Cursus Natuurgids

Evolutie

Evolutie - Cursus Natuurgids

1 Wat is ‘de evolutie’ in de natuur?

2 Argumenten die de evolutietheorie ondersteunen

3 Hoe ontstaan nieuwe soorten?

2

Evolutie

Evolutie - Cursus Natuurgids 3

1 Wat is ‘de evolutie’ in de natuur?

Evolutie - Cursus Natuurgids 4

Diversiteit

Houtknotszwam Doornappel Zomereik

Volvox Siberische tijger

Evolutie - Cursus Natuurgids 5

Verwantschap

Bunzing Hermelijn Wezel

Boommarter Steenmarter Das

Evolutie - Cursus Natuurgids

Carolus Linnaeus (1707-1778)

Binominale naamgeving

6

•Iris pseudacorus (Gele lis)

Genus (geslacht): Iris

Species (soort): pseudacorus

•Rana esculenta (Groene

kikker)

Genus (geslacht): Rana

Species (soort): esculenta

Evolutie - Cursus Natuurgids 7

Fixisme = creationisme

Evolutie - Cursus Natuurgids 8

Vroege evolutionisten: Lamarck

Jean Baptiste Pierre Antoine de Monet

Chevalier de Lamarck (1744-1829)

Evolutie - Cursus Natuurgids

• organismen evolueerden van zeer eenvoudig naar meer complex

• onder invloed van het milieu en de tijd verwierven organismen specifieke

eigenschappen (giraf, mol, zwemvliezen eend enz…)

• die verworven eigenschappen zijn erfelijk

9

Lamarcks transformisme (1801)

Evolutie - Cursus Natuurgids 10

Charles Darwin (1809 – 1882)

Evolutie - Cursus Natuurgids 11

De reis van de Beagle (1831-1836)

Evolutie - Cursus Natuurgids 12

Mede-ontdekker van de evolutietheorie

Alfred Russell Wallace

(1823-1913)

Evolutie - Cursus Natuurgids 13

Evolutie - Cursus Natuurgids 14

1859

Evolutie - Cursus Natuurgids

Er is EVOLUTIE (= geleidelijke verandering)

•reproduction with modification: nakomelingen zijn niet identiek aan

ouders en aan elkaar (VARIATIE)

• struggle for life (Malthus): competitie voor …

•survival of the fittest:

de best aangepaste overleeft door NATUURLIJKE SELECTIE

• de ‘nieuwe’ eigenschappen zijn erfelijk

15

Darwins theorie(ën)

voedsel, partners, leefruimte

Evolutie - Cursus Natuurgids 16

• verwante organismen hebben een gemeenschappelijke voorouder

(AFSTAMMINGSLEER)

Darwins theorie(ën)

Evolutie - Cursus Natuurgids 17

Transformisme = evolutietheorie

Recent ontdekt: voorouder van hond en kat

Evolutie - Cursus Natuurgids

• Erfelijkheidswetten van Mendel (nochtans een tijdgenoot)

• Mutaties (De Vries)

• Continentendrift, ouderdom van de aarde…

• DNA, chromosomen, genen…: MOLECULAIRE BIOLOGIE

18

Dit kende DARWIN in zijn tijd niet

Evolutie - Cursus Natuurgids

Proeven met erwten:

eigenschappen zijn het resultaat van verdeling van erfelijk materiaal van de ouders!

19

Erfelijkheidswetten

Gregor Johann Mendel

(1822 – 1884)

Evolutie - Cursus Natuurgids

Onderzoekt teunisbloemen:

evolutie gebeurt niet langzaam

maar sprongsgewijs via mutaties.

20

Mutaties

Hugo De Vries

(1848 – 1935)

Evolutie - Cursus Natuurgids 21

Berkenspanner

Evolutie in werking

(eigenlijk natuurlijke selectie in werking)

Evolutie - Biodiversiteit– Cursus Natuurgids 22

Galapagos anno 1977

voetangelvruchten

• P. en R. Grant observeerden gedurende 20 jaar vinken op Daphne Major

(Galapagos archipel).

