Thema 4 Evolutie B1 Indeling van de levende natuur

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

Thema 4 Evolutie

B1 

Ontwikkeling van het leven

Leerdoel B1

1. Je kunt benoemen uit welke periode de eerste levende organismen op aarde stammen.
   
   
2. Je kunt het ontstaan van prokaryoten en eukaryoten beschrijven.
   
   
   
3. Je kunt het ordeningssysteem van organismen beschrijven en toepassen.
   

Geschiedenis van het leven

Geologische tijdschaal:

• Precambrium: vorming aarde en eerste
• eencellige vormen van leven.
• Daarna eerste meercelligen. 
• Tot in Siluur: al het leven in de zee. 

Binas 94A

Het Precambrium beslaat 88% van de aardgeschiedenis. In deze beginperiode werd de aarde gevormd, kwam het eerste eencellige leven tot bloei en ontstonden de voorlopers van alle huidige levensvormen. 

Geschiedenis van het leven

Geologische tijdschaal:

• Na eerste landplanten ook landdieren 
  (vooral geleedpotigen). 
• Daarna ook gewervelden (amfibieën).
• Ook eerste planten met vaatbundels. 

Het Precambrium beslaat 88% van de aardgeschiedenis. In deze beginperiode werd de aarde gevormd, kwam het eerste eencellige leven tot bloei en ontstonden de voorlopers van alle huidige levensvormen. 

Geschiedenis van het leven

Geologische tijdschaal:

• Reptielen eerste gewervelde landdieren 
  (niet meer afhankelijk van water). 
• Hierna eerste zoogdieren en vogels. 
• Na verdwijning van dinosauriërs konden
  zij verder ontwikkelen. 
• Oudste fossielen van mens:
  5 miljoen jaar oud.  

Het Precambrium beslaat 88% van de aardgeschiedenis. In deze beginperiode werd de aarde gevormd, kwam het eerste eencellige leven tot bloei en ontstonden de voorlopers van alle huidige levensvormen. 

Geschiedenis van het leven

Kijktip: Life on Our Planet
(Netflix)

Het Precambrium beslaat 88% van de aardgeschiedenis. In deze beginperiode werd de aarde gevormd, kwam het eerste eencellige leven tot bloei en ontstonden de voorlopers van alle huidige levensvormen. 

Maak opdracht 1 t/m 3

Ontstaan organische stoffen

• Chemische evolutie: uit anorganische stoffen ontstonden organische stoffen. 
• Organische stoffen (bijv. C6H12O6):                                                    

- bevatten altijd minimaal de atomen: C, H en (meestal) O

- zijn meestal grote, ingewikkelde moleculen                                     

- komen meestal van organismen af

• Anorganische stoffen (bijv. CO2):                                                                                    

- zijn meestal klein en eenvoudig       

- komen zowel voor in levenloze natuur als in organismen 

Ontstaan van levende cellen

Verschillende theorieën over ontstaan van leven:

1. Theorie oersoep: organische stoffen in zee verenigde zich en vormden grotere moleculen en uiteindelijk cellen. 
   Vorm van zelforganisatie: eenheden met nieuwe eigenschappen ontstaan op een hoger organisatieniveau.
2. Theorie black smokers: bouwstenen van leven ontstonden door vulkanische schoorstenen op bodem oceaan bij 400 graden C. 
3. Theorie ruimte: bouwstenen voor leven afkomstig uit de ruimte. 

Ontstaan van prokaryoten

Prokaryoten: eencellige organismen zonder celkern. 

• Oudste fossielen zijn 3,5 miljard jaar oud. 
• Erfelijk materiaal (1 cirkelvormig chromosoom) los in cytoplasma. 
• Eerste prokaryoten anaeroob: alleen leven in milieu zonder zuurstof.
• Heterotroof: kunnen niet zelf organische stoffen uit anorganische stoffen maken. 
• Energie uit opname/ afbraak van organische stoffen uit oersoep.  

Ontstaan van prokaryoten

Autotrofen: organismen in staat om organische stoffen te vormen uit anorganische stoffen en energie.

• Cyanobacteriën (blauwalg): eerste autotroof (2,8 miljoen jaar geleden).
   Produceerden zuurstof door fotosynthese. 
  
  
• Anaerobe organismen stierven uit door zuurstof in atmosfeer. 
• Aerobe organismen ontstonden: gebruikten zuurstof om organische stoffen af te breken (verbranding) voor de energie.

Ontstaan van eukaryoten

Eukaryoten: cellen met een celkern, dubbele membranen en organellen. 

Endosymbiosetheorie:

• Eukaryoten ontstonden uit grote prokaryoten. 
• Door instulping van celmembraan rond DNA ontstonden kernmembraan, celkern en ER. 
• Opgenomen aerobe, heterotrofe bacteriën: mitochondriën. 
• Opgenomen autotrofe cyanobacteriën: chloroplasten. 

Ontstaan van eukaryoten

Bewijzen endosymbiosetheorie:

1. Cirkelvormig DNA in chloroplasten en mitochondriën.
2. Binnenste membraan lijkt op prokaryoot membraan. 
3. Celdeling verloopt hetzelfde als bij prokaryoten.
4. Deling mitochondriën en chloroplasten wordt gestuurd vanuit eigen DNA. 

De domeinen op basis van de bouw van ribosomen

Prokaryoot

• Zijn relatief eenvoudig gebouwde organismen.
• Archaea of bacterie.
  
• Geen celkern.
  
• Altijd eencellig.
  

