Raadsels van de evolutie - tonhurkmans.nl van de e… · Raadsels van de evolutie Presentatie voor...
45
Raadsels van de evolutie Presentatie voor Probus 4 december 2015 Ton Hurkmans
Transcript of Raadsels van de evolutie - tonhurkmans.nl van de e… · Raadsels van de evolutie Presentatie voor...
Raadsels van de evolutie
Presentatie voor Probus 4 december 2015
Ton Hurkmans
Presentator
Presentatienotities
Raadsels van de evolutie. Dit is een onderwerp zo veelomvattend dat je het alleen maar kunt aanstippen. Ruim een jaar geleden las ik het boek “levenswerk” van Nick Lane. Dit was voor mij een van de beste boeken die ik gelezen had dat jaar en ik dacht daar wil ik meer over lezen en wellicht is dit iets voor de lezing van Probus. Toen ik er aan begon, dacht ik waar ben ik aan begonnen, dit is zo veelomvattend, maar naarmate ik er meer over las werd ik steeds meer gefascineerd door het wonder van de evolutie. Ik heb geprobeerd slechts een paar van de grote raadsels van de evolutie aan te stippen.
Van de raadsels van de evolutie Is voor alles nog geen solutie Er blijven vele vragen Het gaat nog lang niet dagen Maar het is steeds meer evident De Natuur is eminent Veel raadsels zullen blijven bestaan Ook al wonen er straks mensen op de maan
Presentator
Presentatienotities
Na deze serieuze gedachten, vormt dit Sinterklaasgedichtje de inleiding. Overigens is dit een verkeerde voorstelling van zaken en dan bedoel ik niet de Sinterklaas, die is reëel en een icoon van complexe evolutie Nee we stammen niet af van een aap.
Tijdbalk 4,5 miljard jaar oude geschiedenis van het leven (1Gj= 1 miljard jaar; 1Mj=1 miljoen jaar; 1Kj= duizend jaar)
4,55 Gj vorming van de aarde 3,8 Gj de eerste sporen van chemisch leven: oersoep, uit heelal, hydrothermale bron? 3,5 Gj de eerste fossielen 2,7 Gj de eerste sporen van eukaryoten (oercel) 2,6 Gj de eerste op het land levende bacteriën 1,8 Gj de oudste fossielen van meercellige organismen ………………… 575 – 500 Mj (Cambrische explosie) oudste dieren en ontwikkeling van planten, raadsel? 250 Mj Perm-Trias extinctie, hierna versnelde de evolutie 5 Mj voorouders mens en chimpansees groeien uit elkaar 150 Kj de moderne mens (anatomisch gezien) ontstaat in Afrika
Presentator
Presentatienotities
Dit zijn belangrijke gebeurtenissen in de evolutie gedurende het verloop van eonen. De vorming van de aarde De eerste sporen van chemisch leven, meteorieten bombardement De eukaryote cel, de oercel, de eerste complexe vorm van leven De Cambrische explosie, ook wel de oerknal van het leven genoemd, nog grotendeels raadsel hoe een dergelijke diversiteit zo plotseling kon ontstaan De Perm_Trias extinctie en daarna de versnelling van de evolutie De ontwikkeling van mensachtigen en de mens Cambrische explosie diversiteit nam explosief toe. Vond plaats geheel onder water, duurde 10 M jaar daarna op land, eerst planten en daarna ongewervelde dieren
Bacteriekolonies (stromatolieten)
Deze bacteriën hebben vermoedelijk 3 miljard jaar lang de kustwateren gedomineerd
Presentator
Presentatienotities
Bacteriën kunnen reusachtige gelaagde structuren vormen die stromatolieten worden genoemd Tegenwoordig vrij zeldzaam.
