Thema 4 Bs 5: Onderzoek naar evolutie

• Biologie
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

Vandaag 

• Een herhaling BS 1
• BS 4 inclusief quiz
• BS 5 inclusief quiz
• Maken opdrachten bs 4 en 5
• slot

Herhaling BS 1

In de afbeelding zie je vier diagrammen.

Welk diagram geeft een deel van de indeling van de planten juist weer?

1. Diagram A
2. Diagram B
3. Diagram C
4. Diagram D

De levende organismen worden in drie domeinen ingedeeld.

Bij welk domein hebben de cellen van de organismen een celkern?

1. Archea
2. Eukaryoten
3. Bacteriën
4. Cyanobacterie

Hieronder staan de binaire namen van vijf diersoorten.
1. Microtus arvalis (veldmuis), 2. Clethrionomys glareolus (rosse woelmuis)
3. Microtus agrestis (aardmuis), 4. Microtus nivalis (sneeuwmuis)
5. Clethrionomys rutilus (kleine woelmuis)

Om hoeveel geslachten gaat het hier? en, hoeveel soorten?

Basisstof 4

Evolutietheorieën

Mindmap Evolutie-Theorieën

Soortvorming

Wil een nieuwe soort ontstaan uit een andere soort, dan moet een deel van de originele populatie:

1. Langdurig geïsoleerd raken van het andere deel van de populatie
   
2. Terechtkomen in een ander milieu, wat andere eisen aan het individu stelt
   
3. Er moeten mutaties plaatsvinden in het DNA

oortenvorming

Wil een nieuwe soort ontstaan uit een andere soort, dan moet een deel van de originele populatie:

Langdurig geïsoleerd raken van het andere deel van de populatie

Terechtkomen in een ander milieu, wat andere eisen aan het individu stelt

Er moeten mutaties plaatsvinden in het DNA

Selectiedruk

Natuurlijke selectie

Mutaties

Evolutie vindt plaats omdat organismen die het beste zijn aangepast in een populatie hun genen door geven aan de volgende generatie.  --> natuurlijke selectie-survival of the fittest.  kan alleen door grote genetische variatie. variatie door recombinatie en mutaties. 

Wat is in de neodarwinistische evolutietheorie het uitgangspunt ter verklaring van de grote soortendiversiteit op aarde?

1. in een populatie passen individuen zich voortdurend aan veranderende milieuomstandighden aan en geven nieuwe kenmerken door aan hun nakomelingen.
2. In een populatie zullen alleen sterke individuesn overleven en deze zullen dus ook sterke individuen voortbrengen.
3. In een populatie zullen vooral de individuen die goed zijn aangepast aan het milieu zich voortplanten.
4. Veranderingen in het milieu dwingt de individuen in een populatie tot mutatie om te overleven. Deze mutatie geven zedoor aan hun nakomelingen.

Welke factor bepaalt zowel de richting als de snelheid van de evolutie?

1. Veranderingen in het milieu van organismen.
2. Een strijd om het bestaan tussen de organismen.
3. Variatie tussen verschillende organismen.
4. Veranderingen van het DNA van organismen.

De berkenspanner is een mottensoort waarvan een lichtgrijze en een zwarte variant voorkomt. In Engeland was rond 1850 slechts 1% van de motten zwart. In 1900 bleek echter 99% zwart te zijn. Dit werd verklaard doordat de lichte exemplaren sterk opvielen op de boomstammen die zwart waren geworden door de roet uit schoorstenen. Daardoor vormden de lichte exemplaren een opvallende prooi voor vogels.

Welke term omschrijft deze verschuiving in de kleurverhouding het beste?

1. Adaptatie
2. Evolutie
3. Genetische Isolatie
4. Natuurlijke selectie

Basisstof 5: Onderzoek naar evolutie

Thema 4: Evolutie

Leerdoelen

• Je kent enkele onderzoeksmethode naar verwantschap 

1. Vergelijken van de anatomie 
2. Vergelijken van de biochemie (DNA-sequencing, overeenkomst in bouw van cellen)

• Je kunt verschillen en overeenkomsten herkennen tussen organen en orgaanstelsels van de mens en van verschillende diersoorten 

1. Homologe organen 
2. Analoge organen 
3. Rudimentaire organen

• Je kunt een stamboom aflezen en construeren 

homologie <                                 vs                          > analogie

homologie

• zelfde ontstaansgeschiedenis
• zelfde bouwplan
• verschillende functies

verwantschap

analogie

• verschillende ontstaansgeschiedenis
• verschillend bouwplan
• zelfde functies

geen verwantschap

Vergelijken van anatomie om verwantschap aan te geven. Biochemie om conclusies te kunnen trekken. 

