Evolutie EBook [Compatibiliteitsmodus]microvlinders.nl/tymo/biologie/Jaar3/6Evolutie/Evolutie... ·...

Inhoud-

1 De evolutietheorie2 Het ontstaan van leven3 De boom van leven4 Soorten komen en gaan5 Verwantschappen6 De toekomst?

IntroductieIn het zonnestelsel bevinden zich meerdere planetendie rond de zon draaien. Slechts op één van dezekomt leven voor: de Aarde. Leven is er voor ons altijdgeweest, leven is om ons heen. Voor ons is levenalleen heel vanzelfsprekend geworden.

Het is moeilijk om onszelf lastig te vallen met de vraag:Hoe is de mens ontstaan? Waar komt de Aardevandaan? Is er een schepper? De meeste vragengaan over het proces van evolutie: het ontstaan enveranderen van levensvormen op Aarde.

Wetenschappers zijn al eeuwenlang bezig om eenantwoord te vinden op de meest moeilijke vragen overleven, het ontstaan en de toekomst van de Aarde.

In dit thema vind je een aantal antwoorden op vragendie je misschien hebt over dit onderwerp. Je leert ookdat het spektakel van evolutie meer is dan de‘grondlegger’ Charles Darwin, dinosaurussen enNeanderthalers. 1

Basisstof 1: De evolutietheorie

2

1. De evolutietheorieBiologie – Evolutie Basisstof 1:

De evolutietheorie

3

Vooraf!

De moderne mens bestaat volgens wetenschappers al ruim 200.000 jaar.Met onze geweldige hersens zijn we al vroeg begonnen met het fantaseren overhoe soorten ontstaan. De bekende filosoof Aristoteles (384 v.Chr. - 322 v.Chr.)zag dat ratten spontaan opdoken op straten, maar ook als je vlees een tijdje inde warmte liet liggen, dan verschenen er maden. In die tijd dacht men dat levenuit het ‘niets’ kon ontstaan. Ook het creationisme, de gedachte dat eenbovennatuurlijke schepper de aarde en het leven creëerde, heeft de wereldveranderd: denk aan de rol van een God in verschillende wereldreligies zoals deIslam, Christendom, Jodendom.Sinds de evolutietheorie van Darwin zijn steeds meer mensen gaan geloven inhet ontstaan van soorten vanuit natuurlijke krachten en processen.

In deze basisstof leer je meer over het ontstaan van de evolutietheorieen wat deze theorie inhoudt.

Leerdoelen

- Je kent de grondlegger van de evolutietheorie;- Je moet kunnen beschrijven wat de evolutietheorie inhoudt;- Je kent het proces van natuurlijke selectie.


De evolutietheorie

4 Afb. 2. Spotprent.

Afb. 1. Darwins boek.

Evolutietheorie

In de intro heb je kunnen lezen dat de mens al eeuwenlang verschillend denkt over hetontstaan van leven op aarde en het vormen van soorten. Ruim 150 jaar geleden ontstond deevolutietheorie. De evolutietheorie is de theorie voor de evolutie van het leven op aarde. Hetbeschrijft hoe een soort kan evolueren. Evolutie is de ontwikkeling van organismen op aarde,waarbij soorten ontstaan, veranderen en/of verdwijnen.

De jonge bioloog Charles Darwin (1809-1882) had een grote nieuwsgierigheid naar hoe soortenontstonden. Als geen ander zag ook hij dat er overeenkomsten waren tussen soorten. Darwinvoer in 1835 mee met het onderzoeksschip Beagle naar diverse plaatsen op aarde. Het schipbereikte de Galapagos eilanden en hier bracht Darwin ongeveer vijf weken door. Deze eilandenliggen in de Stille Oceaan, ongeveer 1000 km ten westen van Ecuador (Zuid-Amerika). Op elkeiland trof hij soorten aan die erg op elkaar leken en mogelijk uit één soort ontstaan konden zijn.

Darwin bedacht dat de natuur verantwoordelijk zou zijn voor het ontstaan van soorten. Soortenzouden namelijk kunnen ontstaan door aanpassingen aan veranderingen in bijvoorbeeld hetsoort beschikbare voedsel, het klimaat en predatie door roofdieren. Eén bekende theorie was dievan de natuurlijke selectie. Darwin beschreef zijn bevindingen in het boek De oorsprong dersoorten (Engels: On The Origin of Species, afbeelding 1), een boek dat in 1859 verscheen.Darwins theorie kon ook gedeeltelijk verklaren hoe mensen zouden ontstaan uit voorouders diewat leken op apen. Dit was in die tijd voor velen een bizar idee, om die reden werd er regelmatigde spot gedreven met Darwin (afbeelding 2).

Gedurende de anderhalve eeuw sinds Darwin heeft de evolutietheorie belangrijke ontwikkelingendoorgemaakt, met name door nieuwe inzichten op het gebied van erfelijkheid door DNA.De evolutietheorie gaat uit van veranderingen in genotypen (DNA), variatie in fenotypen, natuurlijke selectie. Hoe hieruit soorten ontstaan leer je in basisstof 4.


De evolutietheorie

5

Afb. 3. Schutkleur bij sprinkhanenNatuurlijke selectie

De theorie van natuurlijke selectie werd geïntroduceerd door Darwin (en ook AlfredWallace) die het omschreef als ‘de beste overleeft’ ('survival of the fittest’). Volgensdeze theorie is het niet noodzakelijk dat de sterkste of intelligentste individu (één enkelexemplaar van een groep van één soort) binnen een populatie (een groep organismenvan één soort) overleeft, maar degenen die het meest reageren op verandering.Als de milieuomstandigheden veranderen, is er een grote kans dat er enkele mutantenzijn die toevallig genen bezitten die zorgen voor een goede aanpassing aan nieuweomstandigheden. Dit is te danken aan variatie. Deze individuen hebben een groterekans om erfelijke eigenschappen door te geven. Als de minder goed aangepasteindividuen langzaam verdwijnen dan kunnen ze uitsterven. Mutanten die blijven levenkunnen dan evolueren en zelfs zo veranderen dat we spreken van een nieuwe soort.

Organismen krijgen meestal veel nakomelingen. Bepaalde dieren krijgen wel zoveelnakomelingen dat bijvoorbeeld het voedsel op begint te raken. Er is dan een strengeselectie nodig. Slechts enkele nakomelingen worden volwassen en zij krijgen op hunbeurt nakomelingen. Nakomelingen die het beste zijn aangepast hebben de grootsteoverlevingskans. De nakomelingen die niet goed zijn aangepast zullen sneller sterven,de kans dat zij zich voortplanten is ook kleiner. Erfelijke eigenschappen, ook wel hetgenotype genoemd liggen in het DNA van elke cel van een organisme. Dit genotypebepaalt voor een groot deel of een individu goed of slecht is aangepast aan een milieu.

Een goede aanpassing aan het milieu is bijvoorbeeld een goede schutkleur. Dieren meteen goede schutkleur vallen minder op, omdat ze minder snel worden gezien doorroofdieren (afbeelding 3).

Filmpje

Bekijk deze film hier.(ondertiteling beschikbaar!)


De evolutietheorie

6

Afb. 4. Cactuseter.

Afb. 5. Insecteneter.

Afb. 6. Zaadeter.

Verklaart de evolutietheorie het ontstaan van leven?

