Thema 4 Evolutie B4 Evolutie in populaties
1 / 34
Lesduur is: 45 minOnderdelen in deze les
Slide 1 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 2 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 3 - Video
Deze slide heeft geen instructies
Slide 4 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 5 - Tekstslide
Een veelgebruikte omschrijving van een soort is: organismen behoren tot dezelfde soort als ze in staat zijn zich onderling voort te planten en daarbij vruchtbare nakomelingen voort te brengen. Een Indische en een Afrikaanse olifant bijvoorbeeld, krijgen bij kruising geen vruchtbare nakomelingen.
Maar er zijn twijfelgevallen. Soms is slechts een deel van de nakomelingen vruchtbaar en een ander deel onvruchtbaar. Als je bijvoorbeeld een paard met een ezel kruist, ontstaat een muildier (als de moeder een paard is) of een muilezel (als de moeder een ezel is, zie afbeelding 24). Vrouwelijke muildieren of muilezels zijn vruchtbaar, maar mannelijke muildieren of muilezels zijn onvruchtbaar.
Een soort bestaat uit een of meer populaties. Een populatie bestaat uit een groep individuen van dezelfde soort die leven in een bepaald gebied en zich onderling voortplanten. Populaties van dezelfde soort kunnen door natuurlijke barrières van elkaar zijn gescheiden, bijvoorbeeld door een bergkam, een rivier of een zee. Als twee individuen van een populatie zich geslachtelijk voortplanten, wisselen ze genen uit. Twee verschillende populaties wisselen alleen in bijzondere gevallen genen uit. Dat kan als er bijvoorbeeld individuen uit een populatie wegtrekken naar een andere populatie of als een natuurlijke barrière tussen twee populaties wegvalt, waardoor één populatie ontstaat. Het verschijnsel dat tussen twee populaties van dezelfde soort uitwisseling van genen plaatsvindt, heet gene flow.
De meeste soorten bestaan uit zeer veel populaties. Een betere omschrijving van het begrip soort is dan ook: de grootste verzameling van populaties waartussen gene flow plaatsvindt of kan plaatsvinden. Een pronkrug en een teckel (zie afbeelding 25) lijken op het eerste gezicht niet echt op elkaar, maar worden wel tot dezelfde soort gerekend. Het zijn twee verschillende rassen van de soort hond. Beide honden verschillen te veel in grootte om zich op natuurlijke wijze te kunnen voortplanten. Een pronkrug en een teckel kunnen wel paren met honden van tussenliggende grootte. De nakomelingen van deze kruisingen kunnen op hun beurt paren met pronkruggen en teckels. Zo kunnen de genen van beide hondenrassen op een natuurlijke wijze worden uitgewisseld. Bij een paard en een ezel daarentegen blijft de uitwisseling van genen beperkt tot één generatie.
Denk je dat paarden en ezels samen nakomelingen kunnen krijgen?
Slide 6 - Open vraag
Deze slide heeft geen instructies
Slide 7 - Tekstslide
Maar er zijn twijfelgevallen. Soms is slechts een deel van de nakomelingen vruchtbaar en een ander deel onvruchtbaar. Als je bijvoorbeeld een paard met een ezel kruist, ontstaat een muildier (als de moeder een paard is) of een muilezel (als de moeder een ezel is, zie afbeelding 24). Vrouwelijke muildieren of muilezels zijn vruchtbaar, maar mannelijke muildieren of muilezels zijn onvruchtbaar.
Slide 8 - Tekstslide
Maar er zijn twijfelgevallen. Soms is slechts een deel van de nakomelingen vruchtbaar en een ander deel onvruchtbaar. Als je bijvoorbeeld een paard met een ezel kruist, ontstaat een muildier (als de moeder een paard is) of een muilezel (als de moeder een ezel is, zie afbeelding 24). Vrouwelijke muildieren of muilezels zijn vruchtbaar, maar mannelijke muildieren of muilezels zijn onvruchtbaar.
Slide 9 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 10 - Tekstslide
Een lijger (Panthera leo x tigris) is een kruising tussen een mannetjesleeuw en een vrouwtjestijger. Om die reden behoort het dier tot het geslacht Panthera van de familie der katachtigen. Mannetjeslijgers zijn onvruchtbaar. De meeste mannetjeslijgers bereiken de volwassen leeftijd en doen pogingen tot voortplanting met leeuwinnen, tijgervrouwtjes of met vrouwelijke hybriden. Vrouwtjeslijgers zijn meestal wel vruchtbaar en kunnen zich voortplanten met een tijger of een leeuw.
Slide 11 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 12 - Video
Deze slide heeft geen instructies
Slide 13 - Tekstslide
In een populatie komen veel verschillende genotypen voor. De verzameling van alle genen in een populatie is de genenpool van die populatie. Tot de genenpool behoren alle allelen van alle individuen van een populatie. De omvang van de genenpool is een maat voor de genetische variatie in een populatie. Als in een populatie van een bepaalde eigenschap maar één allel voorkomt, kan er geen natuurlijke selectie met betrekking tot dit allel plaatsvinden. De allelfrequentie geeft aan hoe vaak een allel in de populatie voorkomt. De allelfrequentie ligt tussen de waarden 0 en 1.