Welke van deze organen zijn analoog aan elkaar?

1. Vogel en insect
2. Vleermuis en vogel
3. Vleermuis en insect

De arm van een mens en de voorpoot van een hond zijn

1. Homoloog
2. Analoog

1. Homoloog
2. Analoog

1. Homoloog
2. Analoog
3. Rudimentair

Rudimentaire organen

Door aanpassing aan het milieu kunnen organnen hun functies verliezen. 

Wat zijn rudimentaire organen

1. Organen die dezelfde bouw hebben maar een andere functie
2. Organen die dezelfde functie hebben, maar apart van elkaar zijn ontstaan
3. Organen die dezelfde functie hebben, maar niet dezelfde bouw
4. Organen die we door aanpassingen aan het milieu niet meer nodig hebben

Wij mensen hebben rudimentaire organen. Welk van de volgende organen is rudimentair?

1. Galblaas
2. Blinde darm
3. Endeldarm
4. Lever

Je hebt gezien dat organen in verschillende organismen op elkaar kunnen lijken. Is deze gelijknis vanwege een gemeenschappelijke voorouder, dan noemen we dit homoloog. Is dezelfde vorm ontstaan zonder gemeenschappelijke voorouder, dan heet dit analoog. Welke eigenschappen die hieronder staan zijn volgens jou analoog? en welke homoloog?

homoloog

analoog

Het polsgewricht in een mens en de vingewrichten in een walvis

De vleugels van een meeuw en de vleugels van een vlieg

de duim van een gorilla en de duim van een wasbeer

de slurf van een mammoet en de slurf van een olifant

Wat is geen rudimentair orgaan?

1. Het heupbeen bij een walvis
2. De blinde darm bij de mens
3. Het staartbotje bij een kat
4. Het staartbeen bij de mens

Waarom hebben
we kippenvel?

Rudimentaire organen

• organen die in de loop van de evolutie hun functie hebben verloren
• organen kunnen zelfs verdwijnen
• voorbeelden: blindedarm bij de mens, bekken bij een walvis, dijbeen bij een slang

Kippenvel komt alleen voor bij zoogdieren met een vacht en dus ook bij de mens. Het dient twee doelen: ten eerste heeft het als functie warmte vast te houden bij kou. Wanneer alle haren overeind gaan staan, kan warmte namelijk beter worden behouden. Ten tweede heeft het, in het geval van heftige emoties zoals angst, als resultaat dat de vacht opzet, waardoor het dier groter lijkt en het de vijand kan afschrikken.

Bij de mens is kippenvel een evolutionair overblijfsel van onze behaarde voorouders. 

Behalve dat het verklapt dat je het koud hebt of dat je een liedje heel erg mooi vindt, heeft kippenvel bij de mens dus eigenlijk geen functie meer.

Elke haar op je lichaam heeft een eigen spiertje in de huid, de musculus arrector pili. Als deze spier zich aanspant, gaat het haartje rechtop staan. Door het samentrekken van de spiertjes ontstaan kleine deukjes in de huid, waardoor de huid rondom de haar als bultjes te zien zijn. Het samentrekken van de spiertjes wordt veroorzaakt door het autonoom zenuwstelsel. Dit deel van het zenuwstelsel regelt onbewust de functie van organen, zoals bijvoorbeeld de regulering van de ademhaling. Je hebt dus zelf geen invloed op uitlokken of tegengaan van kippenvel. Kippenvel komt alleen voor bij zoogdieren met een vacht en dus ook bij de mens. Het dient twee doelen: ten eerste heeft het als functie warmte vast te houden bij kou. Wanneer alle haren overeind gaan staan, kan warmte namelijk beter worden behouden. Ten tweede heeft het, in het geval van heftige emoties zoals angst, als resultaat dat de vacht opzet, waardoor het dier groter lijkt en het de vijand kan afschrikken.

Bij de mens is kippenvel een evolutionair overblijfsel van onze behaarde voorouders. Behalve dat het verklapt dat je het koud hebt of dat je een liedje heel erg mooi vindt, heeft kippenvel bij de mens dus eigenlijk geen functie meer.
 