• Na lange droogte ontstaat bittere concurrentie

om het weinige overgebleven voedsel.

• De Middelste grondvink overleeft.

Evolutie - Cursus Natuurgids 23

Guppies van J. Endler

• John Endler voerde in de jaren 70 experimenten uit met guppies

(eierlevendbarende tandkarpertjes) o.a. in Venezuela.

• De kleurvlekken van de mannetjes (grootte en felheid) variëren

naargelang er veel of weinig predatoren zijn.

mannetje met lokkleuren

wijfje

Evolutie - Cursus Natuurgids 24

Resistentie van bacteriën

• Overmatig gebruik van antibiotica selecteert resistente

varianten!

Evolutie - Cursus Natuurgids 25

2 Argumenten die de evolutietheorie ondersteunen

Paleontologie

Vergelijkende anatomie

Geografie

Biogeografie

Vergelijkende ethologie

Atavisme

Embryologie

Serologie

Moleculaire biologie, biochemie, genetica

Evolutie - Cursus Natuurgids 26

Paleontologie

Trilobiet Ammoniet

gidsfossielen

Evolutie - Cursus Natuurgids 27

evolutie van de paardenpoot

griffelbeentje

levende fossielen

Evolutie - Cursus Natuurgids 28

Coelacanth Ginkgo

Degenkrab

Nautilus

Evolutie - Cursus Natuurgids

homoloog bouwplan

29

Vergelijkende anatomie

divergente vorm

Evolutie - Cursus Natuurgids

analoge vorm

analoge functie

30

verschillende bouw

Evolutie - Cursus Natuurgids

Geografie: Continenten drift

31

170 miljoen jr 100 miljoen jr

Evolutie - Cursus Natuurgids 32

Biogeografie

Evolutie - Cursus Natuurgids 33

Atavisme

Evolutie - Cursus Natuurgids 34

Embryologie

Evolutie - Cursus Natuurgids 35

Rudimentaire organen

Evolutie - Biodiversiteit– Cursus Natuurgids 36

Moleculaire biologie, biochemie en genetica

kernen en cellen in deling

chromosomen

plantencellen

kern

Evolutie - Cursus Natuurgids 37

DNA Genen

Menselijk genoom: 23 chromosomen, 30.000 genen

Evolutie - Cursus Natuurgids 38

n chromosomen

Mens: 23

2n chromosomen

Mens: 46

2n chromosomen

2n chromosomen

Celdelingen

Crossing-over variatie binnen de soort

Gewone cel

Geslachtscellen:

zaadcel of eicel

Evolutie - Cursus Natuurgids 39

Evolutie - Cursus Natuurgids 40

Mutaties

Evolutie - Cursus Natuurgids 41

Fase 1:isolatie

Evolutie - Cursus Natuurgids 42

Fase 2: verschil in abiotische

factoren

Evolutie - Cursus Natuurgids 43

Seksuele selectie

Evolutie - Cursus Natuurgids 44

Co-evolutie

Koninginnenpagerups op

Wijnruit

Orchidee met lang

spoor

Paramecium

bursaria

Evolutie - Biodiversiteit– Cursus Natuurgids 45

Actuele stand van zaken: evolutie is een feit!

• Er ontstaan altijd meer organismen dan er kunnen overleven

• Mutaties en sexuele voortplanting geven enorme mix van genen

• Geen twee nakomelingen zijn identiek, behalve…?

• Gunstige kenmerken blijven over

• Ongunstige worden uitgeselecteerd

• Verschillende genenpakketten verspreiden zich in een populatie en

kunnen variëteiten worden

• Hieruit kunnen onder bepaalde omstandigheden NIEUWE SOORTEN

ontstaan

Natuurlijke selectie

Mutaties

Eigenschappen vervat in

genen (genetica)

Cursus Natuurgids

Indeling van de

organische wereld

Levend of niet-levend?

