THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor...
Transcript of THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor...
1
THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN
EVOLUTIETHEORIEËN EN HOMINISTATIE
Gekaderd binnen het leerplan
Aardrijkskunde-Natuurwetenschappen 3e graad
BRUSSEL D/2017/13.758/009
September 2017
Bijscholing SLO Natuurwetenschappen (optie biologie)
2 mei 2018
©KU Leuven
2
Evolutietheorieën en hominisatie
INLEIDING
EVOLUTIETHEORIEËN
1. Verschillende theorieën
1.1 Spontane generatie
1.2 Creationisme
1.3 Lamarckisme
1.4 Darwinisme
2. Darwinisme verder uitgediept
2.1 Variatie als motor voor evolutie
2.2 Natuurlijke selectie
2.3 Gestuurd of toevallig?
3. Soortvorming
4. Neodarwinisme
5. Argumenten die de evolutietheorie ondersteunen
5.1 Embryologie
5.2 Anatomie
5.3 Paleontologie
5.4 Bio-geografie
5.5 Moleculaire biologie
5.6 Evolutie stopt niet …
6. Argumenten tegen de evolutietheorie
7. Evolutiespel
8. Logische lesopbouw rond evolutie
MISCONCEPTIES ROND EVOLUTIE
1. Groepen van misconcepties
2. Voorbeelden van misconcepties
3. Hoe misconcepties voorkomen?
HOMINISATIE
1. Inleiding
2. Rechtop lopen en anatomische gevolgen
3. Ontwikkeling van taal, cultuur, sociale structuren
4. Logische lesopbouw rond hominisatie
3
INLEIDING
Over het ontstaan van het leven bestaan er verschillende theorieën. Dit zijn de ‘ontstaanstheorieën’
en een tipje van de sluier werd reeds opgelicht in het onderdeel over het ontstaan van de biosfeer.
Deze ontstaanstheorieën kunnen echter niet de soortenrijkdom verklaren op aarde. Ze kunnen
evenmin verklaren hoe het komt dat levende organismen blijkbaar vrij goed in staat zijn om zich te
handhaven in veranderende levensomstandigheden. Doorheen de generaties zal zelfs hun
lichaamsbouw zich aanpassen aan nieuwe, uitdagende leefomstandigheden.
Welke theorieën gangbaar zijn om deze fenomenen te verklaren is onderdeel van het eerste deel van
deze tekst. Hierin komen enkele theorieën aan bod en na het bespreken daarvan worden de
wetenschappelijke argumenten aangehaald die het darwinisme, één van deze theorieën,
ondersteunen.
In het tweede deel van de tekst worden dieper ingegaan op het proces van menswording. De fysieke
veranderingen worden besproken en gekaderd binnen het darwinisme. Er wordt ook aandacht
besteed aan de ruimere aspecten van menswording, zijnde het ontstaan van taal, cultuur en sociale
structuren.
Concreet gaat de tekst dieper in op volgende leerplandoelstellingen:
Het bespreken van argumenten en tegenargumenten m.b.t. de evolutietheorie (doel 6 en 7) kan
uiteraard niet zonder inzicht in deze theorie(ën). Hoewel er dus geen letterlijke doelstelling wordt
geformuleerd m.b.t. het begrijpen van de evolutietheorie(ën) wordt dit impliciet wel verondersteld.
Dat wordt ook duidelijk bij het bekijken van de wenken in het leerplan.
Doelen 6 en 7: Aan de hand van didactisch materiaal (fossielen, afbeeldingen, skeletten, tabellen...) worden
uit wetenschappelijke gegevens van de vergelijkende anatomie, de vergelijkende embryologie en de
paleontologie argumenten gezocht die de evolutietheorie ondersteunen.
Doel 8: Aspecten van het proces van menswording of hominisatie die verband houden met een aantal
verworvenheden van aapachtige dieren komen hier aan bod. In chronologische volgorde wordt de
menswording gekenmerkt door: rechtop lopen, werktuigen gebruiken, de ontwikkeling van het denken en
sociale intelligentie, het ontstaan van taal en cultuur (dodencultus).
6 Argumenten aangeven die de evolutietheorie ondersteunen. NW 4
7 Tegenargumenten van de evolutietheorie kritisch bespreken. AD 2 NW 6
8 Het proces van hominisatie toelichten. NW 4
4
Er kunnen verbanden gelegd worden tussen de stappen in het menswordingsproces en de morfologische
veranderingen die optreden. Ook de oorzaak van het ontstaan van de stappen in het hominisatieproces
kunnen aan bod komen.
Door het bespreken van concrete voorbeelden komen de leerlingen tot het besef dat organismen
veranderen en dus evolueren. Hierbij mag de natuurlijke selectie als sterkste drijfkracht van evolutie
beschouwd worden. De natuurlijke selectie werkt zowel in de richting van aanpassing aan het milieu, als in
de richting van een groeiende onafhankelijkheid ten opzichte van het milieu. De opvattingen van Lamarck
en Darwin aan de hand van beelden vergelijken (vb. lange nek giraffen).
De evolutietheorie heeft een onmiskenbare invloed gehad op de culturele ontwikkeling m.n. de vorming
van ons mensbeeld. Creationisme, Intelligent Design … zijn overtuigingen die de evolutietheorie proberen
te ontkrachten. Op basis van natuurwetenschappelijke argumenten nemen leerlingen een standpunt in ten
opzichte van deze pseudowetenschappelijke overtuigingen.
Deze tekst heeft tot doel ondersteuning te bieden bij het aanbrengen van bovenstaande
onderwerpen in een logische volgorde en met voldoende achtergrondinformatie.
Tot slot wordt er ok kort ingegaan op veel voorkomende misconcepties op het vlak van evolutieleer.
De informatie daarvoor werd ontleend aan een bijscholing uit 2009 voor de Vliebergh, gegeven door
Carla Schramme, met als titel ‘misconcepties rond evolutieleer’
5
EVOLUTIETHEORIEËN
1. Verschillende theorieën
Al sinds mensenheugenis heeft de vraag ‘wie zijn we en waar komen we vandaan?’ ons bezig
gehouden. Vanuit verschillende hoeken werden hierop antwoorden geformuleerd, de ene keer
eerder religieus, een andere keer eerder wetenschappelijk. Dergelijke antwoorden noemt men de
ontstaanstheorieën.
Wanneer men de vraag beantwoordt over de oorsprong hangt daar onlosmakelijk een al dan niet
geloven in evolutie aan vast. Wie gelooft dat levende wezens geschapen zijn, gaat er vaak van uit dat
ze na de schepping ook onveranderlijk zijn blijven voortbestaan. Wie gelooft dat de eerste
levensvormen bestonden uit primitieve cellen gaat er uiteraard van uit dat er nadien nog enige vorm
van verfijning en specialisatie is gebeurd, vermits wij en veel andere levende organismen het
ééncellige niveau duidelijk overstegen hebben. Sommige theorieën (zoals bvb. het deïstisch
evolutionisme) combineren beide strekkingen. De keuze voor een bepaalde ontstaanstheorie laat
dus al dan niet nog ruimte open om deze aan te vullen met een evolutietheorie.
Vandaar dat in deze paragraaf twee evolutietheorieën worden besproken naast ook 2
ontstaanstheorieën die evolutie uitsluiten. De ontstaanstheorieën die evolutie niet uitsluiten,
behoren eerder tot het leerplanonderdeel over het ontstaan van de biosfeer.
Volgende theorieën worden daarom kort besproken:
Ontstaanstheorieën die evolutie uitsluiten:
1.1 Spontane generatie
1.2 Creationisme
Evolutietheorieën
1.3 Lamarckisme
1.4 Darwinisme
1.1. Spontane generatie
Spontane regeneratie is een oude ontstaanstheorie die bijval vond tot in de 17e eeuw, maar die
intussen door niemand meer wordt gehanteerd. In deze theorie gaat men ervan uit dat levende
organismen kunnen ontstaan uit niet levende materie. Zo dacht men bijvoorbeeld dat ratten
ontstonden uit stof (omdat ze vaak in stoffige schuren voorkwamen) of bladluizen uit
ochtenddauw.
1.2. Creationisme
Creationisten geloven in een ‘opperwezen’ dat het leven heeft gecreëerd. Het Bijbels
creationisme gaat bijvoorbeeld uit van een schepping in 6 dagen, zo’n 6000 jaar geleden. Deze
Bijbelse creationisten geloven niet in evolutie (Genesis 1:1 – 2:3 en Genesis 2:4 – 2:24). Alle
6
levende organismen zijn volgens hen door God geschapen in de vorm waarin ze nu voorkomen.
De huidige soortenrijkdom is dan het resultaat van een creatief scheppingsproces van deze
schepper.
Binnen het creationisme zijn er naast het bijbels creationisme ook verschillende andere
strekkingen. Sommige van deze staan wel open voor de idee van evolutie. Zij zien het
creationisme eerder als een ‘onstaanstheorie’ die een verklaring geeft voor het ontstaan van het
leven of van het universum waarbij de verschillende levensvormen vervolgens gevormd zijn door
een proces van evolutie dat daarop volgde. Zo bijvoorbeeld het idee van ‘Intelligent design’,
waarbij men ervan uitgaat dat de basis voor het leven ontworpen is door een ‘intelligent
designer’ en dat inherent hieraan de mogelijkheid tot evolutie werd toegevoegd. Een dergelijke
strekking gaat uit van een creationistische ontstaanstheorie, aangevuld met geloof in het
mechanisme van evolutie.
1.3. Lamarckisme
Jean-Baptiste de Lamarck (1744-1829) was een Franse natuuronderzoeker. Hij was een
tijdgenoot van Darwin en heeft, evenals Darwin, een evolutietheorie geformuleerd: het
Lamarckisme (gepubliceerd in ‘Philosophie zoölogique – 1809).
Hij baseerde zich op observaties in de natuur. Wanneer organismen in een veranderde omgeving
bepaalde lichaamsstructuren meer gebruiken dan tevoren ontwikkelen deze zich sterker in de
komende generaties. Indien ze bepaalde structuren niet meer gebruiken, omdat de
omstandigheden waarin ze leven veranderd zijn, dan worden deze structuren steeds kleiner tot
ze al dan niet verdwijnen.
Deze waarnemingen hebben bij Lamarck geleid tot een evolutietheorie met de volgende twee
kerngedachten:
1. Wanneer organismen bepaalde structuren meer beginnen te gebruiken dan ontwikkelen
deze zich sterker, worden ze minder gebruikt dan worden ze minder uitgesproken.
2. Deze veranderde eigenschappen worden doorgegeven aan de nakomelingen en komen
dus ook voor in het nageslacht.
Het is pas na de opkomst van de genetica dat duidelijk werd dat vooral de 2e kerngedachte van
Lamarck te kort door de bocht gaat. Uiterlijke veranderingen ten gevolge van het al dan niet
veelvuldig gebruiken van lichaamsonderdelen treden inderdaad op (een smid die zwaar werk
uitoefent zal bvb een sterk gespierd lichaam ontwikkelen), alleen zijn deze meestal niet erfelijk
(deze smid zal niet noodzakelijk zeer gespierde zoontjes voortbrengen).
