal twee argumenten die de evolutie ondersteunt benoemen
• onderscheiden hoe er nieuwe soorten zijn ontstaan
  

bekijk de volgende film

hierna krijg je hierover een paar vragen.

Er komen op aarde nog steeds nieuwe soorten bij.

1. juist
2. onjuist

Wat is micro evolutie?

1. het ontstaan van kleine nieuwe soorten.
2. het ontstaan van een kleine groep nieuwe soorten
3. veranderingen binnen de soort

Hoe doen wetenschappers nu vooral onderzoek naar de verwantschap tussen soorten?

1. ze bekijken fossielen
2. ze gaan op zoek naar overeenkomsten in lichaamsbouw
3. ze vergelijken het DNA

Wat is een cichlide voor een dier?

1. een vis
2. een krab
3. een kikker
4. een slang

Is voor het ontstaan van nieuwe soorten altijd isolatie nodig?

1. nee
2. ja

wanneer behoor je zeker tot de zelfde soort?

1. als je nakomelingen kan maken
2. als je uit hetzelfde gebied komt
3. als je vruchtbare nakomelingen kan maken
4. als je er hetzelfde uit ziet.

einde van deze les

maak op learnbeat bst 6 Argumenten voor de evolutietheorie.