THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor...

42
1 THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN EVOLUTIETHEORIEËN EN HOMINISTATIE Gekaderd binnen het leerplan Aardrijkskunde-Natuurwetenschappen 3 e graad BRUSSEL D/2017/13.758/009 September 2017 Bijscholing SLO Natuurwetenschappen (optie biologie) 2 mei 2018 ©KU Leuven

Transcript of THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor...

Page 1: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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

Page 2: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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

Page 3: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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

Page 4: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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’

Page 5: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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

Page 6: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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:

Page 7: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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

Page 8: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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.

Page 9: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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

Page 10: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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:

Page 11: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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.

Page 12: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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:

Page 13: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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

Page 14: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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.

Page 15: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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’.

Page 16: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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

Page 17: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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.

Page 18: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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

Page 19: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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.

Page 20: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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 ... ☺)

Page 21: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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.

Page 22: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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.

Page 23: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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.

Page 24: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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.

Page 25: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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.

Page 26: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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, ...

Page 27: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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.

Page 28: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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

Page 29: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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

Page 30: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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.

Page 31: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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.

Page 32: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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

Page 33: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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

Page 34: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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.

Page 35: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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.

Page 36: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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.

Page 37: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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.

Page 38: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

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.

Page 39: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

39

Bijlage: Twee mogelijke verwantschapsbomen van de mensachtigen.

Page 40: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

40

Page 41: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

41

Bijlage DE SKELETPUZZEL: Onderstaande figuren kunnen worden afgeprint op posterformaat

en vervolgens worden verknipt om te gebruiken voor de skeletpuzzel.

Page 42: THEORETISCHE ACHTERGROND VOOR LERAREN...Darwinisme verder uitgediept 2.1 Variatie als motor voor evolutie 2.2 Natuurlijke selectie 2.3 Gestuurd of toevallig? 3. Soortvorming 4. Neodarwinisme

42