Een veel gebruikt ‘gedachtenexperiment’ om de theorie van Lamarck toe te lichten is deze
waarbij men nagaat hoe de giraffen aan hun lange nek komen.
Indien op deze vraag de theorie van Lamarck wordt toegepast dan zou de verklaring zijn als volgt:
7
1.4. Darwinisme
De Brit Charles Darwin (1809-1882), natuurkundige en geoloog, baseerde zijn evolutietheorie ook
op waarnemingen uit de natuur. Hij kreeg als jonge twintiger de kans om deel uit te maken van
een vijf jaar durende koninklijke expeditie met het schip ‘The Beagle’ (van 1831 tot 1836). De
bedoeling van deze expeditie was om rond de wereld te varen en deze in kaart te brengen en zo
goed mogelijk te documenteren. Het was Darwins taak om zoveel mogelijk informatie te
verzamelen over de levende organismen en gesteenten die het schip tijdens deze expeditie
tegenkwam. Hij verzamelde veel materiaal (insecten, opgezette dieren, gesteenten, ...) en
documenteerde zijn vondsten nauwgezet in notitieboekjes, waarin hij ook nog na zijn reis ideeën
en gedachten noteerde (de zogenaamde ‘transmutation notebooks’). Veel van dit materiaal is
bewaard gebleven. Zijn notities en observaties zetten hem aan het denken en dit alles
resulteerde decenia later in de publicatie van ‘On the origin of species, by means of natural
selection’ (1859), het beroemde werk van Darwin waarin hij zijn ideeën over evolutie weergeeft.
In wat nu volgt wordt weergegeven welke de observaties waren die Darwin aan het denken
hebben gezet en wat de kernideeën van zijn evolutietheorie zijn.
Eén van de haltes op zijn jarenlange reis waren de Gallapagos eilanden. Deze eilandengroep ligt
ter hoogte van de evenaar in de Stille Oceaan en behoort staatkundig tot Ecuador. De eilanden
liggen 1000 km van de kust, in de open oceaan. Ze hebben hierdoor een zeer geïsoleerde ligging.
Ook vertonen deze eilanden onderling grote verschillen in vegetatie en andere
omgevingsfactoren.
Darwin zag er planten en dieren die sterke gelijkenissen vertoonden met deze op het vasteland,
maar die anderzijds voor een aantal kenmerken erg verschillend waren ten opzichte van deze op
het vasteland. Ook tussen de eilanden onderling waren er verschillen merkbaar in de bouw van
gelijkaardige organismen. Al deze verschillen waren terug te brengen tot verschillen in
omgevingsfactoren. Enkele voorbeelden kunnen dit verduidelijken.
De zee-leguanen:
Op één van de eilanden van de Gallapagos leven er zeeleguanen. Ze tonen uiterlijk grote
gelijkenissen met de leguanen op het vasteland. Het zijn echter de enige leguanen ter wereld
die uitsluitend overleven op planten, meer bepaald op zeewier. De leguanen duiken de zee in
8
en grazen er zeewier van de bodem. Het eiland waar ze leven is een ruw vulkanisch eiland
met weinig andere voedingsbronnen. Enkel leguanen die erin slaagden om te overleven op
een uitsluitend plantaardig dieet konden in een dergelijke omgeving overleven.
De ‘Darwinvinken’:
Darwin verzamelde ook veel vogels op de verschillende eilanden. Achteraf gezien waren het
allemaal vinken, telkens met een kleine variatie in de vorm van de snavel. De snavelvorm
varieerde van eiland tot eiland en was aangepast aan het voedsel dat op dat eiland
beschikbaar was. Zo hadden vinken die toegang hadden tot noten en grote zaden een grote
sterke snavel om deze open te kunnen breken, terwijl vinken die moesten overleven op
kleine insecten, die ze moesten vangen in rotsspleten, lange smalle snaveltjes bleken te
hebben.
De landschildpadden:
Tijdens een bezoek aan de gouverneur van één van de eilanden vertrouwde deze man
Darwin toe dat hij op basis van het schild van de landschildpadden kon zeggen van welk
eiland een schildpad afkomstig was. Darwin nam geen schilden mee naar huis en heeft dus
nooit beseft dat ook deze schildpadden een mooi voorbeeld van evolutie zijn. Zo zijn de
schilden van de landschildpadden op het ene eiland mooi rond en zonder uitsteeksels. Deze
dieren leven tussen struikgewas en enkel diegenen die nergens met hun schild konden
blijven vasthaken slaagden erin om in een dergelijke omgeving te overleven. De schilden van
de schildpadden op een ander eiland, waar vooral een open vegetatie was met enkele
cactussen hadden de vorm van een Spaans zadel. Dieren met een dergelijk schild kunnen hun
nek zeer hoog strekken om aan de cactusbloemen te geraken, een belangrijke voedselbron
voor hen!
Gebaseerd op deze en vele andere waarnemingen, zowel op de Galapagoseilanden als elders
tijdens zijn wereldreis, formuleerde Darwin jaren later (in 1824) zijn evolutietheorie, die hij
publiceerde in zijn wereldberoemde werk ‘On te origin of species’. De kerngedachten van zijn
theorie worden verder uitgediept in de volgende paragraaf.
2. Darwinisme verder uitgediept
2.1. Variatie als motor voor evolutie
In tegenstelling tot Lamarck ging Darwin er niet van uit dat verschillen tussen organismen in de
loop van hun leven ontstaan als gevolg van omgevingsinvloeden. Volgens hem zijn er van nature
al verschillen tussen organismen van eenzelfde soort. Zo zijn nakomelingen nooit een exacte
kopie van hun ouders (bij organismen die zich geslachtelijk voortplanten). Elke nakomeling heeft
eigen specifieke trekjes en kenmerken en deze kunnen op hun beurt, in een zekere variant, ook
weer worden doorgegeven aan hun nakomelingen. Deze variatie was volgens Darwin de motor
voor de evolutie.
9
Belangrijk om te weten is dat Darwin zelf had geen kennis of inzicht had in genetica en in de
moleculaire mechanismen erachter. In de jaren 1850 was Mendel immers nog maar net gestart
met zijn experimenten met de erwten en het zou nog tot rond 1900 duren vooraleer
wetenschappers het belang van zijn werk konden inzien. Bovendien werd pas in in de jaren 1950
de moleculaire structuur van het DNA ontrafeld en beschreven door de wetenschappers Watson
& Crick. Nu weet men dat het uitzicht van een nakomeling wordt bepaald door de toevallige mix
van genetische kenmerken van beide ouders. De grote mate van variatie wordt mee bepaald
door mechanismen zoals crossing-over en mixing bij de vorming van voortplantingscellen, de
toevalsfactor welke zaadcel de eicel zal bevruchten, .... Ondertussen weet men ook dat er
toevallige genetische veranderingen kunnen optreden door mutaties. Allemaal inzichten die
decenia na de publicatie van ‘On the origin of species’ het levenslicht zagen, maar die mee
verklaren vanwaar die toevallige variatie komt, die door Darwin terecht als zeer belangrijk werd
aanzien.
Variaties alleen zijn echter niet voldoende om een soort als groep in een bepaalde richting te
laten evolueren. Met enkel variatie als drijvende factor zou een soort gewoon bestaan uit een
groep niet-identieke individuen zonder dat deze groep zou evolueren in een bepaalde richting.
Wat zijn dan de drijvende krachten die evolutie sturen in een bepaalde richting?
2.2. ‘Struggle for life’ en ‘Survival of the fittest’ resulteren in natuurlijke selectie
Het richting geven aan de evolutie gebeurt door ‘struggle for life’ en ‘survival of the fittest’. Dit
principe is de ‘natuurlijke selectie’
Met zijn term ‘struggle for life’ bedoelde Darwin dat door bepaalde (veranderde)
omgevingsfactoren het leven voor sommige organismen moeilijker is. Hierdoor ontstaat er een
zekere concurrentie tussen soortgenoten voor bijvoorbeeld een voedselbron, beschutting,... Dit
heeft mee te maken met het feit dat organismen zich meestal voortplanten in ‘overproductie’: er
worden meer nakomelingen geboren dan dat er uiteindelijk in die leefomgeving in leven zullen
kunnen blijven. Hierdoor ontstaat onderlinge concurentie, zelfs in een omgeving die niet
verandert. Als bijkomend de overlevingskans van bepaalde organismen door toevallige
veranderingen in leefomstandigheden ook nog eensextra wordt bemoeilijkt dan wordt de
selectiedruk nog groter. In deze concurrentiestrijd komt het er uiteindelijk op aan ‘de beste’ te
zijn om te overleven.
Omdat soortgenoten niet identiek zijn (omwille van de individuele variabiliteit) zullen sommigen
onder hen misschien bevoordeeld zijn in deze concurrentiestrijd. Zij zullen diegenen zijn die toch
nog voldoende voedsel, beschutting, ... krijgen en hierdoor grotere overlevingskansen hebben.
Dit mechanisme wordt vaak omschreven als ‘Survival of the fittest’ ofwel ‘het overleven van de
best passende’. Deze term werd niet gehanteerd door Darwin zelf en wordt al te vaak verkeerd
vertaald door ‘het recht van de sterkste’. Het is niet steeds de sterkste die best past in een
bepaalde (veranderende) omgeving.
Dit selectieprincipe waarbij in tijden van concurrentie of moeilijke levensomstandigheden
diegenen die toevallig beter passen in een bepaalde omgeving dus gemakkelijker zullen
10
overleven en hun kenmerken doorgeven aan het nageslacht is wat men noemt de ‘natuurlijke
selectie’. Wanneer deze meest succesvolle organismen hun succes en overlevingskansen te
danken hebben aan bepaalde overerfbare kenmerken is de kans groot dat deze kenmerken in de
volgende generatie frequenter zullen voorkomen.
2.3. Gestuurd of toevallig?
Uit bovenstaande uitleg blijkt dat de evolutie volgens Darwin berust op toeval. Hij gaat immers
uit van toevallige variaties tussen soortgenoten, in tegenstelling tot Lamarck, die ervan uitging
dat de variaties veroorzaakt worden door de omgeving en door de aanpassingen die deze
omgeving vergde van een individu.
Hoe komt het dan dat er zo vaak misconcepties ontstaan waarbij leerlingen (en ook docenten) de
evolutietheorie doelgericht formuleren? Veel heeft te maken met het feit dat de veranderingen
in het uitzicht en/of het gedrag van soorten doelgericht lijken als je het eindresultaat bekijkt.
