V4 H7 Evolutie (VIEM 2024-2025)

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

H7 Evolutie

www.bnnvara.nl

7.1 ontstaan van de mens

1. Je beschrijft hoe de diversiteit aan levende wezens is ontstaan volgens het creationisme en volgens de evolutietheorieën van De Lamarck en Darwin.
   
2. Je beschrijft de evolutie van de mens volgens gangbare wetenschappelijke ideeën.

Schepping en evolutietheorieën

• creationisme = geloof in bovennatuurlijke schepper
• paleontologie - Cuvier - fossielen restanten organismen die vroeger geleefd hebben
• catastrofetheorie - grote natuurramp waardoor er steeds een nieuwe schepping kon zijn (fossielen zagen er anders uit dan huidige organismen, dit botste met idee van schepping van organismen die er nu nog steeds zijn)

Schepping en evolutietheorieën

• creationisme = geloof in bovennatuurlijke schepper
• paleontologie - Cuvier - fossielen restanten organismen die vroeger geleefd hebben
• idee dat soorten onveranderlijk zijn
• catastrofetheorie - grote natuurramp waardoor er steeds een nieuwe schepping kon zijn 

soorten veranderen (evolutie)

Lamarck 

• observeerde verschillen tussen oude organismen (fossielen) en nu, maar zag ook overeenkomsten in bouw
• een organisme past zich aan zijn omgeving en die aanpassingen geeft hij door aan zijn nakomelingen.

Evolutie theorie Darwin

Uitgangspunten van zijn theorie

• in een populatie verschillen qua eigenschappen
• leefomgeving zorgt voor selectiedruk, en dus de overlevingskansen 
• survival of the fittest = individu best aangepast aan selectiedruk leeft langer/ krijgt meer nakomelingen= natuurlijke selectie
• Darwin had nog geen verklaring voor erfelijke eigenschappen en ontstaan nieuwe soorten
• Neodarwinistische theorie = combi theorie Darwin + kennis over erfelijkheid van Mendel (die monnik met z'n gekleurde erwten)

leerdoel 2

Je beschrijft de evolutie van de mens volgens gangbare wetenschappelijke ideeën.

Grote Riftvallei in Ethiopië 

• 12 miljoen jaar geleden
• westkant bleef vochtig bosrijk gebied
• oostkant veranderde in een savanne
• de oorsprong van de mens ligt in de aanpassing aan deze savanne, rechtop lopen had hier voordeel

• fossielen zoals botresten (van Homo naledi zijn in een grot zeker 15 skeletten gevonden)
• formaat schedel (en dus hersenen)
• vorm voeten en handen
• aanpassingen skelet voor bomen klimmen of juist lopen
• gebit (vb. scherpe hoektanden van aaseters)

DNA onderzoek

onderzoek naar haplotypen/ haplogroep van heel veel verschillende mensen 

haplotype = samenstelling van bepaalde allelen op een chromosoom 

Y-chromosoom - mannelijke voorouder

mt-DNA - vrouwelijke voorouder (mitochondriën worden altijd vanuit de eicel doorgegeven, dus altijd van de vrouw)

Ze hebben onze eerste voorouders kunnen herleiden tot Afrika.

Zo'n 200.000 jaar geleden (mutatiesnelheid mtDNA)

www.bnnvara.nl

aan de slag

• maak de opgaven uit de onderwijsplanner
• maak de examentraining van H5
• oefen op biologiepagina.nl

7.2 ontstaan van nieuwe soorten

3. Je legt uit welke processen volgens de (neo)darwinistische theorieën een rol spelen bij soortvorming.

4. Je beschrijft de verschillen tussen natuurlijke en kunstmatige selectie.

selectiedruk en natuurlijke selectie

veranderen populatiesamenstelling (hoeft niet gelijk een nieuwe soort te zijn)

selectiedruk - een verandering in de omgeving die organismen beïnvloedt

natuurlijke selectie - organismen met (erfelijke) eigenschappen die gunstig zijn met deze selectiedruk hebben voordeel (leven langer + planten zich vaker voort)

voorbeeld selectiedruk en natuurlijke selectie

• Afrikaanse olifant in Mozambique
• selectiedruk = jacht op dieren met slagtanden
• vrouwtje met mutatie op X-chromosoom waardoor zij geen slagtanden had (letale factor) en dus voordeel
• vrouwtjes XX heterozygoot hadden geen slagtanden, mannetjes stierven in embryonale fase
• toename van 10% slagtandloze vrouwtjes (1980-2021)

co-evolutie

Twee soorten met voedselrelatie.

A eet B.

B evolueert waardoor A hem minder makkelijk kan eten/ vangen.. = selectiedruk voor A.

A past zich aan (natuurlijke selectie).

Deze levert weer selectiedruk voor B.

Ze evalueren met elkaar mee.

