De geschiedenis van het leven EVOLUTIE De geschiedenis van het leven

Het ontstaan van nieuwe soorten A Het begrip ‘soort’ soort sterke gelijkenissen onderling voortplanten nakomelingen vruchtbaar Tussen verschillende soorten reproductieve barrières

B Reproductieve barrières Verschillen in chromosomenconfiguratie Groepen herkennen elkaar niet meer als soortgenoten (bv. ander baltsgedrag) Stuifmeel en stamper zijn niet meer ‘compatibel’ Bij ‘jonge’ soorten is dikwijls nog hybridisatie mogelijk (meestal steriel)

C Ontstaan van nieuwe soorten Isolatie (+ mutaties) kan bij kleine groepen leiden tot ‘genetic drift’ Adaptieve radiatie (+ mutaties) als een soort nieuwe, lege niches bezet (bv. nieuwe vulkaaneilanden) Selectie (+ mutaties)

De reconstructie van de evolutie A Fossielen: gegevens uit de paleontologie Ontstaan meestal door petrificatie: silicium- en calciumzouten nemen de plaats in van de harde delen van het organisme Dateringmethode: meestal gebaseerd op radioactief verval Koolstof-14-methode (organisch) Kalium-argon-methode (vulkanisch) Splijtingssporenmethode (uranium) Paleomagnetisme Gidsfossielen (relatieve datering)

Aanwijzingen uit de paleontologie Stijgende complexiteit van de fossielen Continue ontwikkelingsreeksen bv. paard Overgangsvormen

B Morfologische aanwijzigingen Aanwijzingen uit de anatomie Chorda bij chordata Homologe organen

‘Ontogenese is herhaling van de fylogenese’ C Aanwijzingen uit de embryologie Biogenetische grondwet van Haeckel: Rudimentaire organen Bijvoorbeeld bij de mens staartwervels blindedarm tepels man restant knipvlies ‘Ontogenese is herhaling van de fylogenese’ Ontwikkeling zygote 1ste stadia ontwikkeling bevruchte eicel zijn bij alle meercelligen gelijk: morulla  blastula  gastrula

D Geografische aanwijzingen Marsupialia Placentalia Ontwikkelen pas tijdens Jura (- 175 000 000 j.) en verdringen de marsupialia, behalve op het Australische continent dat dan al is afgedreven

E Biomolucelaire aanwijzingen Verwantschap in moleculaire structuur van eiwitten en DNA

verwantschapsboom

Mutaties in cytochroom C > essentieel eiwit voor ademhaling relatief weinig mutaties; enkel neutrale mutaties hoe minder mutaties, hoe meer verwant de soorten hoe minder ≠ aminozuren, hoe meer verwant de soorten

Mijlpalen in de evolutie A Eerste cellen Nucleïnezuren Eiwitten Membraan uit fosfolipiden Cfr. Experiment van Miller ontwikkeling van een stabiel systeem met DNA dat zichzelf in stand kan houden en vermenigvuldigen evolutie naar huidige biodiversiteit eerste ‘oercellen’

B Fotosynthese (autotrofie) ‘energierijke’ oeratmosfeer energievoorraad daalt Ozonlaag: bescherming tegen schadelijke kosmische straling  andere levensvormen kunnen ontwikkelen organismen die de energievoorraad van de zon weten te benuttigen O3 ozon chlorofyl >> fotosynthese O2 restproduct

C Aërobe ademhaling O2 is een zeer reactieve stof  giftige stof Sommige organismen gaan organische verbindingen oxideren  levert meer energie dan de anaërobe afbraak! Betere concurrentiepositie!

D Eukaryote cellen Mitochondriën Chloroplasten Mitochondriën endosymbionten wederzijds voordeel efficiënter aan energie bescherming Groepering van genen in chromosomen binnen in een celkern

E Seksuele voortplanting onderlinge uitwisseling van genetisch materiaal recombinatie van allelen meer variatie Sommige varianten beter aangepast aan milieuomstandigheden Overlevingskansen van de soort stijgen

Efficiënte samenwerking F Meercellige organismen eerste meercelligen ± -850 miljoen jaar Taakverdeling tussen de cellen Efficiënte samenwerking Cambrische explosie (-542 milj.)

G Leven op het land - planten Siluur (- 440 milj.) Psilofyten zonder bladeren maar stilaan met vaatbundels voor transport van H2O en mineralen uit de bodem Devoon – Carboon (- 417 milj.) Ontwikkeling van reuzenpaardenstaarten, wouden van boomvarens, schubbomen en zegelbomen. Voor voortplanting nog sterk afhankelijk van H2O Perm – Trias – Jura (- 292 milj.) Opkomst naakzadige planten Vanaf Krijt (- 142 milj.) Klimaat wordt koeler  bedektzadige planten verdringen de naaktzadigen omdat ze in de winter hun bladeren verliezen

G Leven op het land - dieren Einde Devoon – Carboon (- 360 milj. …) Eerste dieren verlaten het water  wormen en slakken Carboon (- 350 milj.) Geleedpotigen  reuzeninsecten  sterven uit in ijstijd van het Perm In de steenkoolwouden zeer veel kakkerlaksoorten ‘kakkerlakperiode’ Eerste amfibieën die ontwikkelen uit kwastvinnigen (nu nog Coelacanth) Carboon - Perm Eerste gewervelden komen aan land: amfibieën Voorlopers dino’s

Vereenvoudigde stamboom van het dierenrijk

H Massa-extincties

Oorzaken massa-extincties meteorieten-inslagen vulkanische activiteit opwarming – afkoeling van de aarde stijging of daling van waterniveau in oceanen daling zuurstofniveau oceanen vrijzetting van enorme hoeveelheden methaan of koolzuurgas continentendrift en -botsingen

1 Ordovicium Eind ordovicium: een groot gedeelte van de graptolieten (half-chordaten), trilobieten en brachiopoden stierf uit 2 Devoon Laat Devoon: koraalriffen, gewervelden en ongewervelden in de oceanen leden zware verliezen. Op het land waarschijnlijk grote sterfte onder de planten.

Perm Eind Perm: Zwaartste uitstervingsgolf ooit. Koraalriffen en een hoop zeedieren hadden zwaar te leiden, op het land stierven veel gewervelden, bijna de helft van alle families. Brachiopoden dalen getalsmatig aanzienlijk in het bodemleven na dit tijdstip. Alle soorten trilobieten sterven volledig uit. Het zwaarste uitsterven in de geschiedenis van de insecten. Ook belangrijke plantensoorten stierven uit.

Trias Eind Trias: de volgende crisis voor de koraalriffen, sommige sponzen verdwenen bijna geheel. De grote hoeveelheden ammonieten in het trias verdwenen vrijwel totaal. Einde van de conodonten. De tweekleppigen hebben zwaar te leiden. Uitstervingen op het land zijn plaatselijk.

Krijt Einde Krijt: Uitsterven van twee groepen plankton; de foraminifera en de coccolithoforen. Ammonieten en belemnieten sterven geheel uit. Op het land sterven de dinosauriers uit, andere groepen hebben minder te leiden

Tasmaanse tijger of buidelwolf Nu Onder invloed van de mens verdwijnen op dit moment grote aantallen dieren- en plantensoorten.