Soorten zullen na een lange tijd immers kenmerken vertonen waardoor ze beter in een bepaalde
omgeving kunnen overleven. Dit heeft niet te maken met het ontstaan van doelgerichte
aanpassingen (zoals bij Lamarck), maar alles met het feit dat er ook bij de evulutietheorie van
Darwin een sturende invloed uitgaat van de omgeving. Ook bij Darwin is de omgeving de
sturende factor. Het grote verschil met Lamarck is echter dat Darwin er niet vanuit gaat dat de
omgeving de veranderingen stuurt. Hij gaat ervan uit dat de omgeving bepaalt welke van de
toevallige veranderingen voordelig is en welke toevallige veranderingen nadelig uitdraaien in die
bepaalde omgeving. Op die manier stuurt de omgeving de evolutie door de positieve
veranderingen te bevoordelen, wat op lange termijn kan resulteren in het feit dat er meer
organismen met deze verandering zullen voorkomen in die bepaalde omgeving.
Als we Darwins evolutietheorie toepassen bij de denkoefening over de giraf en de lange nek zou
de redenering er dus als volgt uit zien:
11
Een andere denkoefening kan gemaakt worden op basis van onderstaande cartoon:
Zou dit ook kunnen? Deze vraag werd gesteld aan een aantal klassen in het 6e jaar ASO (vak
natuurwetenschappen) en leverde onder meer volgende bedenkingen op bij de leerlingen:
Als er naast giraffen die toevallig een lange nek hebben er ook geboren worden die
toevallig lange poten hebben dan zou dit kunnen want die kunnen ook vlot aan de
blaadjes geraken.
Je weet niet of dit wel een voordeel is, misschien kunnen de giraffen met de lange poten
niet goed drinken omdat ze hun hoofd niet laag genoeg kunnen brengen en zullen ze
uitdrogen en sterven.
Als het allebei voordelig uitdraait dan zullen er na een tijd giraffen ontstaan met
halflange nekken en halflange poten, want als ze allebei even succesvol zijn gaan ze
allebei overleven en ook met elkaar paren.
Misschien is die giraf met de lange poten ontstaan door evolutie binnen een groep
giraffen die een tijd geïsoleerd is geweest en die elkaar nu toevallig weer tegen komen. Ik
denk niet dat ze nog zullen paren, want dat lijkt me niet praktisch met zo’n verschil in
pootlengte, dus ik denk dat er 2 giraffensoorten zijn ontstaan uit de ene soort met de
korte nekken (voor meer uitleg bij dit concept: zie volgende paragraaf over
soortvorming)
3. Soortvorming
Bovenstaande theorieën verklaren hoe soorten kunnen evolueren. Ze gaan er na vele generaties
anders uitzien, zich anders gedragen, … en zullen als soort steeds beter aangepast zijn aan de
omgeving waarin ze leven. Indien er veranderingen optreden in de omgeving zullen soorten na
veel generaties aan deze veranderde omgeving zijn aangepast via het mechanisme van evolutie.
Het is dankzij de evolutietheorie van Darwin en dankzij betere inzichten in de erfelijke
mechanismen die aan de grondslag liggen van de indiviuele variabiliteit van organismen dat men
heeft kunnen achterhalen hoe evolutie niet alleen ervoor zorgt dat soorten veranderen, maar
eveneens dat er uit eenzelfde voorouder meerdere soorten kunnen ontstaan. Dit verklaart dan
de gigantische soortenrijkdom die we nu kunnen waarnemen op aarde.
12
Om deze soortenrijkdom te verklaren is er meer nodig dan enkel variatie en natuurlijke selectie.
De bijkomende factor die ervoor kan zorgen dat soortgenoten in een verschillende richting
beginnen te evolueren, waardoor ze na verloop van tijd elkaar niet meer als soortgenoten zullen
herkennen, is isolatie. We spreken van isolatie wanneer een groep van soortgenoten zich niet
meer onderling kan voortplanten met de rest van de soortgenoten. Wanneer dit gebeurt kunnen
beide groepen in een andere richting evolueren, gezien de motor van evolutie toevallige variatie
binnen een bepaalde groep is. De variaties die zich in de ene groep voordoen zullen hierdoor niet
identiek zijn aan deze in de andere groep waardoor ook de evolutionaire weg die beide groepen
afleggen verschillend zal zijn. Logischerwijs zal ook het resultaat na verloop van tijd verschillend
zijn, tot bepaalde groepen op zo’n punt zijn aanbeland dat ze elkaar niet meer herkennen als
soortgenoten of dat onderling voortplanten zelfs onmogelijk is geworden.
Isolatie kan voorkomen onder verschillende vormen:
Geografische isolatie: soortgenoten kunnen door een geografische barrière van elkaar
gescheiden raken (bvb door platentektoniek waardoor continenten uit elkaar drijven,
door een nieuwe weg in een natuurgebied die bepaalde insecten niet kunnen
oversteken, ...). Hierdoor zullen beide groepen zich niet meer onderling kunnen
voortplanten en zijn ze dus geïsoleerd van elkaar.
Ethologische isolatie: indien bepaalde soortgenoten ander gedrag gaan vertonen (bvb
ander paargedrag) waardoor ze niet meer aantrekkelijk zijn voor andere soortgenoten
dan zullen ook zij zich niet meer onderling voortplanten. Een voorbeeld hiervan zijn
bepaalde vogelsoorten wiens zang zich aanpast aan omgevingslawaai (bvb luider en
scheller zingen in een drukke stedelijke omgeving) waardoor ook zij na een poos zich niet
meer voortplanten met soortgenoten die en andere zang vertonen.
Temporele isolatie: een verschuiving in bvb het paarseizoen van een kleine groep
soortgenoten kan ook deze groep isoleren van de rest, hierdoor zullen ook zij een andere
evolutionaire weg volgen.
Morfologische isolatie: soms kan een verschil in bouw isolatie in de hand werken. Zo zijn
bloemen vaak specifiek aangepast aan bepaalde bestuivers. Een kleine verandering in
bloemvorm kan ervoor zorgen dat deze bloemen door andere insectensoorten zullen
worden bezocht waardoor hun stuifmeel ook niet meer zal terecht komen bij hun
vroegere soortgenoten. Ook op die manier geraken ze geïsoleerd.
4. Neo-darwinisme
Inzichten in soortvorming, in de wetten van de genetica en de populatiegenetica en in de
moleculaire structuur van DNA hebben de theorie van Darwin nog verder ondersteund en
uitgebouwd. Het geheel van deze inzichten en kennis brengt men samen in wat men het ‘neo-
Darwinisme’ noemt.
Kleine bemerking terzijde:
13
In de tijd van Darwin en Lamarck was DNA nog niet gekend. De steeds groter wordende kennis over
DNA en ook over de link tussen DNA en de uiterlijke kenmerken van een organisme resulteerde naast
de genetica ook in een discipline genaamd de “epigenetica”. Hier bestudeert men niet alleen de
genetische codes die in het DNA zitten, maar ook de ruimere moleculaire structuur van het DNA-
molecule. Hieruit blijkt dat bepaalde omstandigheden deze structuur kunnen wijzigen zonder dat de
eigenlijke genetische code wordt veranderd, en dat dit soms kan resulteren in een verandering in
uiterlijk die kan worden doorgegeven aan de nakomelingen. Lamarck had dus toch ook wel ergens
een beetje gelijk …
5. Argumenten die de evolutietheorie ondersteunen
Naast de genetica zijn er ook nog in tal van andere wetenschapsdomeinen aanwijzingen die deze
evolutietheorie ondersteunen.
5.1. Embryologie
Wanneer de embryonale evolutie van verschillende gewervelden met elkaar wordt vergeleken
dan zijn er opmerkelijke gelijkenissen te zien, vooral in de eerste fasen van de embryonale
evolutie. Dit suggereert dat al deze gewervelden afstammen van een gemeenschappelijke
voorouder. Het basisbouwplan van alle embryo’s is immers sterk gelijkend.
Daarenboven vertonen alle embryo’s in de vroegste stadia aanpassingen aan een leven in het
water. Zo hebben ze bijvoorbeeld kieuwbogen. Dit zou een aanwijzing kunnen zijn voor het feit
dat de eerste levensvormen ontstaan zijn in het water en dat er daarna via evolutie soorten zijn
ontstaan die zich aanpasten aan het leven op het land.
5.2. Anatomie
Wanneer men van verschillende (verwante) soorten de anatomie bekijkt dan kan men ook daar
vaak gelijkenissen ontdekken. Zo onderscheidt men onder meer homologe organen en
rudimentaire organen.
Homologe organen:
Het “basisbouwplan” van verschillende gewervelden vertoont erg veel gelijkenissen wat
betreft bepaalde ledematen of organen. Zelfs indien ledematen in de loop van de evolutie een
andere functie kregen, dan nog zijn de gelijkenissen merkbaar.
Organen (of ledematen) die een vergelijkbare bouw, maar een andere functie hebben noemt
men ‘homologe organen’. Zo hebben de vleugels van een vleermuis, de vinnen van een walvis
en de hand van een mens een gelijkaardig bouwplan, ook al dient het ene om te vliegen, het
andere om te zwemmen en het laatste om te grijpen.
Rudimentaire organen:
Organen die in de loop van de evolutie hun betekenis verloren hebben vinden we soms nog
terug onder de vorm van rudimentaire organen. Dit zijn organen of aanwijzingen ervoor die
14
nog aanwezig zijn, maar die hun functie verloren hebben. Het staartbeentje en de appendix bij
de mens zijn daar een voorbeeld van.
Ook zijn er bij slangen en bij walvissen nog minimale kleine bekkenstructuren aanwezig,
waarschijnlijk overblijfselen van een tijd waarin de voorouders van deze dieren nog
achterpoten hadden.
5.3. Paleontologie
Bij de datering van gesteenten en fossielen merkt men het volgende op: wanneer men de
fossielen dateert op basis van de gesteentelagen waarin ze worden teruggevonden dan blijken
de minst complexe organismen uit de oudste lagen te komen en complexere organismen uit
recentere lagen. Dit ondersteunt het idee dat evolutie gebeurde vanuit eenvoudige organismen
die door aanpassingen aan hun milieu zich ontwikkelden tot steeds beter aangepaste vormen.
Soms kunnen fossiele vondsten de ontbrekende schakel vormen die een bepaalde overgang in de
evolutie aantoont. Zo zou de “Archeopteryx” waarvan meerdere fossielen zijn gevonden een
tussenschakel geweest kunnen zijn tussen de gevederde dinosaurussen en de huidige vogels.
5.4. Biogeografie
De biogeografie bestudeert de verspreiding van organismen op aarde. Hieruit blijkt:
Dieren die op verschillende continenten voorkomen (en in een andere omgeving
evolueerden) kunnen erg verschillend zijn, maar soms hebben ze toch ergens een
gemeenschappelijke voorouder waardoor ze ook gelijkenissen vertonen (vb. kameel-
lama-alpaca of luipaard-jaguar). Ze werden waarschijnlijk van elkaar gescheiden door
continentendrift.
Op geïsoleerde plaatsen kon de evolutie een heel andere weg inslaan omwille van
een andere omgeving en andere toevallige variaties (vb. placentale zoogdieren in
Europa/Afrika/Amerika en buideldieren of ei-leggende zoogdieren in Australië)
5.5. Moleculaire biologie
Wanneer men de genetische code vergelijkt van organismen dan is ook daar verwantschap
en evolutie duidelijk uit af te lezen. Genetici zijn in staat om “verwantschapsstambomen” op
te stellen op basis van deze genetische codes. Een dergelijke stamboom noemt men een
cladogram.
