Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom MortierUrsulinen Mechelen

EVOLUTIE en INFORMATIEOVERDRACHT

2. Van oerknal tot mens

Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom MortierUrsulinen Mechelen

2.1 Evolutie vanaf het begin

2.1.1 Het ontstaan van Moeder Aarde

Aarde = 4,5 miljard jaar

Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom MortierUrsulinen Mechelen

De Big Bang

Oorspronkelijk brok oermaterie in uitgestrekte leegte = alle materie van het universum

Alle oermaterie barstte open en verspreidde zich door de leegte = “Big Bang”

Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom MortierUrsulinen Mechelen

Melkwegstelsel

Groepen sterren = melkwegstelsel

Verzameling sterrenstelsels die rond een gezamelijk middelpunt draaien

1 of twee sterren met brokken materie

Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom MortierUrsulinen Mechelen

Ons ZonnestelselRond de zon draaien de planeten en gordel met grote brokken materie

Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom MortierUrsulinen Mechelen

2.1.2 Het eerste leven

1 De aarde

Aarde = 4,5 miljard jaar

Aanvankelijk grote sneeuwbal van gesmolten gesteente die langzaam afkoelde ! vorming aardkorst

Vulkanisme ! vorming atmosfeer

Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom MortierUrsulinen Mechelen

2 De organische moleculen: bouwstenen van het leven

Oeratmosfeer: NH3, H2O , H2S en CH4 (geen O2)

Oeroceanen: opgeloste metaalionen, fosfaten & silicaten

Energie: UV-straling, elektrische ontlading bij onweer, geothermische warmte bij vulkaanuitbarsting & radioactieve straling

Anorganische stoffen ! organische bouwstenen

Dr. Stanley Miller

Proef van Miller-Urey – 1951

Vorming van aminozuren & nucleïnzuren

Biogenese – het onstaan van leven uit levenloze materie

Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom MortierUrsulinen Mechelen

3 Van ééncellig naar meercellig

Eerste ééncellige levensvormen = 3,5 miljard jaar

fotosynthese

6CO2 + 6H2O ! C6H12O6 + 6O2

Radicale atmosfeerverandering (atmosfeer O2 rijk en CO2 arm)

ééncellige levensvormen passen zich aan (O2 consumenten)

) Vorming van evenwicht

Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom MortierUrsulinen Mechelen

4 Voet aan wal

www.nature.com

Vissen 400 miljoen jaar

Amfibieën & reptielen 300 miljoen jaar

Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom MortierUrsulinen Mechelen

4 Voet aan wal – vervolg

Dinosauriërs 245 miljoen jaar tot 65 miljoen jaar

Uitsterven dinosauriërs komeetinslag?

Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom MortierUrsulinen Mechelen

Zoogdieren & vogelsTussen 65 miljoen jaar en 3 miljoen jaar

4 Voet aan wal – vervolg

Zoogdieren leerden gereedschap te gebruiken.

Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom MortierUrsulinen Mechelen

2.2 Argumenten voor evolutie

2.2.1 Fossielen

Evolutie in toenemende differentiatie en hogere graad van specialisatie

De Archeopteryx is een fossiele vogel met kenmerken van reptielen = overgansvorm

Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom MortierUrsulinen Mechelen

OpdrachtSchrijf drie vogelkenmerken en drie reptielkenmerken voor de Archeopteryx

Vogel: vleugels, veren, snavel, loopbeenReptiel: schubben, tanden, lange staart, buikribben

Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom MortierUrsulinen Mechelen

Voorbeeld – Evolutie van het paard

- Poten langer & slanker- Tenen worden één hoef- Sterk verlengde middelbeentjes- Evolutie in gebit

Gevolg van biotoopwijziging: van bosrijke omgeving naar open grasveld

Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom MortierUrsulinen Mechelen

Evolutie op een geologische tijdschaal

Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom MortierUrsulinen Mechelen

2.2.2 Embryologie van gewervelden

1. De eerste stadia van de ontwikkeling van een embryo verlopen bij vele diersoorten op vrijwel gelijke wijze

2. Rudimentaire organen zijn ‘restanten van vroeger’ die niet meer benut worden en weinig ontwikkeld zijn.

Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom MortierUrsulinen Mechelen

2.2.3 Anatomische aanwijzingen

Homologe organen zijn embryonaal van dezelfde oorsprong, maar vorm gewijzigd naargelang de functie.

Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom MortierUrsulinen Mechelen

2.2.4 Geografische aanwijzingenConvergente adaptatie Placentale zoogdieren Buideldieren

Buideldieren in Australië gelijken op placentale zoogdieren op de andere continenten. Ze evolueerden geïsoleerd na afscheiding van Australië

Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom MortierUrsulinen Mechelen

2.2.5 Fylogenetische afstamming – moleculaire verschillen

Fylogenie – houdt zich bezig met soorten en hun verwantschappen

Fylogenetische stamboom – verzameling kenmerken bij een groep dieren of planten

Voorbeeld – vereenvoudigde fylogenetische stamboom

Natuurwetenschappen Evolutie en informatieoverdracht Tom MortierUrsulinen Mechelen

2.2.5 Fylogenetische afstamming – moleculaire verschillen – vervolg

Moleculaire systematiek – sequentie van basenparen in genen vergelijken tussen soorten

Hoeveelheid basenparen die verschillen tussen soorten = maat voor verwantschap

Moleculaire klok hypothese – schatten wanneer soorten uit elkaar evolueerden

Twee organismen behoren tot één soort als ze hetzelfde aantal chromosomen hebben en bovendien paarsgewijs op ieder chromosoom evenveel nucleotiden.

Dr. Richard Dawkins