De evolutietheorie buigt zich over de zoektocht naar het verklaren van hoe organismenontstonden nadat het leven op aarde verscheen. De evolutietheorie van Darwin geeft geenantwoord op het ontstaan van leven. Dit is een misverstand. Ook is de evolutietheorie eentheorie. Een theorie is in de wetenschap niet zomaar een verzinsel. Een wetenschappelijketheorie is namelijk een goed onderbouwde verklaring voor een natuurlijk verschijnsel. Zo’ntheorie is testbaar en te controleren door middel van observaties en het uitvoeren vanexperimenten. Tegenwoordig wordt er wel onderscheid gemaakt tussen twee soorten evolutie:micro (=klein) en macro (=grote) evolutie. In veel godsdiensten spelen scheppingsverhalen eenbelangrijke rol. In godsdiensten botst het scheppingsverhaal vaak met de macro-evolutie.

De studie binnen de micro-evolutie houdt zich bezig met het ontstaan, veranderen enverdwijnen van soorten. Voor deze vorm van evolutie is veel bewijs te vinden. De ontdekkingendie Darwin beschreef na zijn bezoek aan de Galagapos eilanden verklaren dit ook. Darwin zaghier onder andere dat vinken waren aangepast aan hun voedsel (afbeeldingen 4-6).Denk verder aan het ontstaan van een poolvos uit een gewone vos, of het ontstaan van eenijsbeer uit een grizzlybeer. Een ander voorbeeld is de aanpassing van bacteriën aan bepaaldemedicijnen (antibiotica). Er kunnen over een langere tijd veranderingen optreden bij een soort alseen situatie in het milieu verandert. Deze veranderingen treden dus na meerdere generaties op.

De evolutietheorie geeft dus geen antwoord op het ontstaan van leven op aarde. De macro-evolutie gaat over het ontstaan van leven. Het onderzoek naar het ontstaan van leven op aardeheeft de kennis vanuit de scheikunde, natuurkunde en biologie nodig om tot antwoorden tekomen. Wat we weten is dat leven, vanaf het moment dat het leven ontstond, steedsingewikkelder werd. Hoe het leven precies ontstond en hoe de eerste organismen eruit zagen,daar hebben wetenschappers nog geen definitief antwoord op gevonden.

Basisstof 2: Het ontstaan van leven

7

2. Het ontstaan van levenBiologie – Evolutie Basisstof 2:

Het ontstaan van leven

8

Afb. 7. Het oudste gesteente op aarde.

Vooraf!

In 2016 meldden wetenschappelijke bronnen dat op Groenland de oudstefossielen op aarde zijn ontdekt (afbeelding 7). Het zijn de resten van een laagjebacteriën dat 3,7 miljard jaar geleden in een ondiepe zee groeide. De aarde wastoen nog maar 0,8 miljard jaar oud. Het zijn mogelijk de oudste tekenen vanleven die op deze aarde te vinden zijn. Zou hieruit leven ontstaan zijn? Er blijvennog vele vragen onbeantwoord maar jaarlijks komen wetenschappers steedsmeer te weten over hoe leven op aarde ontstond.

In deze basisstof word je meegenomen in de historie van het leven op aarde enleer jij enkele hoogtepunten uit deze ontwikkeling.

Leerdoelen

- Je kunt in eigen woorden de historie van het leven op aarde beschrijven;- Je moet een geologische tijdschaal kunnen aflezen;- Je kunt uitleggen hoe een fossiel wordt gevormd.

135 miljoen jaar geleden

65 miljoen jaar geleden

Heden

Oer aarde



9

Afb. 8. De ontwikkeling van continenten.

Ontstaan van onze planeet

Het heelal is al heel wat ouder dan de aarde. Hoe oud, is onbekend. Een bekende theorie die de Big Bang theorie, ook wel oerknaltheorie, genoemd wordt gaat over hoe alles in het heelal ontstaat vanuit één punt. Er bestaan veel misvattingen over de oerknaltheorie. Mensen denken bijvoorbeeld vaak dat het een explosie was. Maar volgens experts was er helemaal geen explosie; er was (en er is nog steeds) een uitzetting of inflatie. In plaats van ons een ballon voor te stellen die knapt en zijn inhoud loslaat, moeten we ons een ballon voorstellen die uitzet; een oneindig kleine ballon die groeit tot de afmeting van ons huidige universum. In het heelal bevinden zich ontelbaar veel sterren. De zon is er één van. Gesteenten die in een baan rond de zon draaiden kregen ronde vormen: het werden planeten. De oudste gesteenten wijzen uit dat de aarde zo’n 4,6 miljard jaar geleden ontstond.

Het belangrijkste hulpmiddel om gesteenten te dateren is de halfwaardetijd van radioactieve atomen (kleinste deel van een molecuul).Elk radioactief atoom heeft een zogeheten halfwaardetijd. Dat is de tijd, waarin dekans precies 50% is dat het uit elkaar is gevallen. Er bestaan atoomsoorten dieeen halfwaardetijd hebben van honderden miljoenen jaren of meer. Een bekendvoorbeeld is uranium.

Uit diverse giftige gassen ontstonden, onder invloed van meteorietinslagen envulkanen, gassen zoals waterstof, koolstof, stikstof en andere gassen. Vloeibaarwater bedekte de planeet, maar al gauw ontstond land en één groot continent opde oeraarde. Dit supercontinent wordt ook wel Pangaea genoemd (afbeelding 8).

Filmpje

Bekijk hier een animatie over het ontstaan van de aarde(ondertiteling beschikbaar!)



10

Eencellige organismen ontstaan3.7 MILJARDJAAR GELEDEN

Levensvormen die zich aan het land aanpassen395 MILJOENJAAR GELEDEN

Dinosauriërs70 MILJOENJAAR GELEDEN

PRECAMBRIUM3.600 – 590 MILJOEN JAAR GELEDEN

PALEOZOÏCUM590 – 250 MILJOEN JAAR GELEDEN

MESOZOÏCUM250 – 65 MILJOEN JAAR GELEDEN

KENOZOÏCUM65 MILJOEN JAAR GELEDEN - NU

Bewijs van de voorouders van de moderne mens2 MILJOENJAAR GELEDEN

Filmpje

Bekijk hier het filmpje van het Klokhuisover het ontstaan van leven op aarde.

Ontstaan van leven

De geschiedenis van het leven op aarde wordt verdeeld in tijdperken.In afbeelding 9 zie je de vier tijdperken. In principe is een geologisch tijdperk eenperiode waarin de aarde er op verschillende plaatsen en gebieden hetzelfde uitzag.In afbeelding 10 (volgende blz.) zie je een geologische tijdschaal waarin detijdperken zijn onderverdeeld in perioden.

Afb. 9. Tijdperken.



Afb. 10. Geologische tijdschaal.

11



12 Afb. 11. Vorming van fossielen.

Fossielen

Onze kennis over het ontstaan van leven op aarde is mede te danken aan de studie van fossielen.Fossielen zijn versteende resten van dieren of planten. Dit kan een afdruk zijn zoals een soort stempel in een steen. Eentweede manier waarop fossielen kunnen ontstaan is dat het versteent. Bij een bot krijg je dan een fossiel dat preciesdezelfde vorm heeft als het bot zoals het ooit was. Fossielen ontstaan meestal van harde structuren, zoals botten.

Wanneer een dier sterft wordt het vlees grotendeels afgebroken door andere organismen, of het rot weg. De bottenverpulveren in de loop der tijd. Soms gebeurt het dat het dode dier bedolven wordt onder zand, modder, klei of lava uit eenvulkaan. Het wordt dan van de lucht (zuurstof) afgesloten. In dat geval kan het een fossiel worden. De leeftijd van een fossielkan worden geschat aan de hand van de gesteentelaag waarin het fossiel is gevonden (afbeelding 11).