Eerste plantenwereld
Planten kwamen voor het eerst op het vaste land 500 M jaar geleden Bossen 360 M jaar geleden
Massa extinctie in Perm-Trias
Aanwijzingen gevonden in Karoowoestijn voor grootste massa-extinctie aller tijden 250 Miljoen jaar geleden
Presentator
Presentatienotities
250 M jaar geleden.�Aanwijzingen gevonden in Karoowoestijn voor grootste massa-extinctie aller tijden Onder sedimenten kwamen veel soorten tevoorschijn. Karoowoestijn was eerst zee
Dinosauriërs
Dinosauriërs ontstonden 230 M jaar geleden in het Trias en 140 M jaar de heersende landdieren, stierven uit ca. 65 M jaar geleden (behalve de vogels) door meteorieten?. Hierna kwamen de zoogdieren.
Presentator
Presentatienotities
Dinosauriërs ontstonden 230 M jaar geleden in het Trias Tijdens het hierop volgende Jura en Krijt waren de dinosauriërs 140 miljoen jaar lang de heersende landdieren, vermoedelijk de grootste die ooit geleefd hebben. Dinosauriërs waren waarschijnlijk warm noch koudbloedig Op de grens van het Krijt (140 tot 66 miljoen jaar geleden) en het Tertiair (66 tot 2 miljoen jaar), de zogenaamde K-T-overgang, vond een massa-extinctie plaats: een massaal uitsterven, in dit geval van ongeveer de helft van de toen levende diersoorten. Vooral de grotere levensvormen werden zwaar getroffen; geen enkel echt landdier zwaarder dan vijf kilo overleefde. Een meteorietinslag is tegenwoordig de populairste verklaring voor het uitsterven van alle dinosauriërs behalve de vogels Hierna kwamen de zoogdieren
Evolutie van de mens
Presentator
Presentatienotities
u stamt uiteindelijk af van een schattig eekhoorntje, hier gereconstrueerd op een computertekening. En NIET VAN EEN AAP!!! Dat constateren wetenschappers na onderzoek van twee minuscule, versteende enkelbotjes van Purgatorius, een klein donzig diertje dat door veel paleontologen wordt beschouwd als de stamvader van alle apen, en dus ook van de mens.
Migratie van de mens
Presentator
Presentatienotities
Uit fossielen en genetisch materiaal is afgeleid dat de moderne mens uit het Afrika van meer dan 50.000 jaar gelden afkomstig is
De oorsprong van het leven
Hoe een zelfreproducerend molecuul ontstond is nog een raadsel, verschillende hypothesen: • Oersoep ? Miller-Urey-experiment (1953)
Thans is deze hypothese vrijwel volledig verlaten. De oeratmosfeer lang niet zo reducerend, Samenstelling komt niet overeen met de "ingrediënten" van Miller. De vroegste atmosfeer zou vooral bestaan hebben uit CO2 en H2
Presentator
Presentatienotities
Volgens een aantal theorieën is het leven ontstaan uit een zogenaamde oersoep. De oersoep is een mengsel van organische stoffen en water, dat ontstaan is door reacties in de oeratmosfeer van de aarde door hitte en blikseminslagen werden deze afgebroken tot losse ionen, en die ionen vormden onder invloed van elektrische ontladingen organische verbindingen, zoals aminozuren, nucleotiden en koolhydraten. Deze organische verbindingen zouden de basis hebben gevormd voor de eerste primitieve organismen Deze theorie is met name gebaseerd op het beroemde Miller-Urey-experiment uit de jaren 50 van de 20e eeuw. Heden ten dage is deze hypothese vrijwel volledig verlaten. De oeratmosfeer zou lang niet zo reducerend zijn als men aannam, en de samenstelling ervan zou ook niet overeenkomen met de "ingrediënten" van Miller. De vroegste atmosfeer zou vooral bestaan hebben uit CO2 en H2, de andere vitale bestanddelen voor een dergelijke synthese-scenario zouden afwezig of in slechts veel geringere concentraties aanwezig zijn. Hoewel deze hypothese dus grotendeels verlaten is, wijst het experiment van Miller er toch op dat het mogelijk is aminozuren te synthetiseren uitgaande van simpele basisingrediënten. Bovendien is inmiddels bewezen dat dit soort aminozuren zich spontaan kunnen verenigen tot een simpel soort eiwitten, proteinoiden.
