Nectar Hoofdstuk 20: Evolutie VWO 6 Nectar Hoofdstuk 20: Evolutie

De evolutietheorie Evolutie: de ontwikkeling van het leven op aarde, waarbij soorten ontstaan, veranderen en/of verdwijnen. Tegenover de evolutietheorie staat het creationisme. Dit is de theorie van de schepping.

De evolutietheorie Jean de Lamarc was een van de eersten die een theorie opstelde over evolutie. Hij geloofde in een geleidelijke verandering van soorten. De evolutietheorie die nu algemeen van aard is, is door verschillende onderzoekers onafhankelijk van elkaar ontwikkeld.

De evolutietheorie Charles Darwin was een van de onderzoekers. Zijn boek ” The origin of species” in 1859 betekende de definitieve doorbraak van de evolutietheorie. We spreken dan ook van de neodarwinistische evolutietheorie of neodarwinisme.

Neodarwinisme Deze theorie gaat uit van diversiteit (verscheidenheid) in genotypen, natuurlijke selectie en soortvorming door reproductieve isolatie. Door mutaties en recombinatie is er een grote diversiteit in genotypen binnen een populatie.

Neodarwinisme Natuurlijke selectie wordt door Darwin survival of the fittest genoemd. Individuen met een betere aanpassing aan het milieu hebben een grote overlevingskans Van individuen met een gunstig genotype zullen meer nakomelingen in leven blijven en zich voortplanten dan individuen met een ongunstig genotype.

Neodarwinisme Soorten evolueren (veranderen) als door natuurlijke selectie de mutanten blijven voortbestaan en individuen van de oorspronkelijke vorm uitsterven. Door een grote diversiteit in genoypen heeft een soort een grote overlevingskans.

Neodarwinisme Begrippen die horen bij natuurlijke selectie: De draagkracht van het milieu Selectiedruk Adaptatie Soortvorming door reproductieve isolatie: gedurende lange tijd vindt er geen voortplanting plaats tussen individuen van verschillende populaties

Fossielen Fossielen: versteende overblijfselen van organismen, of afdrukken van organismen in gesteenten. De wetenschap die zich bezighoudt met het bestuderen van fossielen heet paleontolgie.

Fossielen Fossielen kunnen ontstaan als dode organismen niet vergaan, bijvoorbeeld doordat ze worden bedekt door sedimenten. De ouderdom van fossielen kan betrouwbaar worden vastgesteld aan de hand van radio- isotopen.

Fossielen Uit de gevonden fossielen blijkt dat er in de loop van de evolutie soorten zijn ontstaan, veranderd en/of verdwenen. Gidsfossielen: fossielen van soorten die zich in relatief korte tijd over grote gebieden hebben verspreid en daarna zijn uitgestorven.

Argumenten voor evolutie Fossielen Vergelijkende anatomie Embryologie Biochemie

Vergelijkende anatomie Homologe organen hebben veel overeenkomst in bouw en hebben een gelijke embyonale ontstaanswijze. Homologie duidt op verwantschap van organismen De verschillen ontstaan door aanpassing aan verschillende milieus

Vergelijkende anatomie Analoge organen vertonen overeenkomst in functie. Analogie berust niet op verwantschap Overeenkomsten zijn ontstaan door aanpassing aan hetzelfde milieu.

Vergelijkende anatomie Rudimentaire organen hebben geen functie meer en komen niet of nauwelijks nog tot ontwikkeling. Door rudimentaire organen wordt het aannemelijk dat verschillende soorten organismen een gemeenschappelijke voorouder hebben.

Embryologie De embryonale ontwikkeling van verschillende soorten vertoont overeenkomst. Hierdoor wordt het aannemelijk dat deze organismen een gemeenschappelijke voorouder hebben. De mens heeft in een vroeg embyonaal stadium o.a. kieuwspleten en een staart.

Biochemie Verschillende soorten organismen vertonen grote overeenkomsten in samenstelling van stoffen, zoals eiwitten en DNA Ook is er veel overeenkomst in de processen die zich binnen een cel afspelen in verschillende organismen, zoals mitose en meiose.

Genfrequentie bij willekeurige voortplanting Genfrequentie: het percentage waarmee een bepaald allel deel uitmaakt van het totale aantal genen voor een eigenschap binnen een populatie Als er geen andere beinvloedende factoren zijn, blijven de genfrequenties binnen een (grote) populatie gelijk. Dit noemen we: het Hardy-Weinberg evenwicht of de regel van Hardy-Weinberg

Hardy-Weinberg evenwicht. In een populatie komt allel A met een genfrequentie p voor en allel a met een genfrequentie van q. Meer allelen van dit gen zijn er niet, dus p + q = 1 Bij bevruchting kunnen de gameten (geslachtscellen) de volgende combinaties vormen:

Voorwaarden om HW toe te passen: een stabiele populatie, dwz Geen sterke groei Geen grote teruggang door sterfte Weinig emigratie Weinig immigratie een voldoende grote populatie geen selectievoordeel door een eigenschap

Hardy-Weinberg evenwicht A x A > AA A x a > Aa a x A > Aa a x a > aa De frequentie waarmee elke combinatie voorkomt is het product van de genfrequentie van beide allelen.

Hardy-Weinberg evenwicht In een schema:

Hardy- Weinberg evenwicht In een formule is het HW-evenwicht dan: p² + 2pq + q² = 1 Bij kansberekening in wiskunde staat 1 voor 100 % De genfrequentie in een populatie kan worden berekend a.d.h.v. het percentage individuen waarbij het recessieve allel tot uiting komt (aa).

HW-evenwicht Er kunnen afwijkingen van het HW-evenwicht voorkomen door beinvloedende factoren zoals: Natuurlijke selectie Mutaties Toevallige gebeurtenissen

Reproductieve isolatie Geografische isolatie Gedrag Door factor tijd.

Biogenese Biogenese: het ontstaan van leven uit een levenloze materie. De oeratmosfeer was waarschijnlijk een mengsel van stikstofgas, koolstofdioxide, koolstofmono-oxide, waterstofgas, methaan en waterstofsulfide. De oeratmosfeer bevatte geen zuurstof.

Biogenese In de oeratmosfeer ontstonden o.a. door bliksemontladingen kleine organische moleculen. In de oerzeeen werd door een indikking een organische oersoep gevormd, waarin grotere moleculen en vervolgens de eerste cellen uit zijn ontstaan. De eerste organismen waren prokaryoot. Het waren heterotrofe anaerobe bacterien.

Endosymbiosetheorie Deze geeft een verklaring voor het ontstaan van organellen. Door instulpingen van het celmembraan ontstond de celkern. > eukaryote eencelligen. Vrij levende aerobe bacterien werden ingesloten en ontwikkelden zich tot mitochondrien

Endosymbiosetheorie Vrij levende cyanobacterien werden ingesloten en ontwikkelden zich tot chloroplast.

Overig Je moet een geologische tijdschaal kunnen lezen. Je moet een stamboom van organismen kunnen aflezen.