5.6. Evolutie stopt niet
Evolutie stopt niet, dat wil zeggen dat evolutie ook vandaag de dag zichtbaar is. Omdat dit
meestal een zeer traag proces is, is het meestal niet zichtbaar in een mensenleven. Toch gebeurt
evolutie soms versneld, bijvoorbeeld in een omgeving met veel selectiedruk of bij organismen die
zich zeer snel en veelvuldig voortplanten.
15
Een duidelijk voorbeeld hiervan zijn de ziekenhuisbacteriën. Een ziekenhuisomgeving met veel
antibiotica vormt een omgeving met zeer veel selectiedruk voor de aanwezige bacteriën. Enkel
die bacteriën die beter bestand zijn tegen de antibiotica zullen zich in een dergelijke omgeving
kunnen handhaven. Hierdoor zal na verloop van tijd de populatie aan bacteriën in het ziekenhuis
steeds resistenter worden tegen de gebruikte antibiotica, met de gekende problemen tot gevolg.
6. Argumenten tegen de evolutietheorie
Net zoals er vanuit wetenschappelijke hoek veel argumenten pro evolutietheorie worden
aangebracht zijn er ook strekkingen die deze evolutietheorie verwerpen. Zo is het bijvoorbeeld in
verschillende streng katholieke scholen in de VS verboden evolutietheorie te doceren op school.
Een filmpje dat dit illustreert en waar enkele van de argumenten tegen evolutietheorie worden
toegelicht vind je op onderstaande link:
https://www.youtube.com/watch?v=2sEFsysIS-Y
Niet alleen vanuit de katholieke hoek, maar eveneens vanuit andere godsdiensten worden vaak
tegenargumenten geformuleerd en verspreid. Zo is er ook de ‘Atlas of Creation’, die in een artikel van
Walter Decleir, professor emeritus van de Universiteit van Antwerpen als volgt wordt omschreven:
In 2007 kregen West-Europese scholen, universiteiten en instituten gratis – normale kostprijs
75 euro – en ongevraagd een indrukwekkend boek van 800 pagina’s toegestuurd met als titel
Atlas of creation. De uitgever is Global Publishing in Istanbul.
De auteur van de ‘atlas’ heet Harun Yahya, pseudoniem voor de in Istanbul wonende Turk
Adnan Oktar. Sinds een twintigtal jaar produceert hij ontzettend veel boeken en artikelen,
maakt hij video’s en dvd’s en heeft hij een levendige website. Het is zijn doel het Turks (of
islamitisch) creationisme zo breed mogelijk te verspreiden. De boodschap? De goddelijke
creatie van alle levensvormen is een onbetwistbaar feit en de Koran is de bron van al het
goede. De biologische evolutie is volgens hem niet alleen een dwaling, maar ook de bron van
zowat alle kwaad op aarde. Yahya verpakt zijn boodschap in uiterst fraai ogende publicaties,
waaronder ook kinderboeken, die veelal gratis of aan een bodemprijs worden aangeboden en
via het internet worden verspreid. Het is de uitdrukking van een opvallende heropleving van
het creationisme in Turkije, en ook daarbuiten.
In dit lijvige boek worden talrijke foto’s van fossielen naast deze van nu bestaande organismen
geplaatst. Dit om aan te tonen dat alle leven vroeger op aarde en al het leven nu identiek zijn, met
andere woorden dat er geen evolutie mogelijk zou zijn. Tevens wordt aangehaald dat fenomenen
zoals de holocaust hun oorsprong zouden vinden het geloven in de evolutietheorie vermits dit Hitler
zou hebben aangezet tot de idee om een superieur Arisch ras te genereren via selectieve
voortplanting en het verwijderen van ‘minderwaardige rassen’.
16
7. Het evolutiespel
Voor meer uitleg en achtergrond rond het evolutiespel met de aliens op planeet Chada: zie aparte
bundel.
Het spel kan gespeeld worden vooraleer de les(sen) rond evolutie te geven. In dat geval kan je er
achteraf telkens naar verwijzen bij het uitleggen van de evolutietheorie.
Eventueel kan het spel ook achteraf gespeeld worden waarbij je na het spel de leerlingen het
spelverloop en de uitkomst laat analyseren, gekoppeld aan alles wat ze weten over evolutie.
Idealiter zouden de leerlingen al wat inzicht moeten hebben in voortplanting en erfelijkheid alvorens
de evolutietheorie te zien. Dat is de reden dat in de meeste leerplannen biologie het onderwerp
evolutie na genetica komt. In het leerplan’ Aardrijkskunde – Natuurwetenschappen’ wordt een
andere volgorde gehanteerd. Als leraar kan je echter wel kiezen in welke volgorde bepaalde
onderdelen aan bod komen en is onderling verschuiven van onderdelen mogelijk. Gezien het om een
graadplan gaat zal dit in nauw overleg met de vakcollega’s van zowel 5e als 6e jaar moeten gebeuren.
Indien er niet geschoven wordt dan is het evolutiespel ook perfect te spelen zonder inzicht in
genetica. De reden voor het ‘dobbelen’ voor de uitkomsten van de nakomelingen in het spel zal dan
een korte toelichting vragen en later, wanneer in de lessen voortplanting de overerving van
kenmerken aan bod komt, kan er teruggegrepen worden naar het spel en kan er geanalyseerd
worden hoe de ‘dobbelfrequenties’ in het spel werden bepaald.
8. Logische lesopbouw rond evolutie
Wanneer het onderwerp ‘evolutie’ in een beperkte tijd moet worden aangebracht is een logische
volgorde erg belangrijk. Als de onderdelen logisch op elkaar aansluiten zijn leerlingen sneller mee in
het denkproces, wordt de les interactiever en kan het lestempo hoog genoeg liggen.
In volgende tabel worden enkele tips voor een logische opbouw van de les(sen) rond evolutie. Deze
zal niet noodzakelijk de opbouw van bovenstaande uitleg in de handout volgen, vermits deze
handout bedoeld is als achtergrond voor de leraren en niet is opgevat als een les rond evolutie voor
leerlingen.
Hoe pak je het bijvoorbeeld aan als je deze inhoud wil overbrengen op je leerlingen op een
interactief denkende manier?
Start met de conceptcartoon
(zie powerpoint)
Deze conceptcartoon kan getoond worden als ‘blikopener’, waarna
je leerlingen vraagt om de hand op te steken als ze geloven dat de
vis gelijk heeft, vervolgens diegenen die denken dat de leeuw gelijk
heeft, enz.
Geef nog niets weg over welke theorie juist en/of fout is. Zeg dat
je deze theorieën in de les allemaal aan bod zal laten komen en
dat het dan aan hen is om tegen het einde van de les zich nog eens
17
af te vragen of ze nog steeds overtuigd zijn van hun gegeven
antwoord.
Vervolgens kan je je les(sen) opbouwen op basis van de
conceptcartoon.
‘We gaan eens dieper ingaan
op het argument van de
leeuw.’
Spreek de leerlingen aan die vonden dat de leeuw gelijk had. Vraag
hen om toe te lichten waarom ze dit denken. Vraag ook de andere
leerlingen waarom ze de leeuw niet gekozen hadden. Wat klopt er
volgens hen niet aan de uitleg van de leeuw?
Vervolgens kan je aan de leeuw de uitleg over Lamarck
vasthangen, voortbouwend op de argumenten die werden
aangebracht door de leerlingen. Probeer nog geen uistpraak te
doen over het al dan niet correct zijn van Lamarck.
Na de uitleg over Lamarck kan je nogmaals vragen welke leerlingen
nu denken dat de leeuw gelijk heeft. Zijn er die van gedacht zijn
veranderd en waarom? Geloofden ze daarvoor de leeuw niet en
nu wel of andersom?
Daarna is het belangrijk om het pijnpunt bij Lamarck bloot te
leggen: modificaties zijn (meestal) niet erfelijk! Het is zeer
belangrijk dat de leerlingen deze gedachte mee hebben, om
misconcepties rond evolutie te voorkomen.
Nuttig materiaal voor de evolutietheorie volgens Lamarck:
Filmpje dat volgens Lamarck verklaart hoe de giraf aan zijn
lange nek komt:
https://www.youtube.com/watch?v=IgqabJpa1q0
(legt al het pijnpunt van Lamarck bloot, dus pas tonen
nadat werd besproken dat modificaties niet erfelijk zijn)
‘We gaan eens dieper ingaan
op het argument van de vis.’
Vraag wie gelooft dat de vis gelijk heeft (zullen er na de uitleg over
het pijnpunt bij Lamarck hopelijk meer zijn dan daarvoor). Je kan
aan de vis de evolutietheorie van Darwin ophangen.
Belangrijk hierbij is dat ook hier wordt benadrukt dat de omgeving
een sturende rol heeft. Lamarck gaat ervan uit dat de omgeving de
veranderingen rechtstreeks stuurt. Het grote inzicht van Darwin
daarentegen is dat de veranderingen berusten op toeval, maar dat
de omgeving bepaalt welke veranderingen een voordeel opleveren
en dus worden doorgegeven en welke een nadeel zijn en dus
worden weg geselecteerd.
Vaak worden leerlingen immers aangetrokken tot de theorie van
de leeuw omdat daar de omgevingsverandering ter sprake komt
en bij de vis niet, terwijl deze hier ook wel een sturende rol
opneemt.
18
Interessant materiaal om te gebruiken bij het aanbrengen van de
evolutietheorie van Darwin:
Filmpje over de impact van de reis naar de Galapagos op
het ontstaan van de evolutietheorie:
https://www.youtube.com/watch?v=n3265bno2X0
Filmpje dat het proces van natuurlijke selectie toelicht:
https://www.youtube.com/watch?v=n3265bno2X0
Filmpje dat de link legt tussen natuurlijke selectie en
soortvorming:
https://www.youtube.com/watch?v=urSNtaQKOAk
Afbeelding om rond
te discussiëren:
Zouden lange poten
ook kunnen
ontstaan zijn door
evolutie?
Argumenteer ...
Aanbrengen van argumenten
voor de evolutietheorie
Na de uitleg over Darwin kan terug de conceptcartoon worden
aangehaald. Wie gelooft er nu allemaal dat de vis gelijk heeft? Wie
niet? Gelooft deze laatste groep dan in de bloem? Of in de kip?
Laat de leerlingen ook wat argumenten aanbrengen voor hun
keuze.
Je kan zeggen dat je eerst uit diverse wetenschappelijke eerst
argumenten zal aanbrengen die de vis ondersteunen en daarna
dieper zal ingaan op tegenargumenten, die vaak vanuit de hoek
van de bloem komen (creationisme).
Vervolgens kan je dieper ingaan op de wetenschappelijke
argumenten pro evolutie theorie vanuit
Embryologie
Anatomie
Paleontologie
Biogeografie
Moleculaire biologie
Huidige observaties m.b.t. ziekenhuisbacteriën, ...