De oorsprong van het leven
door meteorieten en kometen, uit het heelal ? Late heavy bombardment (3,9 miljard jaar geleden)
Kometen kunnen de jonge aarde hebben voorzien van bouwstenen nodig voor het ontstaan van leven, grote hoeveelheden CO2 en waterdamp, maar ook fragmenten van bestanddelen voor de cruciale delen van de levende cel, zoals fosfaatketens, basen en aminozuren
Presentator
Presentatienotities
De aarde werd ongeveer 4 miljard jaar geleden getroffen door een hevige meteorietenregen die bekend staat als het Late Heavy Bombardement. In die periode van 20 miljoen jaar daalden er vermoedelijk enkele miljoenen ruimtestenen neer op aarde. Berekeningen van de Britse onderzoekers tonen aan dat er door de meteorietenregen ongeveer 10 miljard ton koolstofdioxide en 10 miljard ton waterdamp in de atmosfeer terecht gekomen. Het Late Heavy Bombardment (LHB, letterlijk het late hevige bombardement) was een periode van ongeveer 4,0 tot 3,8 Ga (4,0 tot 3,8 miljard jaar geleden) waarin het binnenste gedeelte van het Zonnestelsel (de Aarde en de Maan en de planeten Venus, Mercurius en Mars) blootstond aan een veel groter dan gemiddeld aantal inslagen van meteorieten. Het bestaan van de periode werd ontdekt bij het bestuderen van de ouderdom van kraters op de Maan en stenen die met de Apollo-vluchten meegebracht waren van de Maan. Het bleek dat veel Maankraters in deze periode waren gevormd. Sommige kraters uit het Late Heavy Bombardment zijn zo groot als Aardse continenten. Het Late Heavy Bombardement kwam na een juist relatief rustige periode van een aantal honderd miljoen jaar. Ter vergelijking: de vorming van het Zonnestelsel vond volgens de meest aanvaarde schatting rond 4,6 Ga plaats.
De oorsprong van het leven In/bij vulkanische schoorsteen of ‘black smoker’ ? onderzeese hydrothermale bron
Vulkanische schoorstenen, onderzeese basische vulkanen kunnen wel eens het milieu zijn geweest waar de eerste primitieve levensvormen zijn ontstaan . Eerst chemosynthese ipv fotosynthese: Energie uit oxidatie van waterstofsulfide uit de bodem
Presentator
Presentatienotities
Veel geleerden zijn van mening dat de vulkanische schoorstenen wel eens het milieu zouden kunnen zijn geweest waar de eerste primitieve levensvormen zijn ontstaan (zie: abiogenese). Rondom deze vulkanische schoorstenen heeft zich op de bodem van de oceaan een heel ecosysteem ontwikkeld dat zijn energie niet haalt uit fotosynthese maar chemosynthese. Op deze diepten dringt namelijk in het geheel geen licht door, dus zijn er ook geen planten. De energie wordt hier gehaald uit de oxidatie van de waterstofsulfide die uit de bodem tevoorschijn komt, de zogenaamde chemosynthese. Citroenzuurcyclus ATP Energie aanwezig in de schoorstenen Hydrothermale schoorstenen startpunt voor vorming van complexe organische verbindingen. Energie en katalysatoren aanwezig.