12



13 Afb. 12.

Eerste tijdperk: Precambrium

Het Precambrium beslaat 88% van de aardgeschiedenis. In dit eerste tijdperk werd de aardegevormd, kwam het eerste eencellige leven tot bloei en ontstonden de voorlopers van allehuidige levensvormen.

De aarde koelde ongeveer 4 miljard jaar geleden langzaam af, waardoor water ontstond enrivieren, meren en zeeën werden gevormd (figuur 11). Door de afwezigheid van eenozonlaag stond het oppervlak bloot aan intensieve ultraviolette straling. Het in 1953ontworpen Miller-Urey-experiment bootste de oer-atmosfeer na en bewees dat vanuit hierbouwstoffen voor leven konden ontstaan. In de eerste instantie was er nog geen zuurstof(afbeelding 12).

Pas 3,5 miljard jaar geleden waren verschillende gassen verantwoordelijk voor het vormenvan de eerste levensvormen in het water. De aarde had de beste plek in het zonnestelsel vanalle planeten: hierdoor is en was het niet te warm en niet te koud voor leven.

DNA bestond in die tijd nog niet. Dit weten we doorzogenaamde oerbacteriën die onder meer te vindenzijn in Nationaal Park Yellowstone (V.S.) (afbeelding13, volgende blz.) die ook een soort van ‘oer-DNA’bezit. Deze eencellige wezens zijn goed aangepasttegen extreme omstandigheden. Vanuit dezemicroscopisch kleine bacterie-achtige organismenontstonden algen met bladgroenkorrels. Aan dehand van fotosynthese konden deze algenbijgedragen hebben aan de eerste zuurstof in deatmosfeer. Afb. 11. Aardoppervlak tijdens het precambrium.



14

Afb. 14. Nationaal Park Yellowstone (V.S.), kleuren worden veroorzaakt door de aanwezigheid van verschillende oerbacteriën.



15

Tweede tijdperk: Paleozoïcum

Gedurende deze periode ontstonden de eerste meercellige organismen. Dit zijnorganismen die uit meer dan één cel bestaan. Deze kleine organismen kenden allerleiprocessen zoals groei, voedselopname, verbranding, ademhaling en uitscheiding vanafvalstoffen. Van deze allereerste organismen weten we relatief weinig omdat er vaakweinig van is overgebleven. Het zachte en simpele uiterlijk vergaat snel. De eerste dierenwaren dus niet in het bezit van harde delen, waren grotendeels plat, dus zonder organen.

Toen het zuurstofniveau in een aantal miljoen jaar steeg nam het aantal levensvormen ineen vrij hoog tempo toe (afbeelding 15). Er ontstonden sponzen, weekdieren (zoalskwallen), wormen en andere dieren met een relatief zacht uiterlijk. Een toename van kalkin het water leidde ook tot de eerste skeletten. Een voorbeeld hiervan zijn trilobieten(afbeelding 16), organismen die wat doen denken aan grote pissebedden. Deze periodewaarin in een hoog tempo meer ingewikkeld gebouwde levensvormen ontstonden wordtook wel de Cambrische explosie genoemd. In werkelijkheid beslaat deze ‘explosie’ zo’n70 miljoen jaar of meer.

Afb. 16. Trilobieten.

Afb. 15. Cambrium

Er ontstonden in de hierop volgende periodenlevensvormen op het land zoals mossen,vaatplanten en insecten. In de zeeënontstonden koraalriffen en grote wieren waarook vissen aan te treffen waren. De eersteechte bossen ontstonden in het Devoon, waaronder andere de eerste zaadplanten groeiden.In die periode verschenen ook de eerstegewervelde landdieren. Dit waren amfibieën,die zich uit vissen ontwikkelden.



.

Het zeeniveau was tijdens het Carboon relatief hoog en grote delen van het tegenwoordige Europa waren bedekt metmoerassen (afbeelding 17). In deze moerassen werden afgestorven plantenresten opgeslagen die een groot deel van detegenwoordige steenkoolvoorraden op aarde vormen. Er verschenen veel nieuwe soorten insecten en amfibieën en ook deeerste reptielen. In het Perm zette de evolutie van reptielen en andere landdieren hard door (afbeelding 18).

Afb. 17. Carboon. Afb. 18. Perm.

Afb. 19.Tyrannosaurusrex



17 Afb. 20.

Derde tijdperk: Mesozoïcum

Gedurende het Trias ontstonden veel nieuwe soorten, waaronder de eerste dinosauriërs engevleugelde pterosauriërs (voorlopers van de vogels), soorten koralen en vroegezoogdieren. Bij de planten verschenen de eerste zaadplanten. Het oercontinent Pangaeaging sterker uiteen en dit zorgde ervoor dat soorten verder van elkaar gingen verschillen. Detemperatuur nam in de loop van het Jura verder toe, waardoor er geen poolijs te vinden wasop de polen. De Jura was (samen met het erop volgende Krijt) de bloeiperiode van dedinosauriërs, ook ontstonden de eerste vogels. De plantenetende dinosauriërs konden eenenorme grootte bereiken, het zijn de langste en zwaarste landdieren die ooit geleefdhebben. Tijdens het Krijt nam het aantal vleesetende dinosauriërs toe. Het grote deel vandeze dieren worden tot de reptielen gerekend. Recent onderzoek wees uit dat toch vrij veeldinosauriërs veren bezaten en dus meer verwant zijn aan de vogels. De bekendeTyrannosaurus rex zou dus in feite een grote vogel zijn (afbeelding 19). Het Krijt werdafgesloten met grote uitstervingsgolven, één hiervan zou veroorzaakt zijn dooreen meteorietinslag nabij de Golf van Mexico (afbeelding 20).

Voorpoot

Achterpoot

Eieren

Fossiel overblijfsel vanOviraptor met eieren

Reconstructie door een kunstenaar vande houding op basis van fossielen.



18

Richard Owen was een wetenschapper die in 1842 de term Dinosauria voor een groep reuzenreptielen bedacht (afbeelding 21).Later werden dit de dinosauriërs of dino’s genoemd. Hij meende dat de grote skeletten van deze uitgestorven dieren verwant zijn aanreptielen. In 1854 hielp hij bij het in elkaar zetten van een eerste levensgrote reconstructie van een dinosauriër (afbeelding 22), ditleidde tot de eerste dinosaurus-gekte in Engeland. In strips en in films kwamen steeds vaker dinosauriërs voor. Sommige mensengeloofden dat dinosauriërs een soort van uitgestorven draken waren. In 1881 stichtte Owen het Natural History Museum in Londen.Dit is wellicht het grootste natuurmuseum ter wereld. In dit museum bevinden zich bewijzen van duizenden uitgestorven of noglevende organismen, net als het Nederlandse natuurmuseum in Leiden: Naturalis.Beide musea staan in de top 5 van de grootste natuurmusea in de wereld!Naturalis bezit sinds kort ook een zeldzaam skelet van de Tyrannosaurus rex met denaam Trix - vernoemd naar prinses Beatrix (afbeelding 23).

Afb. 22.

Afb. 23. Trix.

Afb. 21. Owen.