Archaea

• Leven vaak onder extreme omstandigheden (extremofielen)

• Verschil met bacteriën is dat de celwand en het celmembraan is opgebouwd uit andere materialen/ type vetten

Eukaryoten

• eencellig of meercellig
• complexer gebouwd
  
• celkern
  
• organellen 
• dubbele membranen

ukaryoten zijn organismen die in hun cellen een celkern hebben. Tot het domein van de eukaryoten behoren onder meer de schimmels, planten en dieren. De cellen van eukaryoten zijn complexer gebouwd dan die van prokaryoten. Schimmels en dieren hebben in hun cellen verschillende organellen, waaronder mitochondriën. Planten hebben daarnaast ook chloroplasten. Eukaryoten kunnen meercellig zijn. Cellen van dieren hebben geen celwanden, die van schimmels en planten wel. Schimmels en dieren zijn heterotroof. Organismen met chlorofyl (bladgroen), zoals planten, zijn autotroof. Bij planten bevindt het chlorofyl zich in de chloroplasten (bladgroenkorrels).

Moleculair onderzoek leidt tot nieuwe inzichten in de verwantschap van organismen. Daardoor delen systematici organismen soms in bij een andere groep of ze creëren zelfs nieuwe groepen of rangen. Aan het begin van deze eeuw werd het domein eukaryoten bijvoorbeeld verdeeld in drie rijken (dieren, planten en schimmels) en een restgroep van voornamelijk eencellige eukaryoten. De eukaryoten worden nu ingedeeld in een aantal ‘supergroepen’, waarbinnen de dieren, planten, schimmels en eencellige eukaryoten een nieuwe plaats hebben gekregen.

Eukaryoot vs. prokaryoot

Ordening

• Taxonomie = wetenschappelijke discipline die zich bezighoudt met het benoemen en classificeren van de diverse levensvormen.
  
• Classificatie = het indelen van organismen op grond van overeenkomsten of verwantschap in eigenschappen of kenmerken. 
• Carolus Linnaeus (1701-1778) -> deelde organismen in op morfologie = uiterlijke kenmerken.
• Vanaf eind vorige eeuw classificatie op DNA

Verdere indeling

• De drie domeinen (prokaryoten, archaea en eukaryoten) worden onderverdeeld in rijken. 

• Binnen de eukaryoten heb je de volgende 3 rijken: planten,  dieren, schimmels (en eigenlijk nog een vierde groep de eencellige eukaryoten).

• Na de rijken de volgende ezelsbrug: SK OF GS

     s(tammen) k(lassen) o(rden) f(amilies) g(eslachten) s(oorten)

Organismen worden ingedeeld in steeds kleinere groepen. Rijken worden onderverdeeld in stammen. Enkele voorbeelden van stammen van het dierenrijk zijn gewervelden, geleedpotigen en weekdieren. Een stam wordt verder ingedeeld in klassen, orden, families, geslachten en soorten (zie afbeelding 7). Indelingsgroepen op verschillende niveaus noem je taxa (enkelvoud: taxon). Een soort noem je ook wel species en een geslacht genus (meervoud: genera). Een geslacht bestaat uit soorten die zich uit eenzelfde voorouder hebben ontwikkeld. Een tijger bijvoorbeeld behoort tot de stam van de gewervelden, tot de klasse van de zoogdieren, tot de orde van de roofdieren, tot de familie van de katachtigen en tot het geslacht panter. Alle organismen die tot hetzelfde geslacht behoren, zijn nauwer aan elkaar verwant dan alle organismen die tot dezelfde stam behoren.

Soorten worden aangeduid met een wetenschappelijke naam. De Zweedse bioloog Carl Linnaeus heeft de wetenschappelijke naamgeving, ofwel binaire naamgeving, opgezet. Iedere soort kreeg een geslachtsnaam en een soortaanduiding. De geslachtsnaam staat voorop en wordt met een hoofdletter geschreven. De soortaanduiding komt daarachter en wordt met een kleine letter geschreven. Vaak staat er nog achter welke onderzoeker deze naam heeft gegeven. Een madeliefje bijvoorbeeld heeft als wetenschappelijke naam Bellis perennis L. De geslachtsnaam is Bellis en de soortaanduiding perennis. De L. staat voor Linnaeus, die het madeliefje deze wetenschappelijke naam gaf.

Indelingscriteria

Er zijn 3 criteria die 4 typen cellen uit elkaar kan houden: 

• aanwezigheid celwand: niet bij dierlijke cel, overige wel.
• aanwezigheid bladgroenkorrels: alleen bij plantencel (en cyanobacteriën), rest niet.
  
• aanwezigheid celkern: niet bij prokaryoot, rest wel.

De levenswijze (autotroof of heterotroof) en uit hoeveel cellen het organisme bestaat zijn ook indelingscriteria.

Maak opdracht 15 t/m 17

Classificatieniveaus

Hiërarchische reeks om soorten een plaats te geven

Stam

Geslacht

Verdere indeling dierenrijk:

SK OF GS

- S(tam)

- K(lasse)

- O(rde)

- F(amilie)

- G(eslacht)

- S(oort)

Binaire naamgeving

Geslachtsnaam + soortsaanduiding 

(+ naamgever)

Voorbeeld Madeliefje:

Bellis perennis L.

Carolus Linnaeus

Maak opdracht 4 t/m 12

• Klaar? Neem dan de Context Wetenschap door en maak opdracht 13.

• Rond de basisstof af met de Flitskaarten en Test Jezelf

Extra oefenmateriaal

Niet verplicht!

Organisch of anorganisch

https:

Hoeveel procent was je score?

Match-oefeningen

- cellen van de domeinen / rijken

 - indeling organismen (2 oefeningen)

- indeling Tijger

https:

Hoeveel procent was je score?

https:

Hoeveel procent was je score?

https:

Hoeveel procent was je score?

https:

Hoeveel procent was je score?