Darwin
Presentator
Presentatienotities
De evolutie theorie dat Darwin beschreef in zijn fameuze boek De oorsprong van soorten (1859) bracht een revolutie teweeg in het denken
Darwin’s reis van de Beagle (1831-1836)
Presentator
Presentatienotities
Zijn bevindingen tijdens zijn reis met de HMS de Beagle vormden de basis voor zijn boek
De reis van Darwin met de Beagle , werd 180 jaar later gevaren met de Stad Amsterdam, “ in de voetsporen van de Beagle” Zie YouTube : impressie in de voetsporen van de beagle
Presentator
Presentatienotities
Het volgende korte filmfragment is een impressie van de reis met de Stad Amsterdam “ in de voetsporen van de Beagle” van de prachtige VPRO uitzendingen op de zondagavonden over de reis van Darwin met de Beagle, die 180 jaar later gevaren werd met de Stad Amsterdam, met o.a. Sarah Darwin en O’Hanlon �Zie YouTube : impressie in de voetsporen van de Beagle, https://youtu.be/mmpHKqMxExM
Evolutietheorie
De drie evolutionaire basisprincipes (Darwin) Variatie Selectie Erfelijkheid en…? Endosymbiose of Symbiogenese
(gaat met sprongen) Epigenese
(Nature and Nurture)
Basis van het leven
• Al het leven op Aarde heeft dezelfde basisstructuur in het DNA en gebruikt dezelfde twintig aminozuren in eiwitten om de erfelijke informatie die in het DNA ligt opgeslagen tot uitdrukking te brengen
DNA Watson en Crick 1953
Het woordenboek van het leven heeft 4 letters (basen): A T C G A T en G C vormen basenparen in DNA Woorden bestaan uit 3 letters, de codons Deze coderen voor aminozuren in eiwitten Er zijn 20 aminozuren Chromosomen (DNA) in cel, mens 2x23 Chromosoom bevat de genen, die coderen DNA van gen - RNA - ribosoom - eiwit (eiwitexpressie)
Presentator
Presentatienotities
DNA (nucleine zuur) drager van het erfelijk materiaal In DNA zijn er 4 verschillende basen: guanine, cytosine, adenine en thymine, afgekort met respectievelijk G, C, A en T. Guanine en cytosine kunnen samen een basenpaar vormen met drie waterstofbruggen. Adenine en thymine kunnen samen een basenpaar vormen met twee waterstofbruggen. DNA bevindt zich in cellen in de vorm van chromosomen. Chromosomen kunnen miljoenen baseparen bevatten. Door middel van de replicatie wordt het DNA in een chromosoom gekopieerd. De replicatie gaat vooraf aan de celdeling. Zodoende krijgt elke cel een kopie van het DNA, en kan via de voortplanting het DNA doorgegeven worden aan het nageslacht. Op een chromosoom bevinden zich tientallen tot honderden genen. Een gen bestaat uit een of meer DNA-sequenties die coderen voor een of meer eiwitten. Eiwitten vervullen binnen en buiten de cel een zeer grote verscheidenheid aan biologische functies. In eukaryote organismen bevinden de chromosomen met het DNA zich in de celkern. Daarnaast is er ook DNA aanwezig als mitochondriaal DNA in de mitochondriën in de vorm van circulaire chromosomen. Bij planten daarnaast ook in plastiden (zoals bladgroenkorrels). Prokaryoten (zoals bacteriën en blauwalgen), die geen celkern of andere organellen hebben, bevatten eveneens circulaire chromosomen. Aan de hand van de genetische code kan de DNA-sequentie van een gen vertaald worden in de aminozuursequentie van een eiwit. Dit proces wordt eiwitexpressie genoemd. Bij de transcriptie wordt het DNA van een gen eerst gekopieerd naar mRNA, en het mRNA wordt vervolgens bij de translatie vertaald naar een eiwit. Bij de meeste organismen vormen de genen maar een klein gedeelte van de totale hoeveelheid DNA. Veel andere gedeelten van de chromosomen zijn betrokken bij de regulatie van de eiwitexpressie. Van veel van het overige DNA is de functie niet bekend. RNA staat hier voor meer complex gedrag van RNA: transcriptie dan messenger RNA en vervolgens ribosomaal RNA
Presentator
Presentatienotities
Bij de meeste organismen vormen de genen maar een klein gedeelte van de totale hoeveelheid DNA. Veel andere gedeelten van de chromosomen zijn betrokken bij de regulatie van de eiwitexpressie. Van veel van het overige DNA is de functie niet bekend. Aandeel niet coderend DNA bij mens is bijna 98%
Junk DNA?
