B3 De evolutietheorie + B4 evolutie in populaties

• Biologie
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

De evolutietheorie

Havo 4

Thema 4

BS 3

Vandaag

Leerdoel

• Je kunt uitleggen wat de neodarwinistische evolutietheorie inhoudt.

Programma

1. Feiten of fabels
2. De evolutietheorie
3. Zelf werken

Evolutietheorieën

Creationisme:

• de aarde en organismen zijn geschapen
• sommige organen te ingewikkeld om  door evolutie te zijn ontstaan --> intelligente schepper

Lamarck (1744-1829):

• eigenschappen veranderen tijdens leven individu
• veranderde eigenschap wordt doorgegeven

Darwin (1809-1882):

• On the origin of species (1859) --> evolutietheorie

Gregor mendel (1822-1884)

DNA bevat alle erfelijke eigenschappen

• Voor het eerst ontdekt in 1871
  
• Structuur pas ontdekt in 1953
  

Neodarwinistische evolutietheorie

• Genetische variatie
• Mutaties
• Selectiedruk
• Natuurlijke selectie / survival of the fittest
• Fitness
• geologische isolatie

Mutaties

•  Toevallige veranderingen in het DNA van een organisme
• Heel normaal, hele tijd door bij replicatie (kopiëren) van DNA
• Mutaties hebben bijna nooit effect op organisme, maar:
• Door mutatie op mutatie kunnen eigenschappen van organismen wel veranderen.
• Drijvende kracht achter Evolutie!

Evolutie

• Verschillen in genotypen door mutaties --> ontstaan allelen --> genetische variatie

•  Natuurlijke selectie = organismen met gunstige eigenschappen overleven en hebben meer kans om zich voort te planten dan organismen met 'ongunstige eigenschappen'

• Survival of the fittest = Organismen die beter kunnen overleven, kunnen zich voortplanten. Hierdoor gaat een soort steeds beter passen in zijn omgeving

• Overerving van de 'goede eigenschappen

Voorbeeld van evolutie

Voorbeeld van evolutie

Voorbeeld van evolutie

Evolutie

Selectiedruk = invloed van milieufactoren op genetische variatie.

• hoger --> minder variatie
• lager --> overleving voor iedereen makkelijker

Fitness = voortplanting geschiktheid doordat het organisme het beste is aangepast.

Fitness is afhankelijk van het milieu.

Adaptatie = aanpassing

Het veranderen van een soort

• Niet alle individuen van dezelfde soort zijn gelijk (genetische variatie).
• Die het beste passen in de omstandigheden en in het gebied hebben op dat moment meer overlevingskans.
• Ook meer kans op voortplanting, dus om dit door te geven aan nakomelingen.
• Na vele jaren zie je deze variant van de soort (bijna) alleen nog maar en zijn andere varianten (bijna) verdwenen).

Evolutie laatste tijd?

Bijvoorbeeld de berkenspanner. Berkenbomen zijn wit, maar in vervuilde omgevingen worden de stammen zwart.

Soortvorming

• geografisch:  doordat twee populaties van elkaar gescheiden worden
• in zelfde gebied :
  geen voortplanting door mutaties, verschil baltsgedrag

Oorzaken van reproductieve isolatie

Geografische isolatie.

Ontstaan van bergen

rivieren 

Flinke bosbrand

Ontstaan van eilanden bijv vulkanische

geografische isolatie

B4 Evolutie in populaties

Veranderende allelfrequentie 

Seksuele selectie

B4 Evolutie in populaties

Definities

• Populatie = Alle individuen van een soort die in een bepaald gebied leven en onderling voortplanten
  
  
• Genenpool: alle verschillende genen  die voorkomen in een populatie 
  
  
• 
  
  

Stel dat....

- Populaties zijn volledig gescheiden  

- Ze zijn groot genoeg

- Er treedt geen evolutie op
(allelen hebben dus geen specifiek voordeel) 

Dan blijkt dat de allelfrequenties
in populaties constant blijven 

(voorbeeld bij mensen is oogkleur of bloedgroep)

Sommige allelfrequenties zijn stabiel (bloedgroepen bij mensen).

Veel allelfrequenties worden beïnvloed door gebeurtenissen. 

De allelfrequentie kan veranderen

B4 Evolutie in populaties

Evolutie

Mutaties zorgen voor nieuwe varianten van genen, vooral als deze dominant zijn zal snel worden geselecteerd op het  positieve/nadelige effect. 

Waarom bij vooral bij dominante allelen? 

Evolutie

Als een eigenschap voordeel oplevert voor overlevingskans, zorgt natuurlijke selectie voor survival of the fittest 

In sommige gevallen levert een eigenschap alleen voordeel op voor de voortplantingskans,  dan spreken we van seksuele selectie

Allelfrequentie sikkelcelanemie

In heterozygote toestand (Hb^NHb^S) verzooraakt het slechts een lichte vorm van anemie (bloedarmoede).

Sikkelcelanemie wordt veroorzaakt door het allel Hb^S.

allelfrequentie

Geen selectie (bv. oorlelletje):

allelfrequenties blijven gelijk

Wel selectie (bv. sikkelcelanemie)

allelfrequenties veranderen

In een populatie

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

De allelfrequentie van het allel verandert.

Voorbeeld: de berkenspanner

Evolutie van de Berkenspanner

                               Berkenspanner

Na industriële revolutie

Wit : Zwart  1 : 20

Voor industriële revolutie

Wit : Zwart  20 : 1

Opdracht

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 boomstammen (ontstaan door vervuiling) zijn de donkere berkenspanners slecht zichtbaar, zij worden door vogels minder opgegeten (selectie)

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