Vierde en huidige tijdperk: Kenozoïcum

Tijdens de uitstervingsgolven, waarbij de meeste dinosauriërs verdwenen, wisten diversesoorten vogels en eerste zoogdieren te overleven. Slechts 25% van de diersoorten wistdeze barre tijden te doorstaan. Enkele jaren hebben zwarte wolken van stof en roet bovenhet aardoppervlak gehangen die vermoedelijk veel zonlicht tegenhouden hebben. De eersteperiode van het Kenozoïcum wordt ook wel Tertiair genoemd. In deze periode ontstondenveel nieuwe diersoorten, waaronder enorme landzoogdieren zoals de Indricotherium(afbeelding 24). Deze soorten konden zich voeden met de enorme grasvlaktes die toen veelte vinden waren (afbeelding 25). De hierop volgende periode heet het Kwartair. Doorklimaatveranderingen, waaronder ijstijden, ontstonden er vachten waardoor zoogdierenbeter waren aangepast. Het Kwartair was ook de periode waarin de moderne mensverscheen, evolueerde en zich over de aarde verspreidde (afbeelding 26).De gemeenschappelijke voorouder van de moderne mens ontstond 150,000 jaar geleden.

19

Afb. 26. Kwartair.

Afb. 24. Indricotherium in vergelijking met een olifant. Afb. 25. Tertiair.

Basisstof 3: De boom van het leven

20

3. De boom van het levenBiologie – Evolutie Basisstof 3:

De boom van het leven

21

Vooraf!

In de vorige basisstof heb je geleerd hoe het leven op aarde veranderde in eentijdsbestek van vele miljoenen jaren. Wij mensen kunnen ‘maar’ enkele honderdjaren terug in de tijd op basis van geschriften en verhalen. Het is voor ons alsmensen dus nauwelijks te bevatten wat een miljoen jaar aan veranderingen kandoen. Wat weten wij bijvoorbeeld van de voorouder van de moderne mens?Hoe is die voorouder dan ontstaan? Het leven is allemaal op één of anderemanier met elkaar verbonden. Niet alleen bij mensen, maar ook anderedieren. Het leven is ontstaan vanuit gemeenschappelijke voorouder.Aangezien we niet terug in de tijd kunnen gaan en kunnenzien hoe soorten evolueerden, hoe kunnen we danachterhalen hoe ze met elkaar verwant zijn?

In deze basisstof leer je hoe verwantschappentussen soorten zichtbaar kunnen wordengemaakt met stambomen.

Leerdoelen

- Je moet een stamboom van organismen kunnen aflezen;



22

Leven hangt met elkaar samen

Toen Darwin eenmaal serieus begon na te denken over de evolutie, maakte hij in 1837 eenruwe schets (afbeelding 27) van iets wat doet denken aan een evolutionaire boom ofstamboom. Deze tekening, met de oudste levensvormen aan de onderkant en hunafstammelingen die daarna naar boven toe zichtbaar worden, onthulde dat Darwin begreepdat alle planten en dieren verwant zijn. Boven zijn boom schreef Darwin krachtig: "Ik denk.“Later werd deze tekening wereldberoemd en het verhaal achter deze verwantschappenkreeg de naam ‘Darwins boom van het leven’.

Darwin deed voor langere tijd onderzoek op de Galapagos eilanden, maar ook elders in dewereld hield hij zich bezig met verwantschap. Bij verwantschappen kijkt men naar deovereenkomst in belangrijke kenmerken bij soorten. Men gebruikte hiervoor vooral zichtbarekenmerken van soorten. Soorten, of ze nog leefden of waren uitgestorven,ontstaan uit een gemeenschappelijke voorouder. Deze soort staat aande basis van de boom. Darwins onderzoek naar de vinken op deGalapagos eilanden leidde tot meer duidelijkheid over hoe soortenkonden ontstaan uit een voorouder, waar op hun beurt weer soortenuit ontstonden (bijv. een vink die op de grond leeft, en een soort die inbomen leeft) en waar wederom soorten uit ontstonden (bijv.insecteneters, verschillende zaadeters) (afbeelding 28).Wetenschappers die dergelijke bomen maken om te achterhalen hoesoorten ontstaan worden ook wel taxonomen genoemd, met als studiegenaamd de taxonomie.

Knop eter

Leeft op grond

Insecteneter

Leeft in bomen

Afb. 27.

Afb. 28.



23

Opbouw van een stamboom

Aan de basis van een stamboom staat de gemeenschappelijke voorouder van elk van de overige organismen in de stamboom. Je kunt duidelijk zien welke soorten in meer of mindere mate aan elkaar verwant zijn. Hoe recenter twee soorten een gemeenschap-pelijke voorouder hebben, des te groter hun verwantschap ofwel hoe meer de soorten op elkaar lijken.

In afbeelding 29 zie je de eenvoudige stamboom. Van onder naar boven die je splitsingen ontstaan. Bij elke splitsing zit een gemeenschappelijke voorouder voor alle groepen die afsplitsen. Een splitsing maken we op een punt in de stamboom waar het ontstaan van een nieuw kenmerk een duidelijk verschil maakt met de groepen die op dat punt afgesplitst worden.Alle soorten zijn bijvoorbeeld ontstaan uit soort 7. Hieruit ontstonden soorten2 en 6. Uit soort 2 ontstond soort 1. Uit soort 1 ontstonden soorten B en C.Elk gekleurd vlak toont aan dat hier de verwantschap het grootst is.

Een stamboom bevat soms ook een weergave van de evolutie in de tijd.Zo’n stamboom kan ook van links naar rechts verlopen waarbij vertakkingen ineens stoppen.Het moment van ontstaan van een vertakking en lengte van elke tak toont in dat geval aanwanneer (in tijd) een soort ongeveer ontstaan is en waar (in de tijd) de soort is uitgestorven.Soorten die aan het einde van de boom staan zijn niet uitgestorven. In sommige gevallenweten wetenschappers niet wat de gemeenschappelijke voorouder is: men spreekt dan vande missing link (ontbrekende schakel).De studie van de ontstaansgeschiedenis van een groep organismen heet ook wel fylogenie.Op de volgende bladzijde wordt hiervan een voorbeeld gegeven, zie afbeelding 30.

Afb. 29.

HyracoideaklipdassenSireniazeekoe achtigen

†Deinotherium

†Mammut

†Platybelodon

†Stegodon

†MammuthusmammoetElephas maximusAziatische olifantLoxodonta africanasavanneolifantLoxodonta cyclotisbosolifant

†Moeritherium

†Barytherium

60

Miljoen jaar geleden

34 24 5.5 2 0



24

Afb. 30. Stamboom van olifantachtigen.

VOORBEELD MET UITLEGWetenschappers hebben aan de hand van gevondenskeletten een reconstructie gemaakt van het ontstaanvan de moderne olifanten en hun voorouders.

Alle olifanten hadden een gemeenschappelijke voor-ouder die, links in het schema, zo’n 60 miljoen jaargeleden op aarde voor kwam. Hieruit ontstonden drienieuwe type olifanten. Twee hiervan worden nog steedswaargenomen, klipdassen en zeekoe achtigen.Het andere type olifantachtige leidde uiteindelijk tot deMoeritherium, die ongeveer 40 miljoen jaar geledenuitstierf. Volgen wij de boom en de vertakkingen, danzien wij meerdere soorten olifanten die uitstierven.Deze zijn hier met het symbool † aangegeven. Dit isook te herkennen aan de tak of lijn die eerder stopt dande niet uitgestorven dieren. Aan het eind van destamboom staan de Aziatische, savanne- en bosolifantdie nog op aarde leven. De voorouder van de laatstetwee genoemde olifanten ontstond zo’n 2 miljoen jaargeleden.



25

Wat zegt DNA over verwantschappen?

Het is voor wetenschappers onmogelijk om voor demiljoenen soorten op aarde een stamboom te ontwerpen.Dit is een stuk eenvoudiger als het gaat om een kleinaantal soorten zoals die in het voorbeeld van deolifantachtigen van afbeelding 30 (vorige bladzijde).Eén grote boom maken die de samenhang van alle levenverklaart door te kijken naar zichtbare kenmerken zoalsgedrag, skeletten, organen, gebitten en lichaamsbeharingis simpelweg te veel werk en ingewikkeld. Er bestaanverschillende modellen van deze boom van het leven opaarde (afbeelding 34 en 35, volgende bladzijde).