Presentator
Presentatienotities
Analogon van donkere materie Zoals het heelal vol zit met donkere materie, zo reageert in onze cellen het donkere DNA: eindeloze op het oog nutteloze slieten genetische code, die het overgrote deel van het genoom uitmaken. Sinds kort beginnen genetici te begrijpen wat al dat donker DNA doet.
DNA Darwin voorbij
• Slechts 2,8% van DNA (exonen) codeert met eiwitten (bij de mens) • De rest speelt echter net als donkere materie, belangrijke rol. • Geen junk! Nieuw inzicht: Donker DNA samen met omgevingsfactoren en gedrag versnellen evolutie (epigenetica) Darwin voorbij
Presentator
Presentatienotities
Evolutie geen rechtlijnige opstapeling van mutaties, maar een dynamisch proces dat onder invloed staat van het gedrag en de omgeving. Functie van genen verandert door de omgeving waarin ze leven. Genen kunnen aan en uitgezet worden door omgeving, kan zelfs overgeërfd worden. 30.000 genen bij mens maar niet alle genen komen tot uitdrukking. Pas als gen wordt afgelezen krijgt het een functie. RNA speelt in de moderne theorieën ook steeds belangrijkere rol, steeds meer RNA’s ontdekt. Allereerste leven op aarde is ontstaan uit deze moleculen.
De levensboom
Presentator
Presentatienotities
Er zijn 3 takken, die ontstaan zijn uit een gemeenschappelijke voorouder�2 takken met bacterien en 1 belangrijke tak die van de eukaryoten
De herziene levensboom
Symbiogenese
Presentator
Presentatienotities
Mitochondrien (de energiecentrale van de cel) in de eukaryote cel door symbiogenese met bacteriën Idem chloroplasten in planten, die overgesprongen zijn vanuit lichtgevoelige bacteriën
Symbiogenese
Chloroplast Lichtgevoelige bacteriën oorsprong van chlorofyl in plantencel
Mitochondriën, de energie centrale van de eukaryote cel hebben circulair DNA als bacterie
De evolutie gaat in sprongen, gebruikt haar omgeving
Het raadsel van de complexe cel Eukaryote cel
Presentator
Presentatienotities
Dit is een sterk vereenvoudigde weergave van de eukaryote cel Belangrijke functies: de celkern met DNA, RNA heeft de informatie maar kan ook wat doen in tegenstelling tot DNA, dat alleen informatiedrager is. RNA gaat via het celplasma naar de ribosomen, naar de eiwitfabriek RNA zou er in de evolutie wel eens eerder kunnen zijn geweest dan DNA
Het raadsel van de complexe cel Eukaryote cel
1 kernlichaampje 2 celkern 3 ribosomen 4 vesikel of blaasje 5 ruw endoplasmatisch reticulum 6 golgi-apparaat 7 cytoskelet 8 glad endoplasmatisch reticulum 9 mitochondriën 10 peroxisoom 11 cytoplasma 12 lysosoom 13 centrio
Presentator
Presentatienotities
Mooi voorbeeld in Naturalis Hier ziet u een gedetailleerder beeld �Een mooi model hiervan is te zien in Naturalis, dat u als een puzzle in elkaar kunt zetten. 1 nucleolus (kernlichaampje) 2 celkern of nucleus 3 ribosomen 4 vesikel of blaasje 5 ruw endoplasmatisch reticulum � (RER, R van rough) 6 golgi-apparaat 7 cytoskelet 8 glad endoplasmatisch reticulum � (SER, S van smooth) 9 mitochondriën 10 peroxisoom 11 cytoplasma 12 lysosoom 13 centrio
Het raadsel van Fotosynthese
• Twee fotosystemen, fotosysteem I en II tweetrapsraket nodig voor splitsen van water in H en O2 en maken van organische verbindingen
• Mangaancyclus belangrijk oorsprong: basische onderzeese vulkanen? toekomstige energiebron (biomimicry)?