Als er geen enkele vorm van selectiedruk optreedt, worden de allelen op een willekeurige manier doorgegeven aan de nakomelingen. De kans dat een bepaald allel wordt doorgegeven aan de volgende generatie, hangt dan uitsluitend af van de allelfrequentie in de voorafgaande generatie. Binnen een (grote) populatie blijven daardoor de allelfrequenties door de generaties heen constant. Deze wetmatigheid wordt de regel van Hardy-Weinberg genoemd en kan gemakkelijk worden afgeleid (zie BiNaS tabel 93D3).
Slide 14 - Tekstslide
In een populatie komen veel verschillende genotypen voor. De verzameling van alle genen in een populatie is de genenpool van die populatie. Tot de genenpool behoren alle allelen van alle individuen van een populatie. De omvang van de genenpool is een maat voor de genetische variatie in een populatie. Als in een populatie van een bepaalde eigenschap maar één allel voorkomt, kan er geen natuurlijke selectie met betrekking tot dit allel plaatsvinden. De allelfrequentie geeft aan hoe vaak een allel in de populatie voorkomt. De allelfrequentie ligt tussen de waarden 0 en 1.
Als er geen enkele vorm van selectiedruk optreedt, worden de allelen op een willekeurige manier doorgegeven aan de nakomelingen. De kans dat een bepaald allel wordt doorgegeven aan de volgende generatie, hangt dan uitsluitend af van de allelfrequentie in de voorafgaande generatie. Binnen een (grote) populatie blijven daardoor de allelfrequenties door de generaties heen constant. Deze wetmatigheid wordt de regel van Hardy-Weinberg genoemd en kan gemakkelijk worden afgeleid (zie BiNaS tabel 93D3).
Slide 15 - Tekstslide
In een populatie komen veel verschillende genotypen voor. De verzameling van alle genen in een populatie is de genenpool van die populatie. Tot de genenpool behoren alle allelen van alle individuen van een populatie. De omvang van de genenpool is een maat voor de genetische variatie in een populatie. Als in een populatie van een bepaalde eigenschap maar één allel voorkomt, kan er geen natuurlijke selectie met betrekking tot dit allel plaatsvinden. De allelfrequentie geeft aan hoe vaak een allel in de populatie voorkomt. De allelfrequentie ligt tussen de waarden 0 en 1.
Als er geen enkele vorm van selectiedruk optreedt, worden de allelen op een willekeurige manier doorgegeven aan de nakomelingen. De kans dat een bepaald allel wordt doorgegeven aan de volgende generatie, hangt dan uitsluitend af van de allelfrequentie in de voorafgaande generatie. Binnen een (grote) populatie blijven daardoor de allelfrequenties door de generaties heen constant. Deze wetmatigheid wordt de regel van Hardy-Weinberg genoemd en kan gemakkelijk worden afgeleid (zie BiNaS tabel 93D3).
Slide 16 - Tekstslide
In een populatie komen veel verschillende genotypen voor. De verzameling van alle genen in een populatie is de genenpool van die populatie. Tot de genenpool behoren alle allelen van alle individuen van een populatie. De omvang van de genenpool is een maat voor de genetische variatie in een populatie. Als in een populatie van een bepaalde eigenschap maar één allel voorkomt, kan er geen natuurlijke selectie met betrekking tot dit allel plaatsvinden. De allelfrequentie geeft aan hoe vaak een allel in de populatie voorkomt. De allelfrequentie ligt tussen de waarden 0 en 1.
Als er geen enkele vorm van selectiedruk optreedt, worden de allelen op een willekeurige manier doorgegeven aan de nakomelingen. De kans dat een bepaald allel wordt doorgegeven aan de volgende generatie, hangt dan uitsluitend af van de allelfrequentie in de voorafgaande generatie. Binnen een (grote) populatie blijven daardoor de allelfrequenties door de generaties heen constant. Deze wetmatigheid wordt de regel van Hardy-Weinberg genoemd en kan gemakkelijk worden afgeleid (zie BiNaS tabel 93D3).
Slide 17 - Link
Deze slide heeft geen instructies
Slide 18 - Video
Deze slide heeft geen instructies
Slide 19 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 20 - Tekstslide
De regel van Hardy-Weinberg geldt alleen als geen andere factoren dan de allelfrequenties van de vorige generatie de allelfrequenties beïnvloeden. Bij vrijwel alle populaties en genen zijn er wel andere beïnvloedende factoren, waardoor allelfrequenties kunnen veranderen. Onder invloed van natuurlijke selectie (selectiedruk) kunnen verschillende allelen van een gen leiden tot verschillen in overlevingskans voor het individu. In dat geval zal de frequentie van het allel dat de hoogste overlevingskans geeft, toenemen in de populatie.