De ontdekking van DNA is belangrijk geweest voor de fylogenie.Elk fragment DNA van een organisme is uniek maar lijkt ook wel opsoorten die lijken op dit organisme. Het menselijke DNA komt bijvoorbeeldvoor 98% overeen met mensapen oftewel primaten van zowel de bonoboals de chimpansee.

De ontdekking van DNA in combinatie met goede computersoftwaremaakt het de wetenschappers mogelijk om automatisch stambomen temaken. In de laatste 25 jaar zijn er enorm veel DNA ‘streepjescodes’ vanorganismen vastgelegd in een grote wereld database (afbeelding 31).Hierdoor kunnen we betere maar ook automatische stambomen maken,zoals bij struisvogelachtigen (afbeelding 32) op basis van dit DNA.

Afb. 31.

Afb. 32.



26

Bacteriën Oerbacteriën Eencellige dieren Planten Schimmels Dieren

Eerste cellen

DomeinBacteriën

DomeinOer-

bacteriën

DomeinEukaryoten(celkernigen)

Aardappel

Wilg

Afb. 34 en 35. Simpele en uitgebreide levensboom.

Stambomen kunnen verschillende vormen hebben, vaneenvoudig tot zeer uitgebreid. Linksboven is de meestsimpele stamboom van leven te zien, die aantoont hoeleven ontstond. Rechts is worden alle soorten uit dewerelddatabase gebundeld tot een mega stamboomdie maar moeilijk te volgen is.

Basisstof 4: Soorten komen en gaan

27

4. Soorten komen en gaanBiologie – Evolutie Basisstof 4:

Soorten komen en gaan

28

Bladeren

Insecten

Gebruikt twijgjes

Maden en wormen

Zaden en bessen

Zaden

Vinken van Darwin

Vooraf!

Natuuronderzoekers hebben in het Amazonegebied in twee jaar tijd 381 nog onbekende dieren plantensoorten ontdekt. Het Wereld Natuur Fonds (WNF) meldt dat tijdens de expeditie gemiddeld elke twee dagen een nieuwe soort is aangetroffen. Onder de nieuw ontdekte soorten zijn een zogeheten vuurstaart-springaapje, een roze rivierdolfijn en een vogel die is vernoemd naar de voormalige Amerikaanse president Obama. De wetenschappelijke naam van die vogel is Nystalusobamai. Wat verstaan we onder een soort? Welke rol spelen soorten binnen de evolutie en hoeontstaat een soort?

In deze basisstof vind je de antwoorden op de voorgaandevragen en begrijp jij het belang van soortvorming binnende evolutie.

Leerdoelen

- Je kunt uitleggen wat we verstaan onder een soort;- Je kunt voorbeelden geven van het ontstaan van nieuwe soorten- aan de hand van de basisprincipes van evolutie;- Je kunt bacteriële resistentie uitleggen.

Nystalus obamai



29

planten. Biologen zijn nog steeds dagelijks op zoek naarnieuwe organismen en de relatie en samenhang tussenplanten en dieren. Bij evolutie hebben we het dus vaak oversoorten en hoe zij ontstaan, ofwel soortvorming.

Soorten kunnen op verschillende manieren van elkaar gaanverschillen. Na verloop van miljoenen jaren zijn er zo veelverschillen ontstaan, dat organismen van de twee groepenzich niet meer onderling kunnen voortplanten. Er zijn twee ofmeer nieuwe soorten ontstaan.

Wat is een soort?

In de biologie en ook in dit boek wordt er regelmatiggesproken over soorten. Een soort is een groep organismendie zich onderling kunnen voortplanten en vruchtbarenakomelingen kunnen leveren. Twee verschillende soortenkunnen geen vruchtbare nakomelingen krijgen. Zo kunneneen paard en ezel onder bepaalde omstandigheden metelkaar paren en hun nakomelingen heten bij een kruisingtussen een ezelhengst en een paardenmerrie een muildier.Muildieren en muilezels zijn dan wel onvruchtbaar.

Biodiversiteit en nieuwe soorten

Volgens schattingen telt de aarde miljoenen dieren- enplantensoorten (afbeelding 36). Het aantal soorten orga-nismen noemen we ook wel biodiversiteit. Maar waarom zijner zoveel? Dat er zoveel soorten op aarde zijn, is namelijkvooral toeval. Zo zijn veel soorten ontstaan doordat hunvoorvaderen afdwaalden van de rest van de groep en dooreen natuurlijke gebeurtenis (zoals een natuurramp) niet meerhun weg terug konden bewandelen. Veel soorten hebbennamelijk dezelfde taak in de natuur en zijn daardoor onderlinguitwisselbaar. Sterft de ene uit, dan kun je daar in theorie vrijmakkelijk de ander voor in de plaats zetten. Toch is dit nietaltijd even makkelijk. Sommige soorten zijn zó onmisbaar dathun verdwijnen een probleem wordt voor andere dieren en

Afb. 36. Biodiversiteit.



30

Variaties Competitie

Aanpassing Selectie

geel bruin

Variatie in erfelijke eigenschappen (genotype) binnen een populatie kunnen worden geërfd.

Voortplanting leidt vaak tot veel nakomelingen. Dit leidt tot competitie tussen individuen.

De individuen met de beste aanpassingen hebben de grootste overlevingskans en zullen erfelijke eigenschappen doorgeven.

Na meerdere generaties zal de soort met de beste eigenschappen succesvoller zijn en het meest in een gebied voorkomen.

De sterkste overleeft

De evolutietheorie gaat over drie basisprincipes.- Er is een variatie in genotypen (DNA);- Er is een variatie in fenotypen;- Er is natuurlijke selectie.In afbeelding 37 zie je dat variatie in het genotype leidttot twee kleuren vlinders. Deze variatie kan ontstaandoor een mutatie. Onderling ontstaat er een ‘survival ofthe fittest’. De soort die het beste is aangepast heefteen grotere overlevingskans. De natuur, in dit gevalpredatoren, selecteert de soort opnieuw. Als blijkt dat debruine vlinder zowel het beste is aangepast aan eenmilieu dan heeft deze soort een grotere kans opeen voortbestaan. De bruine vlinder kan zelfsevolueren tot een nieuwe soort. Een mutatie bij berken-spanners of peper-en-zout vlinders (afbeelding 38)leidde tot zwarte vlinders die beter waren aangepastaan de donker geworden boomstammen tijdens deIndustriële revolutie.

Hierna volgen eenaantal voorbeeldenvan soortvorming;zie de volgendebladzijden.

Afb. 37. Soortvorming door natuurlijke selectie.

Afb. 38. Peper-en-zout vlinder



31

GALAPAGOS EILANDEN

Voorbeeld 1: Aanpassingen aan voedsel

Darwin ontdekte op de Galapagos eilanden verschillende dier-soorten die goed aan hun omgeving waren aangepast. Hij ontdektetwee soorten schildpadden, de ene schildpad op het eiland Pintahad een hoog schild. De andere schildpad op het eiland SantaCruz had een rond schild zonder deze ‘verhoging’. Het bleek dat deschildpadden de verhoging aan de kopzijde van het schild in deloop van duizenden hadden ontwikkeld zodat zij beter bij het hogergroeiende voedsel konden, zoals cactussen. Het eiland Pinta isnamelijk droog en kent weinig lage planten. De schildpad op eilandSanta Cruz heeft daarentegen geen verhoogd schild nodig omdatzijn voedsel (grassen) direct laag aan de grond groeit (afbeelding39).