• Door bacteriën in plantencel geplant (symbiogenese) • Leven kan niet zonder O2. Zuurstof respiratie zeer efficiënt • Oorsprong? Mangaancyclus, bacteriën
Presentator
Presentatienotities
Bij de lichtreacties van fotosynthese zijn twee zogenaamde fotosystemen betrokken, fotosysteem I en II (afg. PSI en II). Een fotosysteem is in staat om lichtenergie om te zetten in chemische bindingen. Een fotosysteem is een zogenaamd integraal eiwitcomplex. Dit betekent dat het uit een groot aantal eiwitten en andere moleculen bestaat die met elkaar samenwerken. Met integraal wordt bedoeld dat het hele membraan van de thylakoïde omvat. Het kan zowel reacties in het stroma aangaan als in het lumen. Ze komen voor bij fototrofe cyanobacteriën en eukaryoteorganismen (planten en protisten). Mangaancluster
Alice en de Red Queen
Het raadsel van seks, geslachtelijke voortplanting
- een loterij, husselen van genen - winnende combinaties ontbonden - dubbel verlies, afval - zelfzuchtige genen --> rommel - kloneren voor bewaren van gencombinaties vaak beste keuze - kleurloze oninteressante wereld
+ genetische diversiteit minder kwetsbaar + husselen van genen nieuwe gunstige combinaties eliminatie van ongunstige + nuttige innovaties + minder nakomelingen, 2x zo fit + Red Queen, blijven lopen
Nadelen: Voordelen:
Presentator
Presentatienotities
Bernard Shaw werd op een feestje benaderd door een prachtige actrice. We zouden samen een kind moeten krijgen zegt de actrice, want dat zou gezegend zijn met mijn schoonheid en jouw hersenen. Maar, antwoordt Shaw: wat als het mijn schoonheid en jouw hersenen had? Het is het vreemdste willekeurige proces van succesvolle genen dat we kennen. Zo gauw seks er een winnende combinatie van genen heeft geproduceerd lost het zelfde proces ze weer op. Seks helpt, beter bestand tegen parasieten. Bij kloneren kan hele populatie weggevaagd worden. Bij kloneren wordt een mutatie doorgegeven op volgende generaties en na verloop van tijd kan dan de hele populatie weggevaagd worden. Bij geslachtelijke vermenigvuldiging komt een mutatie uiteindelijk terecht in 1 individu en die kan worden geëlimineerd voor het voortbestaan van de populatie. Klonale populaties zijn ook vaak veel jonger, 1000den jaren oud. Red Queen theorie (Alice in Wonderland), seks houdt parasieten op afstand. Je moet blijven lopen om op je plaats te blijven! It takes all the running you can do, to keep in the same place Volgens de evolutiebiologie biedt seksuele voortplanting voordelen. Door het mengen van de genen van de vader en moeder van elk individu komt meer genetische variatie voor binnen de soort en kan de soort sneller evolueren. Dit stelt de soort in staat zich sneller aan veranderingen in de leefomgeving aan te passen en zijn niche in het ecosysteem bezet te houden.