Dieper ingaan op de visie van
de bloem
Afhankelijk van de klasgroep zal je op dit punt alle neuzen in de
richting van de evolutietheorie hebben gekregen, of zullen er nog
leerlingen zijn die vanuit hun religieuze achtergrond blijven
19
vasthouden aan de argumenten van de bloem, waarbij God
eventueel vervangen is door Allah. Hier gaat het dus om een
creationistische visie.
Op dit moment kan je ingaan op het feit dat er
geloofsovertuigingen zijn die niet achter de evolutietheorie staan.
Het is belangrijk om hierbij te beklemtonen dat dit niet alleen uit
specifieke godsdiensten komt, dat je dit bijvoorbeeld evenzeer
terugvindt in het katholieke geloof als bij de moslims. Vandaar ook
beide voorbeelden in deze handout.
Eventueel kan je hierbij ook dieper worden ingegaan op bepaalde
strekkingen binnen het creationisme (zoals bvb de idee van
‘intelligent design’) zodat voor de leerlingen die geen aanhangers
zijn van het creationisme ook duidelijk wordt dat het geen zwart-
wit plaatje is.
Nuttig materiaal hierover:
Link naar een filmpje over creationisme in de VS
https://www.youtube.com/watch?v=2sEFsysIS-Y
Link naar een artikel van Walter Decleir, professor
emeritus van de Universiteit van Antwerpen over de ‘Atlas
of creation’
http://www.evolutietheorie.ugent.be/node/357
Slot:
Mogelijke stambomen van
de mensachtigen
Op het einde van deze les(sen) kan worden aangegeven dat de
volgende les(sen) dieper zal ingaan op de evolutie van de mens en
de eerste mensachtigen, een onderwerp dat perfect aansluit en
logisch volgt op deze lessen over evolutie.
Door 2 mogelijke verwantschapsbomen van de mensachtigen te
tonen kan je al enkele punten aanhalen die de leerlingen
nieuwsgierig kunnen maken voor de volgende les:
Ook al gaat dit over onszelf, onze eigen
verwantschapsboom kennen we niet met zekerheid.
Het ontstaan van de mens is niet een éénmalig gebeuren
in de loop van de evolutie, we zijn niet het ultieme
eindpunt van de evolutie: er zijn in de loop van de
geschiedenis meerdere ‘mensensoorten’ geweest,
waarschijnlijk heeft slechts 1 soort het gehaald in de
evolutierace (homo sapiens). Hoe groot de inbreng van de
andere mensensoorten is geweest in het genetisch
materiaal van de huidige mens is nog steeds onduidelijk.
20
In bijlage zijn 2 verwantschapsbomen van mensachtigen te vinden
die dezelfde fossiele vondsten op een andere manier met elkaar in
verband brengen. Ze dateren al van enige jaren terug en sindsdien
is er nog veel veranderd in de inzichten rond de evolutie van de
mens. Het is echt een wetenschapstak waar nog steeds nieuwe
inzichten hun intrede doen!
(Wordt vervolgd ... ☺)
21
MISCONCEPTIES ROND EVOLUTIE
bron: ‘Misconcepties rond evolutieleer’ – Carla Schramme (2009) – Bijscholing Vliebergh
1. Soorten misconcepties
Misconcepties ontstaan wanneer leerlingen een uitleg anders interpreteren dan dat deze bedoeld is
en daar een eigen invulling aan geven. Soms geven leraren ook onbewust of ongewild zelf
misconcepties door omwille van een niet éénduidige uitleg of onbewust onnauwkeurige en voor
interpretatie vatbare formuleringen. Evolutieleer is een domein binnen de biologie waarin zeer veel
misconcepties kunnen ontstaan bij het onderwijzen ervan. Het is dan ook uiterst belangrijk als leraar
om hier alert voor te zijn en zelf op te letten geen misconcepties te introduceren.
Wanneer men de wetenschappelijke literatuur omtrent misconcepties en evolutieleer erop naleest
blijken er 3 grote groepen van misconcepties te bestaan. Inzicht in deze 3 groepen kan helpen om
leermethoden te hanteren die trachten deze misconcepties te voorkomen.
Binnen de misconcepties rond evolutieleer worden volgende groepen onderscheiden:
Misconcepties rond de persoon van Darwin
Misconcepties rond de evolutietheorie en natuurlijke selectie
Misconcepties rond fylogenetische stambomen
Omdat de fylogenetische stambomen niet expliciet onderdeel uitmaken van de biologische
leerplandoelstellingen in het leerplan Aardrijkskunde-Natuurwetenschappen zou men verkeerdelijk
kunnen denken dat deze laatste groep niet zozeer van belang is binnen deze context. Bij het bekijken
van de meest voorkomende misconcepties binnen deze groep zal echter blijken dat het in het
onderdeel over ‘het ontstaan van de geosfeer en de biosfeer’ erg belangrijk zal zijn om ook hier alert
te blijven voor de juiste klemtonen, zodat leerlingen evolutie op een correcte manier kunnen
situeren binnen het geologische tijdskader. Ook bij de leerplandoelstellingen rond ‘hominisatie’ is het
erg belangrijk om geen misconcepties te introduceren die gerelateerd kunnen zijn aan de
verwantschapsbomen waar ook de mens onderdeel van uitmaakt.
2. Voorbeelden van veel voorkomende misconcepties
Enkele voorbeelden kunnen verhelderend werken om te begrijpen wat misconcepties zijn. Daarnaast
kan kennis van veel voorkomende misconcepties voor de leraar een leidraad zijn om ze te
voorkomen. Ze kunnen helpen om zelf kritisch te blijven voor de eigen formuleringen in de les, de
keuze van voorbeelden en de nadruk die gelegd wordt op bepaalde essentiële inzichten. Vandaar dat
hieronder per groep de meest voorkomende misconcepties worden opgesomd (‘Misconcepties rond
evolutieleer’, Carla Schramme, 2009):
Misconcepties rond de persoon van Darwin
o Darwin was een racist.
o Darwin was een man met een missie.
22
o Darwin was een wetenschapper.
o Darwin kreeg zijn inzichten in de evolutietheorie tijdens zijn resi met de Beagle.
o Darwin was de eerste die de Galapagoseilanden bezocht
o Het ontstaan van de evolutietheorie via de weg van natuurlijke selectie is
onlosmakelijk verbonden met de Galapagoseilanden.
o Darwin verzamelde feiten, stelde een theorie op en testte zijn theorie een lange tijd
alvorens te publiceren.
o ‘On the origin of species’ gaat niet over rassen.
o Darwin beschreef zijn evolutietheorie tijdens zijn reis naar de Galapagoseilanden.
o Darwin publiceerde ‘On the origin of species’ onmiddelijk na zijn terugkeer naar
Engeland na zijn wereldreis met ‘the Beagle’.
o Darwin beschreef het ontstaan van soorten, de oorsprong van het leven.
o Darwin is de grondlegger, de eerste en enige die de evolutietheorie op die manier
beschreef.
o Darwin beschreef in 1859 ook de evolutie van de mens.
o ‘The survisval of the fittest’ is een zinsnede van Darwin zelf.
o Darwin gaf een verklaring voor de variatie tussen soortgenoten.
Misconcepties rond de evolutietheorie en natuurlijke selectie
o ‘individuen’ passen zich aan aan omgevingsfactoren.
o ‘Survival of the fittest’ wordt begrepen als het overleven van de sterktste, de meest
gespierde.
o Evolutie is nu gestopt.
o Evolutie gebeurde de voorbije eeuwen, niet de voorbije miljoenen jaren.
o Gebruik of niet-gebruik van een orgaan verklaart de aan- of afwezigheid ervan.
o Alle individuen van een populatie ontwikkelen tegelijk nieuwe kenmerken.
o Grote klimaatsveranderingen zijn noodzakelijk voor evolutie.
o Als een erfelijke eigenschap verdwijnt wordt dit gecompenseerd door een andere
(bvb geur i.p.v. zicht).
o Evolutie streeft naar perfectie.
o Evolutie leidt tot steeds grotere complexiteit.
o Mutaties ontstaan niet toevallig, maar ontstaan als antwoord op specifieke
gewijzigde omgevingsfactoren.
o Organismen hebben een beperkt aantal nakomelingen, juist voldoende om zichzelf
te vervangen in een populatie.
o Alle organismen in een populatie zijn genetisch identiek aan elkaar.
o Variaties tussen organismen van een populatie zorgen enkel voor een ander
fenotype en hebben geen invloed op de overlevingskansen van die organismen.
o Toevallige processen zijn niet efficiënt.
o Natuurlijke selectie is het enige mechanisme dat evolutie kan verklaren.
Misconcepties rond fylogenetische stambomen
o Het ontstaan van de aarde valt samen met het ontstaan van het eerste leven.
o Het leven is ontstaan bij de dinosauriërs.
o Micro-organismen, vissen, insecten, dino’s, planten, ... zijn allen heel lang geleden
samen ontstaan.
23
o Verwantschapsbomen (cladogrammen) worden verkeerd afgelezen:
Verkeerd aflezen van de tijdevolutie van oud naar jong
Toppen op een verwantschapsboom die dochter bijeen staan worden
geïnterpreteerd als soorten die meer verwant zijn dan wanneer ze verder
van elkaar staan.
Er worden knooppunten geteld om de verwantschap weer te geven.
Een rechte lijn wordt geïnterpreteerd als geen verandering.
Men zoekt te weinig naar gemeenschappelijke voorouders.
o De mens stamt af van de chimpansee.
o Als organismen op elkaar lijken wordt dat geïnterpreteerd als verwantschap.
o Soortarme takken worden geïnterpreteerd als voorouders, als primitiever.
o Bepaalde nu levende organismen worden beschouwd als primitieve voorouders.
o Organismen worden beschouwd als primitief i.p.v. kenmerken van dat organisme.
o De mens is het einddoel van de evolutie.
o Klassieke indeling in stambomen met soorten, geslachten, ... is gebaseerd op
gelijkenissen i.p.v. op afstamming en verwantschap.
o Vinnen van moderne beenvissen zijn homoloog met ledematen van reptielen.
o Evolutie verloopt lineair.
o Er is enkel verticale gentransfer.
3. Hoe misconcepties voorkomen?
De aanpak van de leraar zal in grote mate mee bepalen in welke mate de leerlingen evolutietheorie
correct zullen begrijpen of met misconcepties zullen blijven zitten. Om te weten hoe misconcepties
zoveel mogelijk vermeden kunnen worden is inzicht in het ontstaan van misconcepties zeer
belangrijk. Vandaar dat op de volgende pagina’s een tabel wordt weergegeven met enkele
belangrijke oorzaken van misconcepties gekoppeld aan aandachtspunten om deze te vermijden.
24
Oorzaken van misconcepties Aandachtspunten/tips om misconcepties te vermijden
TAALGEBRUIK:
Het taalgebruik in handboeken en de spreektaal tijdens de les is vaak te
eenvoudig. Hierdoor sluipen er ongewild Lamarckistische ideeën in de
uitleg. Zeker waneer er figuratief taalgebruik wordt gehanteerd of men met
metaforen werkt.