Deze aanpassingen doen denken aan de evolutie van giraffes metde steeds langer wordende nekken, de spitse snavels van kolibriesof de verschillen in bekken van de Darwin vinken. Al dezevoorbeelden passen binnen de kaders van de evolutietheorie.Mutaties en variatie in het genotype leidt tot verschillen tussendieren, alleen de exemplaren met de steeds grotereoverlevingskans geeft zijn erfelijke eigenschappen door op eenvolgende generatie (zijn nakomelingen). Als dit honderdengeneraties lang doorgaat, dan ontstaan hieruit nieuwe – somsbeter aangepaste – soorten.

Afb. 39. Schildpadden.



Soort A bereikt het vasteland. Soort A evolueert tot soortB en bereikt het nabijgelegeneiland.

Soort B evolueert tot soortC en breidt zich uit overdrie eilanden.

Soort C op het oostelijke eiland evolueert tot soort D en breidt zich verder uit.

Afb. 40. Soortvorming op eilanden.

Voorbeeld 2: Migrerende dieren

Voor biologen is onderzoek naar dieren- en plantensoorten op eilanden buitengewooninteressant. Op sommige eilanden komen soorten voor die uitsluitend en dus alleendaar voorkomen. Eén voorbeeld hiervan meer dichter bij huis zijn de Canarischeeilanden. Als dieren zich gemakkelijk kunnen verspreiden, zoals vogels of zaden diemet de wind meegevoerd worden, dan speelt migratie een rol bij de evolutie. Migratieis het verplaatsen van organismen van de ene naar het andere gebied. Van één soortdie een nieuwe eilandengroep weet te bereiken kunnen uiteindelijk wel vierverschillende soorten ontstaan. In afbeelding 40 lees je hoe soortvorming mogelijk is.



33

Voorbeeld 3: Marmerkreeft

De marmerkreeft (afbeelding 41) ontstond in de jaren 1990 als eennieuwe soort. Het allereerste exemplaar was een nakomeling van eenmannelijke en vrouwelijke Georgiakreeft, een inheemse soort uit Florida.De nieuwe soort is dus in een zeer korte tijd ontstaan. In 1995 kocht eenliefhebber haar op een insectenbeurs en bracht haar onder in eenaquarium in Duitsland. Maar de kreeft bleek te beschikken over een extraaantal chromosomen – een mutatie die haar onderscheidde van haarouders en haar in staat stelde om zich voor te planten zonder partner – enbegon zichzelf te klonen.

De oermoeder plantte zich zo snel voort dat de oorspronkelijke eigenaarde nakomelingen naar de dierenwinkel bracht, waar ze werden gekochtdoor andere aquariumhouders. De soort bleek ook al door andereaquariumhouders vrijgelaten te zijn omdat er te veel van waren. Overal opde wereld vormt de marmerkreeft een plaag omdat ze het voedsel opetenvan andere kreeftensoorten. De onderzoekers ontdekten ook dat demarmerkreeftjes over drie sets chromosomen beschikken, terwijl demeeste dieren er maar twee hebben: een van elke ouder. Ze vermoedendat dit vermoedelijk een effect heeft op de manier waarop de genen in elkexemplaar tot uiting komen: mogelijk biedt dit de soort de kans om zichaan te passen aan verschillende omgevingen.

Afb. 41. Marmerkreeft.



34

Voorbeeld 4: Gescheiden vissen

Een populatie is een groep individuen van zelfde soortdie zich onderling voortplanten. Het wordt moeilijk als eengrote groep van één soort langzaam maar zeker vanelkaar gescheiden wordt, bijvoorbeeld door het ontstaanvan water, bergen, kloven, verschillend voedsel enz.Er is dan sprake van een barrière in een populatie.Bijvoorbeeld de boneknaap (afbeelding 42). Deze soortkon 3,5 miljoen jaar geleden nog van de Grote oceaannaar de Caribische zee kon zwemmen, totdat beideoceanen van elkaar gescheiden werden door hetvasteland van Panama. Onderling voortplanten was nietmeer mogelijk en vanuit hier raakten twee populaties vanelkaar geïsoleerd (gescheiden). Dit leidde tot hetontstaan van twee aparte soorten.

In afbeelding 43 zie je hoe een populatie dieren op tweemogelijke manieren kan evolueren in meerdere soorten.De situatie linksonder doet denken aan de barrière bij deboneknaap uit het vorige voorbeeld. De situatierechtsonder laat evolutie zien binnen hetzelfde gebied.Deze veranderingen kunnen ontstaan naar mate erverschillen in een gebied voor kunnen komen, zoalseen verandering in het voedselaanbod, mutaties ofonderlinge strijd om vrouwtjes.

Noord-Amerika

Zuid-Amerika

Landvorming tussenbeide continenten ontstond3,5 miljoen jaar geleden

Boneknaap

Panama boneknaap

Afb. 43. Soortvorming. Afb. 42. Evolutie van de boneknaap.



Eet insecten Eet plankton Eet visjes

Bijt vinnen

Bijt ogen

Eet algen

Eet planten

Graaft in modder Eet schubben

35

Voorbeeld 5: Afrikaanse vissen

Cichliden zijn extreem goed in snelle soortvorming. In Afrika liggen een aantalmeren. Het Malawimeer en het Tanganyikameer zijn oud, het Victoriameer is daar-entegen jong. De ‘holte’ waar het water zich in bevindt werd pas ongeveer 400.000jaar geleden gevormd en is sindsdien meerdere malen opgedroogd, de laatste keerongeveer 17.000 jaar geleden. Dit lijkt te betekenen dat de pakweg 450 soorten(afbeelding 45) die in dit meer voorkomen in de loop van de eeuwen ontstonden enniet in de miljoenen jaren waar we meestal over praten in de evolutie. De cichlidenuit de Afrikaanse meren geven een indrukwekkend idee van wat evolutie in korte tijdkan bereiken. Voedsel (afbeelding 44) of een toename van kleuren om zo indruk temaken op vrouwtjes hebben mede geleid tot veranderingen.

Afb. 44. Cichliden.

Afb. 45. Cichliden.



Herdershonden Kennels Jachthonden Werkhonden Aziatische honden

Moderne wolf

Europese fokhonden

Wolfachtige voorouder (uitgestorven)

36

Voorbeeld 6: Hondenrassen

Selectie, in de vorm van kunstmatige selectie door menselijke fokkers ofkwekers, kan in een paar eeuwen tijd een wilde hond doen veranderen in eenpekinees, een witte kool in een bloemkool. Bij kunstmatige selectie wordenorganismen met bepaalde eigenschappen of een combinatie van eigen-schappen bewust geselecteerd door mensen voor het fokken of kweken.

De verschillen tussen twee willekeurige hondenrassen geven ons een groveindruk van hoeveel evolutionaire verandering in minder dan een 1000 jaar kanworden bewerkstelligd. De hond stamt niet af van de nu nog voorkomendegrijze wolf, omdat die te kort geleden verscheen. Uit een nieuwe genetischeanalyse blijkt dat hij afstamt van één of meer verwante soorten die 35.000 jaargeleden in Azië leefden. Soms werden honden samen met hun eigenarenbegraven. Deze graven zijn soms al een paar duizend jaar oud.

Een chihuahua en de Deense dog zijn dus onderhuids allebei wolven,maar wie zou dat vermoeden als hij hun uiterlijk ziet, en dat naslechts enkele eeuwen van kunstmatige selectie?

Filmpje

Bekijk hier het filmpje van Zondag metLubach over hondenrassen.

