7.1/7.2 deel 1

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

7.1 Ontstaan van de mens

Deze les:

- 7.1 deel: Schepping en evolutietheorieën

- 7.2 deel: Selectiedruk en natuurlijke selectie

Leerdoelen 7.1/7.2

• Je beschrijft hoe de diversiteit aan levende wezens is ontstaan volgens het creationisme en volgens de evolutietheorieën van De Lamarck en Darwin

Visies op het ontstaan van leven:

CREATIONISME

- alle levende  wezens zijn door God  geschapen = de schepping

(christendom, jodendom, islam etc.) 

- Soorten veranderen niet, maar blijven zoals ze geschapen zijn. 

CATASTROFE-

THEORIE

Catastrofe theorie (Cuvier, 1768-1832)

Paleontoloog (fossielen onderzoek).

Verklaarde de aanwezigheid van

verschillende soorten in verschillende

aardlagen door catastrofes (natuurrampen 

zoals de zondvloed). Er was steeds opnieuw 

weer een schepping door god.

LAMARCKISME

Lamarckisme (Lamarck,1744-1829)Verworven eigenschappen

tijdens het leven worden doorgegeven aan de volgende

generatie.

Soorten zijn NIET onveranderlijk

Lamarckisme

Voorbeeld Giraffe:

Het telkens strekken zou de nek net wat langer maken = grotendeels onjuist

Maar! De ontdekking van epigenetica (5.5) toont aan dat Lamarck niet geheel ongelijk had → de activiteit van genen kan aangepast worden aan levensomstandigheden van een individu en doorgegeven aan nakomelingen (via methylering)

INTELLIGENT DESIGN

Combineert de evolutietheorie en de schepping. 

Hieronder vallen veel verschillende ideeën die meer richting creationisme of evolutie kunnen liggen, bijv.: 

- Er is een mate van evolutie (soorten veranderen) maar de eerste levensvorm op aarde is geschapen door god. 

- Soorten veranderen door evolutie, maar ingewikkelde structuren, zoals een oog, kunnen niet door toeval zijn ontstaan.

EVOLUTIETHEORIE

Darwinisme (Darwin, 1809-1882)

Survival of the fittest en Struggle for life in boek 

“On the origin of species“.

Evolutie is een proces waarbij erfelijke

eigenschappen binnen een populatie veranderen 

in de loop van de generaties als gevolg van 

genetische variatie, voortplanting en natuurlijke selectie.

Ontstaan van leven op aarde?

Evolutionair onderzoek heeft wetenschappelijk bewezen dat: 

- Alle levensvormen op aarde zijn ontstaan uit een simpele vooroudersoort (eencellig organisme). 

- Soorten veranderen en nieuwe soorten ontstaan: Door natuurlijke selectie zullen de best aangepaste dieren het meest succesvol zijn in overleven en voortplanten.

Misvatting: De evolutietheorie doet geen beweringen over hoe de eerste levensvorm op aarde is ontstaan!

Er bestaat wel een hypothese over het ontstaan van leven, chemische evolutie, zie film --->

Evolutie… is een maar theorie??

Anders dan in de volksmond is een theorie in de wetenschap is toetsbaar. 

Dat betekend dat er bewijs voor gevonden kan worden!

Andere 

Evolutietheorieën

Evolutietheorie (Wallace , 1823-1913)

Vergelijkbaar met die van Darwin maar hij 

dacht dat er bij de evolutie van de mens wel

ingrijpen van een hoger wezen was geweest.

Andere

Evolutietheorieën

NEODARWINISME 

De theorieën van Mendel (1822-1884) over overerving

en de ontdekking van DNA door Watson en Crick (1950) brachten 

de verklaring voor de theorieën van Darwin.

Best aangepaste organismen zijn het meest succesvol in het 

doorgeven van hun genen aan de volgende generatie 

(natuurlijke selectie)

Er zijn veel theorieën over het ontstaan van het leven. Zet de volgende theorieën op chronologische volgorde. Begin met de theorie die het langst geleden is ontstaan.

Neodarwinistische theorie

Creationisme

Evolutietheorie van Darwin

Evolutietheorie van De Lamarck

Catastrofetheorie

Wat is evolutie?

Evolutie: Het graduele proces waardoor de huidige diversiteit van al het leven ontstond uit de vroegste en meest primitieve organismen.

Dit betekent dat de huidige soorten zijn ontstaan uit (gemeenschappelijke) voorouders.

Evolutie - Tree of Life

Evolutie

Voor evolutie zijn de volgende zaken nodig:

Genetische variatie

Selectiedruk

Overerving

Genetische variatie

Genetische variatie onstaat door:

* mutaties

* recombinatie

Natuurlijke selectie

Doordat in een populatie de individuen (bijna) allemaal genetisch verschillend zijn (variatie) hebben ze allemaal een grotere of kleinere kans om zich voort te planten. 