Rudimentaire organen van de mens 

BS5: Cladistiek / stambomen 

Afstammingsboom

Clade (= tak)

• een groep organismen met overeenkomstige voorouder

Splitsingspunten in cladogram

• Van een tak naar twee takken (dichotoom )
  
• Een gemeenschappelijke voorouder
• Boven splitsing verschillen clades slechts in 1 eigenschap

Welke dieren zijn volgens de informatie het meest aan elkaar verwant?

(zie stamboom hiernaast)

Sleep het goede antwoord naar het duimpje!!

de manenwolf en de wolf 

de manenwolf en de boshond

de jakhals en de wolf

de jakhals en de manenwolf

de boshond en de wolf

de boshond en de jakhals

Volgens de evolutie ontstaan er in de loop van de tijd verschillen tussen organismen. Bij het ontstaan van grote verschillen worden ze ingedeeld in aparte groepen. In de stamboom van informatie 1 geven de cijfers 1, 2 en 3 het ontstaan van zulke aparte groepen aan.

In welke volgorde in de tijd zijn deze splitsingen in aparte groepen ontstaan volgens de gegevens in de stamboom? 

1 - 2 - 3 

3 - 2 - 1

3 - 1 - 2 

2 - 1 - 3 

2 - 3 - 1 

1 - 3 - 2 

Hoe delen we stambomen in?

Tot ver in de 20e eeuw:

• op basis van uiterlijke kenmerken

Vrij recentelijk: op basis van moleculaire homologie

• overeenkomsten in DNA sequenties
• overeenkomsten in eiwitbouw (homologie in aminozuurvolgorde (primaire structuur))

Hierdoor kunnen stambomen totaal verschillend uitzien!

Een recente ontdekking op basis van indeling in moleculaire homologie laat zien dat walvissen zeer nauw verwant zijn aan hoefdieren.

Een blauwe vinvis is nauwer verwant aan een giraffe dan aan een haai.

                          Cladogram vs. Fylogram

Cladogram

• geeft verwantschap tussen clades weer
• lengte van clades hebben geen betekenis

Een cladogram geeft GEEN informatie over verloop van tijd 

Fylogram

• geeft verwantschap tussen clades weer
• lengte van clades geeft aan hoeveel tijd er in de evolutie verlopen is

Een fylogram geeft WEL informatie over verloop van tijd 

Bestudeer de stamboom hiernaast.

Welk type afbeelding is hier weergegeven?

1. cladogram
2. fylogram

RNA 

rRNA

ribosomal RNA

Genetisch onderzoek

Op basis van ribosomaal RNA (rRNA):

• Bij prokaryoten en eukaryoten

Op basis van DNA:

• DNA-sequencing
• Mate van overeenkomst in basenvolgorde zegt iets over de verwantschap

Leerdoelen herhalen 

• Je kent enkele onderzoeksmethode naar verwantschap 

• Je kunt verschillen en overeenkomsten herkennen tussen organen en orgaanstelsels van de mens en van verschillende diersoorten 

• Je kunt een stamboom aflezen en construeren 

Is dit een rudimentair, analoog of homoloog orgaan? De duim van de mens en de panda

1. Rudimentair
2. Analoog
3. Homoloog
4. Geen van 3en

In de afbeelding zie je de evolutionaire stamboom van zowel een aantal uitgestorven als nu nog levende katachtigen. 

Zet de soorten in de juiste volgorde van ontstaan. Zet de soort die het langst geleden is ontstaan links.

Leeuw

Proailurus lemanensis

Sabeltand-tijger

Analoge organen duiden op een nauwe verwantschap (ze delen een gemeenschappelijke voorouder = vaak een uitgestorven soort)

1. juist
2. onjuist

Welke groep vissen is volgens de stamboom het langst geleden als aparte

groep ontstaan?

Sleep het vinkje naar het goede antwoord

B blauwe regenboogvis

C Plecodus

E prinses van Burundi 

D schubbeneter

A Petrochromis

Bij welke gemeenschappelijke voorouder van de mensapen
ontbrak de staart al?

1. A
2. B
3. C
4. D

Hoe lang geleden leefde de gemeenschappelijke voorouder van Mens en Bonobo's?

1. 25 miljoen jaar geleden
2. 15 miljoen jaar geleden
3. 7 miljoen jaar geleden
4. 5 miljoen jaar geleden

Stamboom slangen.

Welk soort is uitgestorven?

1. 1
2. 7
3. 4
4. 6

Huiswerk

Wat je nog niet af hebt van basisstof 5 maak je thuis af