TAALGEBRUIK
Oppassen met formuleringen zoals:
organismen passen zich aan ...
organismen ontwikkelen een bepaalde eigenschap omdat
dat nodig is om ...
mensen staan hoger in de evolutionaire stamboom dan ...
...
Leerlingen na de uitleg, als taak, een korte samenvatting laten opschrijven
over de leerstof waarbij ze expliciet worden opgedragen om te letten op
correcte formuleringen kan helpen om hen hierbij te leren stilstaan en hun
gedachten wetenschappelijk correct te leren verwoorden.
Door leerlingen in groepjes een wetenschappelijke tekst laten lezen en hen
daarover laten discusiëren komen ze in contact met genuanceerd en
correct wetenschappelijk taalgebruik.
Door leerlingen mondeling te ondervragen krijg je als leraar een beter zicht
op de manier waarop ze hun gedachten verwoorden en kan je verkeerd
taalgebruik of misconcepties direct bijsturen.
KENNIS VAN DE TIJDSCHAAL
Leerlingen missen vaak een duidelijk refenrentiekader waarmee ze
bepaalde gebeurtenissen in de tijd kunnen plaatsen. Het gaat immers om
een abstract en moeilijk voor te stellen tijdsbesef.
Ook het verband tussen de geologische tijd en evolutionair biologisch leven
is vaak onduidelijk voor de leerlingen.
KENNIS VAN DE TIJDSCHAAL
Besteed in het onderdeel over ‘het onstaan van geosfeer, biosfeer en
hydrosfeer’ voldoende aandacht aan de geologische tijdschaal. Verwijs daar
ook opnieuw naar tijdens de lessen over evolutie en hominisatie.
Gebruik een fylogenetische stamboom met sleutelmomenten (ontstaan
aarde, prokaryoten, ééncelligen, meercelligen, meeste dino’s, moderne
vogels, zoogdieren, primaten, hominiden) met tijdspannes ertussen.
25
HET BELANG VAN TOEVAL
Leerlingen gaan er snel vanuit dat toevallige processen niet efficiënt zijn en
zullen daardoor vaak op zoek gaan naar rationele verklaringen voor
biologische processen met daarin een oorzakelijk verband met een
‘noodzakelijke driver’, zoals bvb. ‘natuurlijke selectie is noodzakelijk om
evolutie te verklaren’.
Het belang van toevallige mutaties en het feit dat ze altijd plaatsvinden en
aan de basis kunnen liggen van complexe en soms tegennatuurlijke
gedragingen is niet duidelijk voor de leerlingen.
Het biologie-onderwijs legt soms teveel klemtoon op de efficiëntie van
bepaalde biologische systemen in plaats van de nadruk te leggen op de
toevalligheid van bepaalde verschijnselen.
In populair wetenschappelijke teksten en films wordt teveel nadruk gelegd
op ‘survival of the fittest’, dit impliceert dat evolutie een doel heeft
(aanpassen of verdwijnen) terwijl er weinig aandacht is voor toevallige
mutaties.
HET BELANG VAN TOEVAL
Leg meer de nadruk op het belang van ‘succesvol voortplanten’ dan op
‘survival of the fittest’.
Bespreek de toevallige mutaties voldoende uitgebreid en illustreer aan de
hand van voorbeelden waarbij het voordeel van de muattie duidelijk niet
afkomstig is van het ‘sterker’ zijn.
Leg voldoende verbanden tussen de leerstof rond evolutie en de leerstof
over erfelijkheid. Het is jammer dat in het leerplan erfelijkheid pas na
evolutie is opgenomen, dit bemoeilijkt de uitleg vaak en zal mee
misconcepties kunnen in de hand werken. Indien mogelijk kan het zinvol
zijn om met leerstofonderdelen te schuiven en erfelijkheid en voortplanting
te behandelen vooraleer evolutie te bespreken.
TRANSFERPROBLEMEN TUSSEN WETENSCHAPPEN
Er is vaak onvoldoende inzicht in het verband tussen genetica, ecologie en
evolutie. Leerlingen worden te vaak bevraagd op het begrijpen van
natuurlijke selectie zonder te peilen naar de onderliggende ecologische en
genetische principes die de basis vormen van natuurlijke selectie.
Er is onvoldoende inzicht in het verband tussen de geologische tijd en de
biologiesche evolutie.
Door diepgewortelde kennis van de klassieke 19e eeuwse stambomen
worden cladogrammen vaak verkeerd geïnterpreteerd en wordt er te
TRANSFERPROBLEMEN TUSSEN WETENSCHAPPEN
Zie ook bemerking hierboven: een logische volgorde zou kunnen zijn om
erfelijkheid en voortplanting te behandelen vooraleer evolutie te
bespreken.
In het vak Aardrijkskunde-Natuurwetenschappen zit een mooie kans om de
leerstof rond de geologische tijdschaal en de biologische evolutie correct en
voldoende uitgebreid te koppelen.
26
weinig aandacht besteed aan de opbouw ervan, ze worden als feit
aangehaald.
TEVEEL DOCEREN, TE WEINIG INTERACTIEF PROBLEEMOPLOSSEND LEREN
Leerlingen krijgen onvoldoende de kans om de theorie zelf te ontdekken,
waardoor een verandering in gedachtengang bij de leerlingen kunnen
worden waargemaakt.
Leerlingen leren te weinig probleemoplossend denken.
Leerlingen kunnen zelf niet voldoende oefenen in het correct uitleggen van
de nieuwe kennis, zonder onbedoelde Lamarkistische formuleringen. Ze
gebruiken vaak Lamarckistische formuleringen, niet omdat ze de evolutie
willen verklaren volgens Lamarck, maar eerder vanuit een taalprobleem.
TEVEEL DOCEREN, TE WEINIG INTERACTIEF PROBLEEMOPLOSSEND LEREN
Ga op zoek naar interactieve werkvormen waarbij de leerlingen evolutie
‘zien gebeuren’ en ze de mechanismen erachter zelf moeten afleiden.
Voorbeelden:
Het evolutiespel (legt ook de link met de genetica)
Evolutie van de ‘Legorgs’: te vinden op internet (VOB) – een
simulatiespel waarbij genen en aleleln worden voorgesteld
door legoblokjes – in zicht in erfelijkheid en
populatiegentica (genetische drift) is hiervoor wel nodig.
Laat leerlingen zelf aan de slag gaan met artikels, laat hen een (correcte en
genuanceerde) film bekijken en er zelf de essentie uithelan. Laat hen deze
correct verwoorden, ...
27
HOMINISATIE
1. Inleiding
In dit deel over hominisatie wordt bekeken welke cruciale veranderingen ertoe hebben geleid dat
onze voorouders evolutionair een andere weg zijn ingeslagen dan enkele van hun nauwe verwanten
die dan de voorouders van de mensapen (zoals de chimpansee, de bonobo, de gorilla) zijn geworden.
Belangrijk is om in te zien dat we niet afstammen van deze apen. De mensapen en de huidige
mensen hebben wel ooit een gemeenschappelijke voorouder gehad, alleen zijn we onderweg
geëvolueerd tot verschillende soorten.
Ook belangrijk is het inzicht dat de mensensoort geen unieke soort is. Er zijn in de loop van de
evolutie een aantal groepen van mensachtigen ontstaan die veel gelijkenissen, maar ook veel
verschillen vertoonden. In hoeverre het om aparte mensensoorten ging of om verschillende rassen
binnen één mensensoort is nog steeds onderwerp van intensief onderzoek. Nieuwe vondsten en
betere technieken om uit dergelijke vondsten DNA te isoleren en te identificeren zorgen ervoor dat
de inzichten omtrent de afstamming van de mens nog steeds aan veranderingen onderhevig zijn.
Over één cruciaal punt is men het echter wel al eens: dé grote stap in de evolutie van de mens is het
moment geweest dat hij is beginnen rechtop lopen. Dit rechtop lopen is de aanzet geweest voor een
hele cascade aan nieuwe mogelijkheden heeft geopend. Op dit aspect van hominisatie focust deze
tekst: Waarom is de mens rechtop beginnen lopen? Wat voor anatomische veranderingen (en
andere gerelateerde veranderingen) heeft dit veroorzaakt?
Daarnaast zal ook worden ingegaan op een ander belangrijk aspect in het proces van hominisatie,
namelijk het ontstaan van cultuur, taal en sociale structuren.
2. Rechtop lopen en anatomische gevolgen
Op een bepaald moment is één van onze voorouderlijke mensapen, de Autralopithecus afarensis,
geëvolueerd naar een rechtop lopend wezen, de aapmens. Dit gebeurde zo’n 3 miljoen jaar geleden.
De reden hiervoor was waarschijnlijk een klimaatverandering waardoor de vegetatie in deze
mensapen hun leefgebied evolueerde van regenwoud naar savanne. Waar in een regenwoud de
snelste en energetisch meest efficiënte manier van voortbewegen al klimmend is, is dit in een open
vlakte niet langer het geval. Op handen en voeten lopen vergt in een vlakte meer tijd en energie dan
rechtop lopen. Bovendien geeft rechtop lopen een beter zicht op de omgeving waardoor men veiliger
is voor mogelijke roofdieren. Daarnaast komen ook de handen vrij voor het gebruik van voorwerpen,
een nieuwe mijlpaal in de evolutie.
Aanwijzingen voor het feit dat deze australopithecus evolueerde van een klimmend naar een rechtop
lopend individu zijn te vinden in zijn lichaamsbouw. Zijn bovenlichaam is qua lichaamsbouw nog
vergelijkbaar met dat van klimmende apen, terwijl zijn onderlichaam al typische aanpassingen aan
het rechtop lopen vertoont.
28
Welke anatomische veranderingen waarschijnlijk toe te wijzen zijn aan het rechtop lopen kunnen we
nagaan door de anatomie van de mens te vergelijken met deze van zijn nauwe verwanten, de
mensapen, die niet rechtop zijn beginnen lopen.
Onderstaande tabel geeft de voornaamste verschillen weer. Op de volgende pagina wordt de link
tussen deze verschillen en het rechtop lopen gelegd.
Lichaamsdelen
Mens
Aap
Schedelgrootte: Vanaf een stijging van de herseninhoud spreekt men van eigenlijke mensen (Homo-lijn).
Schedelinhoud: Homo erectus: 1.000 – 1.300 cc Moderne mens: 1350 cc Vorm schedel:
Inkorting kaken (gevolg: ontstaan van een kin)
Reductie wenkbrauwbogen
Hoger voorhoofd (grotere herseninhoud)
Schedelinhoud: Apen: 200 cc Mensapen: 300 – 500 cc Vorm schedel:
Vooruitstekende kaken
Geprononceerde wenkbrauwbogen (aanhechting voor kauwspieren)
Laag en terugwijkend voorhoofd.