Onder bepaalde omstandigheden (selectiedruk) hebben gunstige genen (hoge fitness) een grotere kans om in de nieuwe generatie terecht te komen dan ongunstige genen (lage fitness) = overerving. 

Evolutie

Het veranderen van soorten, tot zelfs het ontstaan van nieuwe soorten heet evolutie.

Evolutie gaat langzaam. 

Evolutie is niet gestuurd, je weet vooraf niet welke kant het op gaat, mutaties ontstaan bij toeval.

Evolutie is nooit klaar.

De Evolutietheorie - Stap 1

Iedereen is een beetje anders:

- Langer

- Puntigere snavel

- Dikker verenpak

- Mooiere vlekken

- Kleinere voeten

- Grotere vinnen

etc.

Genetisch variatie door Mutatie & Recombinatie

De Evolutietheorie: Stap 2

Het leven is zwaar: 

- Wind

- Temperatuur

- Zon

- Droogte

- Predatie

- Partners tekort

Struggle for life / Selectiedruk

De Evolutietheorie: Stap 3

Individuen die overleven kunnen 

hun genen doorgeven naar volgende generatie.

Genen van de individuen die niet overleven 

 of voortplanten sterven uit.

Er treedt een verandering op in de 

genetische variatie van de volgende generatie. 

De soort is geëvolueerd!

Survival of the fittest/ Overerving

Dus, de evolutietheorie zegt:

1. Iedereen is een beetje anders (genetische variatie)

2. Het leven is zwaar door bijv. milieu en concurrentie (selectiedrukken)

3. Individuen met de meest gunstige eigenschappen hebben meer kans op overleving en voortplanting (survival of the fittest)

4. Genen van de “fittest” erven over naar de volgende generatie. 

In een populatie

Het veranderen van de eigenschappen van een populatie door de selectiedruk heet adaptatie.

De allelfrequentie van het allel verandert.

Voorbeeld: Berkenspanner

Oefening

Beschrijf in de drie stappen van evolutie (variatie, selectie, overerving) de  natuurlijke selectie bij de Berkenspanner. 

Antwoord

- In de populatie berkenspanners komen zowel donkere als lichtere varianten voor (variatie)

- Op de donkere stammen zijn de donkere berkenspanners slecht zichtbaar, zij worden door vogels minder opgegeten (selectie)

- De donkere berkenspanners hebben hierdoor een hogere kans op overleving en voorplanting, zij geven hun genen door aan de volgende generatie (overerving)

Oefening

Beschrijf in de drie stappen van evolutie (variatie, selectie, overerving) de  natuurlijke selectie bij de Oefies en Toefies. 

Natuurlijke selectie bij 

de Oefies en Toefies

- Welke variatie zien we in de populatie? Hoe is deze ontstaan?

- Wat is de selectiedruk?

- Overerving en adaptatie. 

Darwin gebruikte bij het opstellen van zijn evolutietheorie het begrip 'survival of the fittest'. Deze uitdrukking wordt meestal vertaald met 'het overleven van de sterksten'. Welke van de onderstaande individuen worden in deze uitdrukking bedoeld met 'de sterksten'?

1. De individuen die de meeste kracht kunnen leveren.
2. De individuen die het langste leven.
3. De individuen die de meeste nakomelingen krijgen.
4. De individuen van de soorten die boven in de voedselpiramide staan.

Zet in de juiste volgorde:
I - Dankzij zijn kleur valt een zwarte koolmees niet op bij katten. Hij leeft lang en krijgt veel nakomelingen
II - Het aantal allelen voor de zwarte kleur neemt toe in de populatie
III - Door natuurlijke selectie zijn er veel zwarte koolmezen ontstaan
IV - Door een mutatie ontstaat een zwarte koolmees in een populatie

1. II - IV - II - III
2. I - II - IV - III
3. IV - I - II - III
4. IV - II - III - I

Vb: Examenvraag

Vaak begint kanker in een cel door een spontane mutatie, die deze cel een

groeivoordeel geeft waardoor de cel zich sneller deelt dan normale cellen. Er

komt een soort "Natuurlijke selectie" op gang waarbij nakomelingen van de cel met het gemuteerde gen steeds meer in aantal toenemen. Onder deze

nakomelingen zijn cellen die gezonde cellen verdringen, resulterend in een

tumor, een genetisch “lichaamsvreemd deel” in het omringende weefsel.

(3p) Leg in drie stappen uit wat “Natuurlijke selectie” van deze cellen in een

menselijk lichaam inhoudt.

Antwoord

- Door een mutatie ontstaat er variatie, kankercellen hebben een groeivoordeel over gewone lichaamscellen (1p)

- Deze snel groeiende kankercellen kunnen zich sneller delen en verdringen gewone lichaamscellen, selectie (1p)

- De dochtercellen van deze kankercellen erven de mutatie en daarmee het groeivoordeel over, overerving (1p)

Bewijs voor Evolutie?

Huiswerk

- 7.1 opdr. 2 en 3

- 7.2 opdr. 10 en 11