Maar ook in positieve zin (bestuivers evolueren mee met de bloemvorm)

co-evolutie

Ruwe salamander wordt gegeten door gewone kousenbandslang.

ruwe salamander produceert gif (bescherming tegen vijanden)

gewone kousenbandslang met mutatie (resistentie tegen gif) 

alleen ruwe salamanders met heel sterk gif overleven, en vervolgens de slangen met de beste resistentie

Verschillende typen soortvorming

allopatrische soortvorming = door een fysieke barrière raakt populatie gescheiden 

(populatie = groep organismen van zelfde soort die zich onderling voortplanten)

selectiedruk verschilt aan beide zijden, soort evolueert door natuurlijke selectie.

verschillen zijn zo groot geworden dat ze elkaar 

a. niet meer herkennen als voortplantingspartner

b. niet meer in staat zijn samen vruchtbare nakomelingen te produceren

Verschillende typen soortvorming

sympatrische soortvorming = organismen in hetzelfde gebied die zich in deelpopulaties voortplanten

Cichliden in het Victoriameer, hier leven honderden soorten naast elkaar, omdat de vrouwtjes seksuele voorkeur hebben voor bepaalde kleuren mannetjes

= seksuele selectie (i.p.v. natuurlijke selectie)

kunstmatige selectie

door jarenlang fokken en kruisen krijg je een door mensen gestuurde evolutie

klassieke verdeling - planten

kunstmatige selectie - dieren

Bij welke samenlevingsvormen is de kans het grootst dat er co-evolutie plaatsvindt?

1. als beide soorten voordeel hebben van elkaars aanwezigheid
2. als het 1 soort voordeel oplevert, en de de andere soort geen nadeel heeft van de eerste soort
3. als de een parasiteert op de ander

Twee voorbeelden van organismen die zich aanpassen aan hun veranderende omgeving zijn:
I Door grootschalige visserij zijn kabeljauw en schol op jongere leeftijd en bij een kleiner formaat geslachtsrijp.
II In ziekenhuizen waar mensen veel antibiotica gebruiken, ontstaan bacteriën die resistent zijn voor de meest gebruikte antibiotica.
Bij welk voorbeeld is sprake van kunstmatige selectie?

1. allebei
2. geen van beiden
3. alleen I
4. alleen II

7.3 het verhaal van fossielen

5. Je beschrijft hoe fossielen ontstaan.

6. Je beschrijft hoe ouderdomsbepaling van fossielen tot stand komt.

7. Je legt uit wat convergente en divergente evolutie is.

fossilisatie

• verstening
• verdroging
• lage temperatuur
• lage pH en zuurstofgebrek
• opsluiten in barnsteen

omstandigheden waarin reducenten (schimmels en bacteriën) het niet goed doen

relatieve ouderdomsbepaling

relatieve

• gebruik gidsfossielen = heeft kort geleefd en is op een groot deel van de aarde te vinden (en je weet al hoe oud deze zijn)
• fossielen in dezelfde laag zijn minstens zo oud

absolute ouderdomsbepaling

• isotopen onderzoek
• isotoop = scheikundig element, verschilt in atoommassa (wel dezelfde chemische eigenschappen)
• koolstof-14 (14C) en koolstof-12 (12C) 
• de meeste isotopen zijn instabiel, en vervallen in een stabiele variant (14C in 12C)
• halveringstijd = tijd waarin de helft van het isotoop is vervallen in de stabiele variant, bij 14C 5730 jaar
• onafhankelijk van druk of temperatuur
• je weet wat de verhouding 14C:12C normaal is (in voedsel), afname gaat door als dier sterft/ fossiliseert
• de verhouding 14C:12C in het fossiel geeft aan hoeveel tijd er is verstreken (elke 50% minder 14C = 5730 jaar)
• uranium is geschikter voor meer dan 10 miljoen jaar oud

divergente en convergente evolutie

• homologe structuren
  
• hebben (delen van) organismen hetzelfde bouwplan 
• door een specifieke selectiedruk een specifieke functie ontstaan: grijpen, lopen, zwemmen en vliegen
• duidt op verwantschap
• = divergente evolutie

• analoge structuren
• zelfde functie maar ander bouwplan
• soorten hebben onafhankelijke van elkaar dezelfde functie ontwikkeld
• convergente evolutie

rudimentaire organen - zijn functie verloren, lastiger verbanden leggen tussen fossielen en nu

Wetenschappers vinden twee fossielen X en Y met ledemaatachtige aanhangsels. Zij concluderen dat deze aanhangsels analoge structuren zijn.
Wat is dan juist voor fossiel X en fossiel Y?

1. ze hebben identieke genen voor lichaamsbouw
2. ze hebben co-evolutie ondergaan
3. ze hebben dezelfde selectiedruk
4. ze hebben dezelfde leefomgeving

Casus Degenkrabben Degenkrabben komen onder andere voor aan de kusten van Noord-Amerika. Hun uiterlijk is de afgelopen 360 miljoen jaar nauwelijks veranderd en biologen beschouwen deze dieren als levende fossielen.
Licht toe of degenkrabben geschikt zijn als gidsfossiel.