Tanden:
Grote hoektanden verdwijnen
Kaken worden korter
Kiezen worden kleiner
Parabolische tandboog
Grote hoektanden als wapen en om voedsel te verscheuren
Grote kiezen en grote snijtanden om voedsel te versnijden en te vermalen
U-vormige tandboog
Inplanting schedel op wervelkolom:
Schedel staat boven op de wervelkolom. Foramen magnum (schedelgat) in schedelbasis
Schedel hangt vooraan op de wervelkolom Foramen magnum (schedelgat) aan achterzijde schedel
Bekkenvorm en bekkenfunctie:
Bekken wordt kom waarin organen steun vinden tegenover de zwaartekracht. Bekken is breed en komvorming. Geboorte-opening versmalt.
Bekken fungeert als ophangsysteem voor de ingewanden. Bekken is smal. Geboorte-opening is relatief groot
Ruggengraatvorm:
S-vormig zodat bekken, benen en voeten onder de romp terecht komen.
gebogen
Armen:
Worden korter – verliezen hun klimfunctie Functie verandert: voorwerpen vasthouden, gooien, …
Lange beweeglijke armen met klimfunctie
Handen en duim:
Handen met een “opponeerbarede duim” : precisiegreep
Grijphanden met een korte duim: vooral klimfunctie
Voeten:
Smalle voeten met tenen parallel: geeft beter evenwicht bij rechtop lopen
Voeten met opponeerbare teen voor grijpfunctie bij klimmen
29
Zoals reeds gezegd begon alles met het rechtop lopen en zijn de meeste anatomische verschillen
tussen mensen en de huidige mensapen daaraan toe te wijzen. Een kort overzicht van deze
veranderingen en de link met rechtop lopen wordt hieronder weergegeven.
Vorm van de mond
Mens
Aap
Door rechtop te lopen kwamen de handen vrij om voorwerpen te gebruiken. Deze voorwerpen
konden wapens zijn om zich mee te verdedigen, maar eveneens gereedschap. Hierdoor
veranderde de functie van de mond. Hij diende niet langer als enig verdedigingsmiddel om
vijanden mee aan te vallen. Ook eten werd gemakkelijker nu het voedsel via voorwerpen kon
versneden worden. Als gevolg daarvan kon de mond kleiner worden en werden ook de
hoektanden minder uitgesproken. De kaken staken ook minder naar voor omdat ook de
grijpfunctie van de mond minder belangrijk werd, vermits deze werd overgenomen door de
handen.
De mond van de mens evolueerde hierdoor van een U-vormige tandboog naar een meer
parabolische boog. Doordat de mond kleiner werd hebben de huidige mensen ook last met hun
wijsheidstanden en moeten deze bij velen worden verwijderd om problemen te voorkomen.
Inplanting schedel op wervelkolom
Mens
Aap
Het ‘foramen magnum’, de plaats waar de wervelkolom aansluit op de schedel is bij de mens meer
naar voor geschoven. Doordat de mens rechtop begon te lopen was een andere stand van het
hoofd op de wervelkolom voordeliger: door het schedelgat meer centraal te brengen kon het
hoofd recht op de wervelkolom staan, waardoor het comfortabeler werd om in rechtopstaande
30
positie naar voor te kijken. Apen moeten naar voor kunnen kijken wanneer ze op handen en
voeten staan. Dit gaat beter met een wervelkolom die aansluit achteraan de schedel.
Ligging van het strottenhoofd
Mens
Aap
Door de verschuiving van het schedelgat gebeurde er ook een vormverandering in het
strottenhoofd. Deze vormverandering maakte dat de stembanden, die zich in dit strottenhoofd
bevinden, veel meer verschillende klanken konden voortbrengen, een groot voordeel bij het
ontwikkelen van taal. Wetenschappers zijn het erover eens dat voor de taalontwikkeling ook een
bepaalde genetische verandering nodig was, maar de vormverandering van het strottenhoofd, die
ook plaatsvond, heeft de taalontwikkeling zeker mee beïnvloed.
Vorm van de ruggengraat
Mens
Aap
Het rechtop lopen belastte ook op een andere manier de ruggengraat. Om het zwaartepunt van
het lichaam boven de voeten te krijgen en de belasting van de zwaartekracht op beenderstel en
spieren zo goed mogelijk te verdelen is een S-vormige ruggengraat veel beter. Dit in tegenstelling
tot de gebogen ruggengraat van de apen die op handen en voeten lopen.
31
Vorm van de voeten
Mens
Aap
Bij klimmende apen hebben de voeten een belangrijke grijpfunctie, waardoor ze qua bouw erg
gelijkend zijn op handen. Bij het rechtop lopen krijgen de voeten vooral een evenwichtsfunctie.
Om bij het lopen het evenwicht te kunnen behouden is het beter wanneer de tenen op dezelfde
lijn staan. De grote teen speelt een belangrijke rol bij het stappen op het moment dat het ene
been wordt verplaatst naar voor om een stap te nemen, waarbij ook het bovenlichaam naar voor
helt. Probeer zelf maar eens uit: op dat ogenblik rust een groot deel van je lichaamsgewicht op de
grote teen van de voet die nog op de grond staat. Dit geeft meer stabiliteit wanneer deze teen, net
als de andere tenen, naar voor is gericht en niet langer opzij staat, zoals de duim van een hand.
Vorm van de handen
Mens
Aap
Hoewel de handen van de apen en van de mensen beiden dienen om te grijpen is er toch enig
verschil. Een goede greep op takken om te klimmen vergt namelijk een andere anatomie van het
hand dan een precisiegreep om werktuigen te kunnen maken en hanteren. De mensenhand
evolueerde in de richting van een ‘opponeerbare duim’, wat een pincetgreep (en vele andere
grepen) mogelijk maakte en de deur opende naar fijne handelingen.
32
Aanhechting van de kaakspieren
Mens
Aap
Doordat de mens zijn voedsel kon versnijden en de grijpfunctie van de mond geleidelijk aan
verdween werden uiterst sterke en ontwikkelde kaakspieren minder belangrijk. De
aanhechtingsbogen voor deze kaakspieren aan de zijkant van de schedel verdwenen stilaan, wat
de schedel en het aangezicht een ander uitzicht gaf.
Vorm van het bekken
Mens
Aap
Door rechtop te lopen veranderde bij de mens de functie en dus ook de bouw van het bekken. Bij
apen, die op handen en voeten lopen, is het bekken onder meer een aanhechtingsplaats van
stevige buikspieren. Deze buikspieren moeten immers de organen van de buikholte stevig op hun
plaats houden asl compensatie tegen de zwaartekracht die erop inwerkt. Door rechtop te lopen
rusten deze organen meer op het bekken. Een breder en komvormig bekken dat deze organen en
weefsels ondersteunt in zo’n situatie voordeliger.
Anderzijds had dit ook effect op de geboorteopening in het bekken. Om de ondersteunende
functie van het bekken te kunnen verzekeren moest deze opening versmallen. Gekoppeld aan het
feit dat bij de mensen de schedelinhoud, en dus ook de grootte van de schedel, was toegenomen
noodzaakte dit de mensensoort om te evolueren naar ‘vroeggeboorte’ bij de nakomelingen, op
een moment dat de schedel en de herseninhoud nog niet volgroeid zijn. Ten gevolge hiervan
komen mensenkinderen in feite prematuur ter wereld en zijn ze nog lange tijd volledig afhankelijk
van hun ouders.
Dit noodzaakte de mens om zich te verzekeren van een langdurige goede zorg voor deze
afhankelijke nakomelingen, wat waarschijnlijk de vorming van sociale structuren in de hand heeft
33
gewerkt. En zo heeft het rechtop lopen via-via ook mee de ontwikkeling van sociale structuren bij
de mens mee bepaald.
Toename van de herseninhoud
Mens
Aap
De schedelinhoud van de mens is enorm toegenomen in vergelijking met deze van de apen.
Waarschijnlijk werd dit mee veroorzaakt door het feit dat de eerste mensachtigen zich moesten
handhaven in een zeer variabel klimaat. De veranderende leefomstandigheden vereisten een
grote mate van flexibiliteit, en dit bevoordeelde een grotere herseninhoud.
Hersenen zijn het orgaan dat het meest energie nodig heeft om te functioneren. Doordat de
herseninhoud door selectie toenam en de mens via wapens en een stijgend inzicht in
jachttechnieken in staat werd om zelf op dieren te jagen kreeg hij ook toegang tot zeer energierijk
voedsel dat deze hersenen mee kon helpen onderhouden. Men vermoedt dat er een verschuiving
gebeurde van spiermassa naar hersenmassa. Naast de hersenen hebben immers ook de spieren
een hoge energiebehoefte. Met de beschikbare voedseltoegang beiden onderhouden was lange
tijd geen optie. Doordat de mens via het gebruik van zijn handen kon overschakelen op wapens
om zich te verdedigen en prooien te vangen en hij door een toegenomen hersenvolume inzicht
kreeg om samen te werken en jachtstrategieën uit te denken werd pure spierkracht ondergeschikt
aan een toename van de herseninhoud. We zouden dus kunnen stellen dat de mens een deel
spiermassa opofferde ten voordelen van herseninhoud. Een gorilla zou het vandaag de dag nog
steeds halen van de mens in een man-aan-man gevecht op basis van spiermassa, maar de mens is
in staat om een gorilla van op afstand neer te schieten met een vuurwapen. Het opofferen van
spiermassa ten voordele van hersenmassa heeft de mens dus niet in een kwetsbaardere positie
gebracht.
3. Ontwikkeling van taal, cultuur en sociale structuren
(gebaseerd op ‘Sapiens, a brief history of mankind’ – Yuval Noah Harari, 2016)
Zoals eerder vermeld begonnen de eerste mensen op een bepaald moment in groepsverband te
leven. Dat is op zich niet zo verwonderlijk, er zijn wel meerdere diersoorten die dit doen. Het
menselijk groepsverband was echter een vrij sterk en langdurend verband, vermits de nakomelingen
zeer lang kwetsbaar en afhankelijk blijven van hun ouders en ze meer overlevingskans hebben als er
vanuit de groep voor hen werd gezorgd. Hoe de sociale structuren er binnen die groep uitzagen is
niet duidelijk. Sommige wetenschappers gaan ervan uit dat het ging om groepen waarbinnen er
monogame koppels waren die de hoofdverantwoordelijkheid droegen voor hun nakomelingen, met
34
steun van de andere groepsleden. Anderen gaan uit van een structuur waarbij de relaties niet
monogaam waren en de vaders dus mee voor de grote groep kinderen zorgden omdat in deze
structuur niet duidelijk is welke kinderen van welke vader zijn. Uiteraard is het niet evident om
dergelijke zaken te weten te komen op basis van vondsten. Het gaat hier immers niet om tastbare
zaken.