Het raadsel van seks, geslachtelijke voortplanting
- een loterij, husselen van genen - winnende combinaties ontbonden - dubbel verlies, afval - zelfzuchtige genen --> rommel - kloneren voor bewaren van gencombinaties vaak beste keuze - kleurloze oninteressante wereld
+ genetische diversiteit minder kwetsbaar + husselen van genen nieuwe gunstige combinaties eliminatie van ongunstige + nuttige innovaties + minder nakomelingen, 2x zo fit + Red Queen, blijven lopen + Kleurrijke wereld
Nadelen: Voordelen:
Presentator
Presentatienotities
Het is het vreemdste willekeurige proces van succesvolle genen dat we kennen. Zo gauw seks er een winnende combinatie van genen heeft geproduceerd lost het zelfde proces ze weer op. Volgens de evolutiebiologie biedt seksuele voortplanting voordelen. Door het mengen van de genen van de vader en moeder van elk individu komt meer genetische variatie voor binnen de soort en kan de soort sneller evolueren. Dit stelt de soort in staat zich sneller aan veranderingen in de leefomgeving aan te passen en zijn niche in het ecosysteem bezet te houden. Hierdoor ontstaat een KLEURRIJKE wereld, de wereld van de bloemetjes en de bijtjes.
Het raadsel van seks
Het is leuk ?
Presentator
Presentatienotities
Dit is een schilderij (1856–1858) van Lord Frederic Leighton, de sirene en de visser uit NB de victoriaanse tijd. Het vraagteken kan denk ik wel weg!
Het raadsel van seks Handelen gedreven door driften (Freud)
Zegt iets van persoon
Presentator
Presentatienotities
Freud Seks is alom aanwezig, veelal bepalend voor ons handelen Volgens Freud heeft onze motivatie om dingen te doen betrekking op psychische energie. De bronnen van deze energie zijn onze drijvende krachten of instincten. Er zijn 2 soorten instincten: het levens instinct, libido en het doods instinct , thanatos De mens wordt gezien als een wezen dat primair streeft naar lustbeleving. Het menselijk handelen wordt gedreven door driften, een aangeboren drang naar bevrediging van die lusten die resulteren in het voldoen aan bepaalde levensbehoeften, zoals eten en voortplanting.
Het raadsel van beweging Opkomst mobiliteit na Perm-Trias massa extinctie 95% (zee), 70% (land) van soorten stierf uit, 250 Mj geleden Verspreiding mobiele organismen herschiep leven Mobiliteit versnelde de evolutie (Red Queen) Meer interactie Actieve predatie Landdieren Gewervelde dieren Ontstaan van bloemplanten voordelen van seks, geslachtelijke voortplanting
In centrum van deze ontwikkelingen: spieren
Presentator
Presentatienotities
Perm-Trias-massa-extinctie: (door combinatie van verschillende factoren, vulkanisme, opwarming CO2 uit oceanen) Het Perm werd afgesloten door de grootste massa-extinctie in de Aardse geschiedenis. Gebeurde in een “flits” Zo'n 90% tot 95% van alle mariene soorten stierven uit, net als zo'n 70% van alle soorten op het land. Na het Perm nam de evolutie van reptielen en andere landdieren een vlucht. Wedergeboorte! Onbekend waarom dit gebeurde. Ontstaan van bloemplanten die profiteren van beweeglijke dieren en daarmee van de voordelen van seks van de vastzittende planten. Co-evolutie. Beweeglijkheid moedigt ook het ontwikkelen aan van betere zintuigen en versnelt de evolutie In het centrum echter staat de uitvinding van de natuur die dit allemaal mogelijk maakte: de uitvinding van de SPIER.