47 Indeling organische wereld – Cursus Natuurgids 47

- planten zich voort/vermenigvuldigen zich

- reageren op prikkels

- scheiden uit

- voeden zich

- ademen

Levende organismen…

Indeling organische wereld – Cursus Natuurgids 48

Indelen is mensenwerk

Klasseren aan de hand van eigenschappen

planten dieren

Indeling organische wereld – Cursus Natuurgids 49

dierlijke cel plantencel

celmembraan

celkern

cytoplasma

bladgroenkorrel

celwand

vacuole

Indeling organische wereld – Cursus Natuurgids 50

Indeling organische wereld – Cursus Natuurgids 51

planten dieren

celkern meercellig bladgroen weefsel- differentiatie celwand van cellulose voeding door fotosynthese

celkern meercellig geen bladgroen weefsel- differentiatie (organen) geen celwand

voeding door vertering

zwammen

Indeling organische wereld – Cursus Natuurgids 52

Indeling organische wereld – Cursus Natuurgids 53

planten dieren zwammen

celkern meercellig bladgroen weefsel- differentiatie celwand van cellulose voeding door fotosynthese

celkern meercellig geen bladgroen weefsel- differentiatie (organen) geen celwand

voeding door vertering

celkern meercellig geen bladgroen weinig weefsel- differentiatie celwand van chitine voeding door absorptie

protisten

Indeling organische wereld – Cursus Natuurgids 54

Indeling organische wereld – Cursus Natuurgids 55

planten dieren zwammen protisten

celkern meercellig bladgroen weefsel- differentiatie celwand van cellulose voeding door fotosynthese

celkern meercellig geen bladgroen weefsel- differentiatie geen celwand

voeding door vertering

celkern meercellig geen bladgroen weefsel- differentiatie celwand van chitine voeding door absorptie

celkern eencellig meercellig (wieren) sommige met bladgroen

moneren

Indeling organische wereld – Cursus Natuurgids 56

Indeling organische wereld – Cursus Natuurgids 57

planten dieren zwammen protisten moneren

celkern meercellig bladgroen weefsel- differentiatie celwand van cellulose voeding door fotosynthese

celkern meercellig geen bladgroen weefsel- differentiatie geen celwand

voeding door vertering

celkern meercellig geen bladgroen weefsel- differentiatie celwand van chitine voeding door absorptie

celkern eencellig meercellige wieren sommige met bladgroen

geen celkern eencellig

Zwammen

Planten

Dieren

Protisten

Moneren

1969: VIJFRIJKENSYSTEEM (R.H. Whittaker)

Prokaryoten

cel zonder kern

Eukaryoten

cellen met kern

Celwand met chitine

Voeding door absorptie

Geen celwand

Voeding door vertering

Celwand met cellulose

Voeding door fotosynthese

Eencellig met organellen: amoeben,

diatomeeën, slijmzwammen

Meercellig: wieren

Bacteriën

Cyanobacteriën (blauwwieren)

Indeling organische wereld – Cursus Natuurgids 58

Indeling organische wereld – Cursus Natuurgids 59

licheen virus

planten zwammen dieren

protisten

moneren

steeltjeszwammen

zakjeszwammen

schimmels

lichenen

gewervelden

stekelhuidigen

geleedpotigen

ringwormen

rondwormen

platwormen

neteldieren weekdieren

kiezelwieren

bruinwieren

groenwieren roodwieren

slijmzwammen

zweephaardiertjes

trilhaardiertjes

amoeben

cyanobacteriën bacteriën

zaadplanten

varens

wolfsklauwen

mossen

paardenstaarten

Indeling organische wereld – Cursus Natuurgids 60 Vijf Rijken Systeem Whittaker (1969)