Afb. 46. Kunstmatigeselectie bij honden.



Voorbeeld 7: Antibiotica

Er zijn infecties die veroorzaakt worden door bacteriën, zoals een longontsteking of eenbacteriële hersenvliesontsteking of sommige keel- en oorontstekingen. Bepaalde middelen,antibiotica genaamd, zorgen voor de bestrijding van bacteriën in je lichaam. Antibioticahelpen niet bij alle ziekten. Omdat de antibiotica voorkomt dat bacteriën zich verderontwikkelen kan je eigen afweersysteem de bacteriën vernietigen. Het zijn dus niet deantibiotica die ervoor zorgen dat je geneest. Dat doet je eigen lichaam door een natuurlijkeweerstand op te bouwen.

Wereldwijd is het gebruik van antibiotica de laatste 15 jaar met 65 procent gestegen. Vooralin ontwikkelingslanden schrijven artsen het te vaak en onnodig voor. Het gevolg is datbacteriën nog sneller resistent worden: door mutaties kunnen ze steeds beter tegenantibiotica (afbeelding 47). Het punt nadert dat geen enkel antibioticum nog helpt. Om diereden wordt overal ter wereld in TV of radio reclames campagne gevoerd tegen het onnodiginzetten van antibiotica.

37

Populatie van bacteriëndie zich delen.

Tijdens de deling vindt ereen mutatie plaats bijéén van de bacteriën.

Zodra antibiotica wordttoegediend dan stervenalle kwetsbare bacteriën.

De gemuteerde bacterieblijft in leven. We sprekenvan een resistente bacterie.

De resistente bacteriedeelt zich.

In afbeelding 48 worden twee petrischalengetoond met een witte laag bacteriën.In het linkerschaaltje zie je de werkingvan de antibioticapillen, bacteriën stervenrondom de pillen. Het rechterschaaltjetoont bacteriën die na een aantalgeneraties resistentie vertonen tegen deantibiotica.

Afb. 48. Petrischalen experiment.

Afb. 47. Resistentie.

Basisstof 5: Verwantschappen

38

5. VerwantschappenBiologie – Evolutie Basisstof 5:

Verwantschappen

39

Vooraf!

Hoe krijg je evolutie in beeld? Evolutie is niet zomaar te zien.Evolutie is als proces heel moeilijk te volgen omdat evolutie eenlangzaam proces is wat honderden, duizenden tot wel miljoenenjaren kan duren. Tenzij je naar bijvoorbeeld bepaalde gewassenof huisdieren kijkt. De overeenkomsten en verschillen tussendiverse katten- of hondenrassen maken verwantschap heelduidelijk. Wie in een museum komt kan hier ook verschillendeskeletten of modellen bekijken van onze voorouders: want wieeen Neanderthaler naast de moderne mens ziet staan zietonmiddellijk verwantschappen.

In deze basisstof maak je kennis met bewijzen en argumentenvan evolutie bij mensen en dieren.

Leerdoelen

- Je kunt een uitleg en voorbeeld geven bij homologe organen en rudimentaire organen;- Je kunt zelf een standpunt vormen op basis van gegeven argumenten.


Verwantschappen

40

Afb. 49.

Overeenkomsten in bouw

Soorten die van een gezamenlijke voorouder afstammen hebben een bouwplan die erg op elkaar lijkt, waarvan een deelgedurende de evolutionaire ontwikkeling een andere functie en vorm kan hebben gekregen. Zo zijn de voorste ledematen van allezoogdieren gebouwd volgens het zelfde schema, maar de verhoudingen en vormen zijn bij verschillende soorten heel anders. Bijvleermuizen zijn de voorpoten vleugels geworden, bij walvissen zijn ze omgevormd tot vinnen, bij mollen zijn het graafmachines enbij de mens zijn ze tot beweeglijke armen met grijphanden ontwikkeld. Het gaat hier over de zogeheten homologe organen:organen (en dus ook botten) met een gemeenschappelijke voorouderlijke vorm.

In 1861 werd een fossiel van de Archaeopteryx gevonden (afbeelding 49). De soort kwamzo'n 150 miljoen jaar geleden voor in Duitsland. Dit skelet is heel beroemd geworden omdathet een skelet toont van een reptiel met kenmerken van een vogel. Er werden fossieleoverblijfselen aangetroffen van veren, maar ook botten. Dit fossiel toont klauwen aan devoorkant van de vleugels. Wetenschappers beweren hiermee een overgangsvorm tusseneen reptiel en een vogel te hebben gevonden. De Archaeopteryx zou dus een missing linkvullen in de evolutie van reptielen tot vogels. Zou vanuit hier ook de vleermuis ontstaanzijn? Vleermuizen bezitten ook klauwen aan de voorzijde van de vleugels.

Overgangsvormen treffen we ook bij de nog levendedieren aan. De Zuid-Amerikaanse stinkvogel (afbeelding50) heeft als jong bijvoorbeeld klauwen aan de rand vande voorvleugels en toont daarmee op basis van homologeorganen grote overeenkomsten met de Archaeopteryx.Soms is dat een soort stompje geworden (afbeelding 51).

Zodra we naar diverse dierenskeletten kijken dan treffenwe overeenkomsten of homologieën aan (afbeelding 52,volgende bladzijde).

Afb. 50.

Afb. 51.


Verwantschappen

41

Spaakbeen

Ellepijp

Handwortelbeentjes

Middenhandsbeentjes

Vingerkootjes

Mens Kat Walvis Vleermuis

Opperarmbeen

Afb. 52. Overeenkomsten bij verschillende skeletten (homologieën)


Verwantschappen

Afb. 54. Basilosaurus

Afb. 53. Dolfijn

42

Rudimentaire organen

Bij veel dieren tref je zowel binnen als buiten het lichaam nog overblijfselenvan het evolutieproces aan. Bekend zijn het staartbotje en de blinde darm.Minder bekend is het knipvlies in je oog en het idee dat we spieren hebbendie in verbinding staan met onze oren. Mensen kunnen soms hun orenbewegen, net als onze voorouders.

We noemen dit ook wel rudimentaire organen. Een orgaan wordt rudimen-tair genoemd wanneer een orgaan er wel is maar niet tot ontwikkeling isgekomen, en kennelijk geen functie (meer) heeft.

Huidige walvissen bezitten nog rudimentaire achterpoten en bekkensdie verborgen zijn onder de buik. Ze dienen als aanhechtingspuntvoor de spieren van de geslachtsorganen.In zeldzame gevallen worden er walvisachtigengeboren met kleine achterpootvinnen.In afbeelding 53 zie je een dolfijn metrudimentaire organen. We zien dit ookterug bij fossielen, zoals die van deBasilosaurus (afbeelding 54) die zo’n30 miljoen jaar geleden leefde.

Poten

Poten

Filmpje

Bekijk hier een animatie over bewijzen van evolutie (ondertiteling beschikbaar!)


Verwantschappen

43 Afb. 58. Dolfijn embryo

Afb. 56. Menselijke embryo

Beginsel arm

Beginsel been

Beginsel been

Beginsel arm

Afb. 57. Mens met staart.

“Kieuwen”

Afb. 55. Menselijke embryo

Verwantschap bij embryo’s

Als volgroeide mens lijk je op geen enkel ander dier.Mensen hebben armen, benen, handen, voeten, een heelduidelijk gezicht. In het embryonale stadium zijn diekenmerken nog lang niet zo duidelijk aanwezig. Ditstadium van de ontwikkeling van een nog ongeborenkindje leert ons – zonder dat we hier soms bij stilstaan –veel over verwantschappen met andere dieren.