Het raadsel van beweging
Myosine en actine, aquarel David Goodsell
“Uitvinding” van de spier Myosine bindt zich aan actine ATP drijft glijdende filamenten aan Loslaten, zwaaien, slepen als roeien met roeispanen, binden Gemeenschappelijke voorouder Gewervelde en ongewervelde dieren 600 M jaar geleden? Talloze myosinen geëvolueerd Actine is overal, ook in celskelet Ook nog ander hoofdtype: kinesine
Presentator
Presentatienotities
Myosine en actine
Het raadsel van zien
Kreeft
Kikker
Insect
Inktvis
Presentator
Presentatienotities
Veel verschillende soorten ogen. Een octopus kan heel scherp zien
Het raadsel van zien
• Toch zijn veel van de genen die de ogen opbouwen bij ongewervelde en gewervelde dieren identiek • 600 M jaar geleden ontstaan uit lichtgevoelige cel
Presentator
Presentatienotities
Gewervelde en ongewervelde dieren kozen tegengestelde celtypen Gewervelde en ongewervelde dieren kozen verschillende� “richtingen”, grote verschillen bv ogen mens en octopus
Het raadsel van zien • Oorsprong: lichtgevoelige cel met het pigment rodopsine • Gemeenschappelijke voorouder van de gewervelde en de ongewervelde dieren • Besturing van kleine commissie van genen. • Gewervelde en ongewervelde dieren kozen verschillende “richtingen”, grote verschillen bv ogen mens en octopus
Vermoeden: ogen gewervelde dieren geëvolueerd uit oogvlek als die van een lancetvis
Presentator
Presentatienotities
Een enkel type lichtgevoelige cel, die het pigment rodopsine bevatte, ontwikkelde zich in een gemeenschappelijke voorouder van de gewervelde en de ongewervelde dieren onder besturing van een kleine commissie van genen. Lichtgevoelige cel werd gedupliceerd. Gewervelde en ongewervelde dieren kozen tegengestelde celtypen Vermoeden: oog van gewerveld dier is geëvolueerd uit een oogvlek, die veel leek op die van een lancetvis.
Het raadsel van bewustzijn
• Neuraal Darwinisme • Neuronen die samen
vuren vormen verbinding • Ervaring selecteert
succesvolle combinaties synapsis (συνάπσις) verbinding
• 240 Biljoen synapsen 240.000.000.000.000 !
Geest wordt van binnen uit vorm gegeven
Het raadsel van bewustzijn
Alles doet mee
Presentator
Presentatienotities
Alles doet mee en bepaalt bewustzijn Ook met name de omgeving (aanvulling van Igor)
Het raadsel van bewustzijn
Ander bewustzijn?
Presentator
Presentatienotities
Denken mannen en vrouwen echt anders?
Het raadsel van bewustzijn
Presentator
Presentatienotities
Gaan we ons brein uitbreiden?
Kunstmatige evolutie Evolutionaire productontwikkeling
Presentator
Presentatienotities
Proefschrift van Arthur Eger, Industrieel Ontwerpen TU Delft
Kunstmatige evolutie
Tomaten van Dik zijn mooier
Presentator
Presentatienotities
Dit zal de natuur nooit zo doen! Had een tomaat moeten worden, maar het is een …. Genetische modificatie met Crispr mogelijk wapen tegen kanker
Samenvatting • De revolutie in denken over evolutie
kwam met Darwin • Steeds meer evidentie, zonder echte “bewijzen” • Steeds meer instrumenten voor begrip
paleontologie, ouderdomsbepaling, genetica • Lijkt wel wetenschap,
puzzelstukken passen in elkaar, zelfs voorspellingen • We stammen af van een eukaryote cel • Evolutie is zeer complex
Er zullen altijd vragen blijven ????????
Raadsels van de evolutie
Bronnen: Levenswerk, (Nick Lane, 2009) Evolutie, triomf van een idee (Carl Zimmer, 2002) NWT, Minispecial Genetica en Epigenetica, maart en juni 2011 Het grote wetenschapsboek, (Veen Media 2015) Internet, Wikipedia en andere openbare bronnen Evolutie, het enige intelligent design, Volkskrant, 18-06-2005 The meaning of evolution, Reconstruction of Darwin’s theory Symbiose, acquiring genomes, Margulis and Sagan New Scientist, december 2015 Vrij Nederland, november 2014 Proefschrift Arthur Eger TU Delft (2007)
Presentator
Presentatienotities
Een van de vuistregels van de evolutie: datgene wat belangrijk is, verandert het minst. Zit voor een belangrijk deel in junk-DNA: “Hooggeconserveerd DNA”
Presentator
Presentatienotities
Deze Leguaan kijkt je aan vanuit een ver verleden.