Allelfrequenties kunnen ook veranderen als door mutaties nieuwe varianten van een gen ontstaan. Een gemuteerd allel dat dominant is, komt direct in het fenotype tot uiting. Als zo’n mutatie nadelig is voor het individu (dat wil zeggen de overlevingskans verkleint), zal het allel snel weer uit de populatie verdwijnen. Van een gemuteerd allel dat dominant is en dat de overlevingskans vergroot, zal de frequentie toenemen.
Slide 21 - Video
Deze slide heeft geen instructies
Slide 22 - Tekstslide
Bij seksuele selectie spelen eigenschappen van seksuele partners een rol die de voortplantingskans van de partners vergroten, maar niet altijd de overlevingskans. Een duidelijk voorbeeld hiervan is de staart van de mannetjespauw. De pauwenvrouwtjes kiezen het mannetje met de mooiste staart. Hoewel deze staart geen overlevingsvoordeel oplevert, kan het mannetje wel zijn genen doorgeven aan de volgende generatie. Bij zeeleeuwen of herten hebben de vrouwtjes geen keuze. Mannetjes wedijveren met elkaar om te kunnen paren. De winnaar paart met de vrouwtjes en de verliezer heeft minder kans op voortplanting. Bij deze soorten zijn de mannetjes vaak groter dan de vrouwtjes.
Ook bij mensen komt seksuele selectie op bepaalde eigenschappen voor. De bloedgroep speelt geen rol bij de partnerkeuze. Daardoor bepaalt het toeval welke allelen voor de bloedgroep worden doorgegeven aan de volgende generatie. Dit hoeft echter niet voor alle genen zo te zijn. De huidskleur of de lichaamslengte kan bijvoorbeeld wel de partnerkeuze beïnvloeden. Welke allelen voor deze eigenschappen worden doorgegeven aan de volgende generatie, is in die gevallen niet geheel willekeurig. Daardoor kunnen de allelfrequenties voor deze eigenschappen veranderen.
Slide 23 - Tekstslide
Bij seksuele selectie spelen eigenschappen van seksuele partners een rol die de voortplantingskans van de partners vergroten, maar niet altijd de overlevingskans. Een duidelijk voorbeeld hiervan is de staart van de mannetjespauw. De pauwenvrouwtjes kiezen het mannetje met de mooiste staart. Hoewel deze staart geen overlevingsvoordeel oplevert, kan het mannetje wel zijn genen doorgeven aan de volgende generatie. Bij zeeleeuwen of herten hebben de vrouwtjes geen keuze. Mannetjes wedijveren met elkaar om te kunnen paren. De winnaar paart met de vrouwtjes en de verliezer heeft minder kans op voortplanting. Bij deze soorten zijn de mannetjes vaak groter dan de vrouwtjes.
Ook bij mensen komt seksuele selectie op bepaalde eigenschappen voor. De bloedgroep speelt geen rol bij de partnerkeuze. Daardoor bepaalt het toeval welke allelen voor de bloedgroep worden doorgegeven aan de volgende generatie. Dit hoeft echter niet voor alle genen zo te zijn. De huidskleur of de lichaamslengte kan bijvoorbeeld wel de partnerkeuze beïnvloeden. Welke allelen voor deze eigenschappen worden doorgegeven aan de volgende generatie, is in die gevallen niet geheel willekeurig. Daardoor kunnen de allelfrequenties voor deze eigenschappen veranderen.
Slide 24 - Link
Deze slide heeft geen instructies
Slide 25 - Tekstslide
De verandering van allelfrequenties in een populatie heet micro-evolutie. Macro-evolutie is het ontstaan van nieuwe soorten. In sommige gevallen kan micro-evolutie tot snelle veranderingen leiden, zoals bij de berkenspanner in Engeland (zie afbeelding 26). Deze van oorsprong lichtgekleurde mottensoort, ontwikkelde in de Engelse industriegebieden een donkere variant die minder opviel op de door roet donkergekleurde boomstammen. Toen de roetuitstoot van de industrie door milieumaatregelen sterk verminderde, nam de frequentie van de lichte variant weer toe. Andere soorten blijven miljoenen jaren vrijwel onveranderd. De degenkrab bijvoorbeeld ziet er nog hetzelfde uit als 360 miljoen jaar geleden (zie afbeelding 27).
Soms beïnvloedt een evoluerende soort een andere soort die daardoor ook evolueert. Dit verschijnsel heet co-evolutie. Als bijvoorbeeld door een mutatie in een plant een stof wordt gevormd die voor rupsen giftig is, is de plant resistent geworden tegen rupsenvraat. Door natuurlijke selectie blijven de resistente planten in leven en evolueert de soort. Het gevolg kan zijn dat bij de rupsen ook een natuurlijke selectie optreedt: alleen de rupsen die toevallig ongevoelig zijn voor de giftige stof blijven leven. Ook de rupsensoort is dan geëvolueerd. Bij plantensoorten waarvan de bloemen slechts door één soort insect worden bestoven, treedt vaak co-evolutie op.
Slide 26 - Video
Deze slide heeft geen instructies
Slide 27 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 28 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 29 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 30 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 31 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 32 - Video
Deze slide heeft geen instructies
Slide 33 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 34 - Video
Deze slide heeft geen instructies