Vergelijk de afbeeldingen hiernaast. Een jonge menselijkeembryo laat als eerste kieuwachtige organen zien(afbeelding 55). Deze organen verdwijnen later volledig,maar ze zijn ook terug te vinden bij embryo’s van veleandere dieren. Het staartbotje is bij embryo’s altijdduidelijk aanwezig. Hoewel deze bij een menselijkeembryo eerst nog uitsteekt (afbeelding 56), is deze laterniet meer terug te zien. Er zijn maar enkele gevallen terwereld bekend, waarbij het staartbotje doorgroeit(afbeelding 57). Een andere overeenkomst tussenembryo’s is het hebben van armen en benen. Zelfs bijdolfijnen, die geen benen of poten hebben, zijn beginselsvan benen of poten zichtbaar (afbeelding 58). Laterverdwijnen deze. Ook bij embryo’s van andere dieren,zoals honden, katten en zelfs vogels, zien we zulkeverwantschappen terug bij de embryo’s.


Verwantschappen

Verwantschap bij schedels

De schedel in afbeelding 59 is van een chimpansee, kort voor de geboorte.Hij is duidelijk totaal anders dan de schedel van een volwassen chimpanseeen hij is veel menselijker (hij lijkt meer op de schedel van zowel eenvolwassen mens als van een mensenbaby). De afbeelding 60 toont een jongeen een volwassen chimpansee waarin de jonge chimpansee opvallend veelmenselijke kenmerken vertoont. Bij dergelijke mensenapen zien we meer vandeze overeenkomsten. Fossielen en gevonden schedels van onzeuitgestorven ‘voorouders’ (afbeelding 61) vertonen verwantschap. Je ziet datin de loop van de miljoenen jaren de kaak meer naar achter is gaan staan enhet formaat van de hersenpan is toegenomen.

Afb. 59. Schedel van jonge chimpansee (links) en die van de mens (rechts)

Afb. 60. Volwassen chimpansee (links) en jong (rechts).

44 Afb. 61. Schedels van

menselijke voorouders.


Verwantschappen

45

Gedrag

Tot de primaten of mensapen behoren lori's, spookdieren, apen en grotesoorten zoals gorilla’s - een groep soorten die bekend staat om hun sociale,slimme en nogal handige manier waarop zij gebruik maken van hun handen.Primaten kunnen allemaal, min of meer, gebruik maken van gereedschappen.Naast stokken om honing te verkrijgen of noten te openen, hebbenchimpansees bijvoorbeeld nog veel meer gereedschappen. Wetenschappersvermoeden dat hun gereedschapskist zo’n twintig exemplaren telt. Eén ervanis het seksspeeltje. Ze zijn ook zeer goed in het maken van verschillendegeluiden (stemmen) en communiceren ook door deze geluiden. Een menskan praten, primaten brullen op verschillende tonen. Bij een mens als eenaapachtige is duidelijk te zien wanneer een individu verdrietig, boos of heelblij is. Soorten kunnen zich verschillend bewegen, opvallend is wel dat velesoorten ook lopen op twee benen. Primaten wiegen hun baby’s, zuigenduimen, zijn soms in rouw of zitten gewoon voor zichzelf uit te staren (of tefilosoferen, wie zal het zeggen?). Ook in de wetenschap heerst er – ondankshet vertrouwen in de evolutietheorie – verbazing over de veleovereenkomsten tussen de mens en de aap (afbeelding 62). Het dier is veelverder geëvolueerd dan velen ooit voor mogelijk hielden. Verwantschap isdus ook in gedrag zichtbaar.

Hoewel we soms voor 98% hetzelfde DNA hebben, stamt de mens niet af vande moderne primaten. Wel laat de genetische overeenkomst zien dat mensen bijvoorbeeld de chimpansee uit dezelfde voorouder zijn ontstaan. Dit is bijveel mensen een misverstand omdat ‘aapachtigen’ en ‘aapachtigevoorouders’ natuurlijk snel iets is wat men met elkaar kan verwarren!(afbeelding 63, volgende bladzijde).

Filmpje

Bekijk hier het filmpje van Het Klokhuisover de evolutie van de mens.

Bekijk ook hier een pagina met filmpjesover de aap versus de mens.

Afb. 62. Overeenkomsten in gedrag tussen mensen en primaten.


Verwantschappen

46 Afb. 63. De evolutie van de mens.

Basisstof 6: De toekomst?

47

6. De toekomst?Biologie – Evolutie Basisstof 6:

De toekomst?

Vooraf!

Waar brengt de evolutie ons naartoe? Zullen onze afstammelingen zich door de ruimte bewegen net als de mensen op het ruimteschip Enterprise van Star Trek? Beginnen we een stad op een verre planeet, zoals we dat zien in Star Wars? Zullen er robots zijn met echte door 3D printers gemaakte spieren? Of kiezen ze ervoor om hun bewustzijn te digitaliseren – zodat we al onze kennis in robots doorgeven? Maar nog belangrijker: voordat we het als mensheid zo ver kunnen schoppen moeten we het eerst nog flink wat jaren volhouden op aarde. Want, komt er wel een volgende mensensoort, bijvoorbeeld Homo digitalus? Homo perfecto?

In deze basisstof ga je op geheel eigen wijze, creatief dus, in kaart brengen welke gevaren en ontwikkelingen er zijn voor de evolutie van de mensen.

Leerdoelen

- Je kunt geleerde kennis gebruiken (toepassen) in opdrachten.

6. De toekomst?Biologie – Evolutie Basisstof 6:

De toekomst?

49

Filmpje

Bekijk hier een animatie over het veranderen van DNA in de toekomst(ondertiteling beschikbaar!)

Bekijk hier een animatie over de voorspelde evolutie van de mens(Engelstalig)

Opdracht

Op geheel eigen wijze schrijf je aan een opstel van minimaal 250 tot maximaal 500woorden. Het artikel moet uitnodigend zijn om te lezen, taalkundig correct zijn,voorzien van een eventuele plaatjes en zou in principe ‘direct’ in een tijdschriftkunnen! Je maakt daarbij actief gebruik van bronnen van internet en je Ibook.Vraag vooral tips of aanwijzingen bij je docent. Het schrijven doe je verder écht zelfen doe je (grotendeels) thuis en individueel.

Onderwerpen (één kiezen)

- Hoe ziet de mens er over 1000 jaar uit?- Wat is nodig om de mens 1000 jaar te laten overleven?- Waar is de mens over 2000 jaar toe in staat?

Punten van beoordeling

- Pakkende titel;- Minimaal één plaatje;- 250 tot 500 woorden;- Minimaal 5 begrippen uit dit thema of Ibook worden genoemd op een manier;

dat de lezer kan zien dat jij precies weet waar je over praat;- Uitgeprint inleveren, lettertype Calibri, grootte 12.

De toekomstige mens?

OefeningTer voorbereiding op de repetitie toets je jezelf op deleerdoelen die aan het begin van elke basisstof staanverwoord.

Je oefent de vetgedrukte woorden: zorg voor eengoede beheersing van het toepassen van dezebegrippen.

Bij het hoofdstuk Evolutie krijg je zelden letterlijkevragen over de stof. Je moet aan de hand vanvoorbeelden en bronnen het leerde gebruiken.

Succes!

50

Evolutie EBook [Compatibiliteitsmodus]microvlinders.nl/tymo/biologie/Jaar3/6Evolutie/Evolutie... ·...

Documents

Transcript of Evolutie EBook [Compatibiliteitsmodus]microvlinders.nl/tymo/biologie/Jaar3/6Evolutie/Evolutie... ·...