Het ontstaan van taal is een cruciale stap geweest in het menswordingsproces die veel andere
factoren mee heeft beïnvloedt. Wanneer en hoe taal exact is ontstaan blijft onderwerp van
onderzoek. Er zijn immers geen fossiele of andere aanwijzingen mogelijk voor zoiets als ‘gesproken
taal’. Men vermoedt dat een cruciale genetische verandering dit heeft mogelijk gemaakt. Momenteel
gaat men ervan uit dat deze genetische verandering enkel bij de Homo sapiens is gebeurd, waardoor
die een belangrijke voorsprong kon ontwikkelen ten opzichte van de andere mensensoorten. Ten
tijde van de vroege Homo sapiens leefden er immers verschillende groepen van mensen op aarde. De
klimaatveranderingen en de levenswijze van deze gemeenschappen vereiste dat deze groepen
rondtrokken en zo belanden sommigen na enige tijd in het leefgebied van andere groepen. Uit
fossiele vondsten blijkt dat andere gemeenschappen van mensen, zoals bijvoorbeeld de
Neanderthalers, verdwenen zijn kort nadat ze hun leefgebied moesten delen met Homo sapiens. En
dit lot werd gedeeld met alle andere niet-Homo sapiens groepen zodat na verloop van tijd enkel
Homo sapiens overbleef. Wat de verklaring hiervoor is blijft giswerk en is ook onderwerp van veel
onderzoek, maar een vaak opduikende hypothese is de veronderstelling dat het ontwikkelen van een
complexe en abstracte taal de Homo sapiens in een sterk bevoordeelde positie heeft geplaatst.
Vandaar dat het belangrijk is om even stil te staan bij de specifieke voordelen van deze
taalontwikkeling bij de mens. Taal is immers geen unieke vaardigheid van de mens alleen. Veel
diersoorten bedienen zich van vocale klanken om daarmee informatie aan elkaar door te geven.
Denk maar aan de lokroep van vogels in het voortplantingsseizoen of de kreet waarmee een
stokstaartje de andere groepsgenoten waarschuwt voor gevaar.
Wat maakt de taal van de mens dan uniek en anders? Een belangrijk verschil is dat de mens via taal
in staat is om ook abstracte en niet bestaande zaken te benoemen en dat het menselijk brein ook in
staat is om deze abstracte begrippen te bevatten en te begrijpen. Dit opende een heel gala aan
mogelijkheden voor de mens: hij kon jachtstrategieën bedenken en deze samen bespreken en
bijsturen. Daarnaast kon veel informatie worden doorgegeven, bijvoorbeeld over waar dieren zich
bevonden, in welke richting de dieren trokken, … Ook op sociaal vlak heeft taal een belangrijke
impact gehad. Het maakt het mogelijk om met elkaar over andere groepsgenoten te praten en het
versterkt zo de samenhang van de groep. Door deze sterkere onderlinge samenhang kon de mens in
grotere groepen beginnen samenleven dan tevoren. Uit sociologisch en psychologisch onderzoek
blijkt dat dankzij taal en de mogelijkheid om binnen een groep met elkaar te kunnen praten de
haalbare groepsgrootte tot 150 individuen kan gaan en dat de groep dan nog steeds als groep kan
functioneren. Nochtans is de mens zelfs in staat om in nog grotere groepen in een functioneel
verband samen te leven of samen te werken. Denk bijvoorbeeld aan landen en naties, aan
multinationals die over de hele wereld verspreid mensen tewerkstellen in één organisatie of aan
religies die enorm veel volgelingen hebben. Dit is enkel mogelijk wanneer mensen als groep geloven
in een bepaalde idee, zoals een grondwet of een bedrijfsstructuur en strategie. Iets dergelijks is ook
enkel mogelijk dankzij een taal om deze (abstracte) ideeën te verspreiden en een brein om deze te
kunnen bevatten en erin te geloven.
35
Indien inderdaad enkel Homo sapiens over deze complexe vorm van taal kon beschikken is de kans
zeker reëel dat dit de andere homo-groepen in een benadeelde positie heeft gebracht en mee ten
grondslag lag aan hun ondergang op het moment dat ze in concurrentie kwamen met Homo sapiens.
Dit betekent niet dat Homo sapiens de enig was met taal en cultuur. Ook de anderen beschikten
waarschijnlijk over een (beperkter) taalvermogen en fossiele en andere vondsten doen vermoeden
dat ook zij over cultuur, religie en een bepaalde sociale structuur beschikten. Voorbeelden hiervan
zijn grafvondsten die een zekere dodencultus illustreren, sierraden en gebruiksvoorwerpen,
grotschilderingen met religieuze of andere betekenissen, …
Ongeveer 10.000 jaar geleden is de mens waarschijnlijk overgeschakeld van een levenswijze van
jagers en verzamelaars naar een sedentair landbouwersbestaan. De domesticatie van bepaalde
dieren kan worden afgeleid uit vondsten die een verandering in uiterlijk en kenmerken van deze
dieren suggereren, die te wijten zou kunnen zijn aan selectief kruisen. Hetzelfde fenomeen is
zichtbaar voor landbouwgewassen, in eerste instantie vooral bij graangewassen en bonen Omdat
deze een belangrijke bron van zetmeel en eiwitten vormen.
Door een sedentaire levenswijze en een beter controleerbare toegang tot voedsel groeide ook de
groepsgrootte, wat dan weer invloed had op de verdere ontwikkeling van sociale structuren. Vanaf
dat moment krijgen wetenschappers ook een beter zicht op de cultuur van deze volkeren. Zolang de
mensen een nomadisch bestaan hadden waren hun bezittingen beperkt. Ze moesten immers alles
altijd met zich mee kunnen dragen en beperkten hun bezittingen dus tot de hoogst noodzakelijke en
meest functionele voorwerpen. Het ontbreken van culturele voorwerpen uit de sedentaire periode
mag echter niet worden geïnterpreteerd als het feit dat deze bevolking nog niet over een vorm van
cultuur beschikte, het is enkel moeilijk te achterhalen waaruit deze exact bestond. In sedentaire
samenlevingen nam het aantal bezittingen toe en vanaf dan zijn er ook sierraden, beeldjes met
eventueel een religieuze betekenis, … te vinden.
4. Logische lesopbouw rond hominisatie
De les rond hominisatie kan mooi worden opgehangen aan de anatomische verschillen tussen de
huidige mensapen en de huidige mens. Aan de hand daarvan kan geïllustreerd worden hoe het
rechtop lopen resulteerde in andere anatomische kenmerken dan wanneer de mens niet was
beginnen rechtop lopen. Let er ook nu weer voor op dat de leerlingen hierdoor niet denken dat we
afstammen van de apen. Benadruk het feit dat we de mens nu vergelijken met een verwante
diersoort nu en dat we aan de hand daarvan ons afvragen wat de verschillen zijn tussen 2 soorten
waarvan de ene lang geleden is beginnen rechtop lopen en de andere dit niet heeft gedaan. Door de
nakomelingen van beiden te vergelijken kan gezien worden welke andere evolutionaire wegen er
werden geopend door het rechtop lopen.
Om de verschillen te illustreren kan gebruik worden gemaakt van de skeletonderdelen in bijlage.
Deze kunnen worden uitgeprint en met magneetjes kan vooraan aan het bord de puzzel worden
gelegd om zo het skelet van de mens en van de aap terug samen te stellen. Hoe dit in de les kan
worden aangebracht wordt duidelijk op de volgende bladzijden.
36
Blikopener
Op basis van deze foto, die de evolutie van aapmens tot
mensachtige en mens weergeeft, kan al even worden gevraagd
aan de leerlingen wat opvalt bij de evolutie van de mens
(geleidelijk aan rechtop beginnen lopen)
Filmpje over mensachtigen die
begonnen rechtop te lopen
Vervolgens kan worden aangegeven dat er dieper zal worden
ingegaan op:
Redenen waarom de eerste mensachtigen zijn beginnen
rechtop lopen
De cascade aan veranderingen die dit met zich mee
bracht.
Als aanzet kunnen van onderstaande film fragmenten uit de
eerste 20 minuten ervan getoond worden.
https://www.youtube.com/watch?v=UFu7yghK9GQ
Klassikale denkoefening aan de
hand van het puzzelen van de
skeletten
Met de uitgeknipte (grote) skeletonderdelen kan aan bord de
puzzel worden gelegd via een onderwijsleergesprek. Het bord is
verdeeld in 2 helften, eentje voor de mens en eentje voor de aap.
Vooraan liggen ook de skeletonderdelen van beide
Zo kan en leerling naar voor worden geroepen om voor elk van
beiden bijvoorbeeld het hoofd te kiezen. Hij hangt deze met
magneetjes op de juiste plaats (bij mens of bij aap) en moet zijn
keuze verantwoorden. Vervolgens wordt samen gekeken welke
verschillen in bouw opvallen en wordt via een
onderwijsleergesprek dieper ingegaan op de link tussen deze
waarneembare verschillen en het rechtop lopen. Eventueel kan
er met pijtjes op het bord naar bepaalde onderdelen verwezen
worden en er wat uitleg naast geschreven worden.
Wanneer de skeletten volledig zijn opgebouwd en van uitleg zijn
voorzien kan aan de leerlingen een blad worden gegeven waarop
beide skeletten staan en dat ze kunnen aanvullen met de
informatie van een het bord.
37
Ontstaan van taal, cultuur, sociale
structuren, …
Om het ontstaan van taal en sociale structuren en cultuur aan te
brengen kan vertrokken worden van een denkoefening samen
met de leerlingen:
Het interessants (of toch meest tot de verbeelding sprekend) is
het om na te denken over het volgende:
De mens is niet het enige dier dat een vorm van taal hanteert,
ook andere dieren doen dit. Waarin verschilt onze taal van deze
van de dieren? Stel je eens voor dat ook de taal van de mens op
hetzelfde niveau was gebleven als die van de andere
diersoorten. Wat zouden de gevolgen hiervan zijn voor ons als
soort? Wat zouden we niet kunnen dat we nu wel kunnen? Wat
zouden we niet hebben dat we nu wel hebben?
Vervolgens kan de informatie uit de discussie gebruikt worden
om de theorie over taal, cultuur en sociale structuren aan op te
hangen.
38
Literatuurlijst
D’ Haeninck L., Dekeersmaker L. (2015) ‘Biogenie 6.2’ De Boeck
D’Haeninck L, Hombroukx M., Lambert M., ‘Geonatura 5’ (2016), Van In
van Dijck E.M., Reydon T.A.C., (2009), ‘A Conceptual Analysis of Evolutionary Theory for Teacher
Education’
Schramme C. (2009), ‘Misconcepties rond evolutieleer’ Vliebergh
Harari Y.N. (2014), ‘Sapiens, a brief history of humankind’ Harper
Padian K. (2013), ‘Correcting some common misrepresentations of evolution in textbooks or the
media’ Springer
Crauwels M. (2017) cursus ‘Didactiek Natuurwetenschappen met concretisering biologie’ Acco.
39
Bijlage: Twee mogelijke verwantschapsbomen van de mensachtigen.
40
41
Bijlage DE SKELETPUZZEL: Onderstaande figuren kunnen worden afgeprint op posterformaat
en vervolgens worden verknipt om te gebruiken voor de skeletpuzzel.
42