Hoofdstuk 54 Bladzijde 1290
Evapotranspiratie/verdamping is de verdamping van water uit planten, dit gebeurd in de wortelen en direct uit
de planten. Dit is gunstig voor andere organismen, gezien deze afhankelijk zijn van water. Hoe meer
Evapotranspiratie, hoe meer organismen er dus kunnen leven.
Latitude (de ligging op de breedtegraad) is van toepassing op soorten, want:
> Hoe meer Evapotranspiratie, hoe meer soorten (meer warmte en vocht is
natuurlijk gunstig).
> Hoe groter de omgeving, hoe meer plaats voor soorten.
Het eiland equilibrium model; het aantal soorten op een eiland bereikt
uiteindelijk een dynamisch evenwicht, dit hangt af van de Soort-oppervlaktecurve
-groter gebied kunnen meer organismen op leven- en de afstand van het eiland
naar het vaste land.
Hoe kleiner de populaties op een eiland zijn, hoe meer ruimte er is voor andere
populaties.
In het model zie je dus dat het soorten uiteindelijk een balans heeft op het punt
waar de twee landen elkaar raken. Dit is dus het evenwicht tussen het aantal
immigranten van het eiland en de hoeveelheid organismen die sterven.
Volgens de eilandtheorie wordt het aantal soorten (biodiversiteit) op een eiland beïnvloedt door twee
factoren:
Het aantal soorten dat zich vestigt op een eiland en het aantal soorten dat sterven.
De biodiversiteit hangt volgens de eilandtheorie af van de afstand van het eiland tot de kust en de grootte van
het eiland. Wanneer je 4 eilanden hebt waarbij de afstand en grootte bij alle eilanden verschilt krijg je:
Een groot eiland die dichtbij licht
Een groot eiland die ver licht
Een klein eiland die dichtbij licht
Een klein eiland die ver licht.
Hoe groter het eiland hoe meer biodiversiteit en hoe dichterbij het eiland hoe meer mogelijkheid tot
immigratie. Een groot eiland dat dicht bij de kust licht is dus het gunstigst en je ziet het ook in de afbeelding
hieronder dat deze het meest rechts kruist.
, §25.1: De omstandigheden op de vroege aarde maakte het leven mogelijk
Chemische en fysische processen hebben eenvoudige cellen kunnen produceren via een opeenvolging van vier
hoofdfasen, oftewel; leven is ontstaan in 4 fasen:
1. De abiotische (niet-levende) synthese van kleine organische moleculen, zoals aminozuren en stikstofbasen.
2. De samenvoeging van deze kleine moleculen tot macromoleculen (assimilatie), zoals eiwitten.
3. De verpakking van deze moleculen in protocellen, druppeltjes met membranen die een interne chemie
behouden die verschilt van die van hun omgeving.
4. De oorsprong van zelfreplicerende moleculen die uiteindelijk overerving mogelijk maakten.
De eerste hoofdfase:
Onze planeet is 4.6 miljard jaar geleden gevormd en condenseerde uit een enorme wolk van stof en rotsen die
de jonge zon omringden. De eerste paar honderd miljoen jaar werd er te veel warmte gevormd om meren en
zeeën te laten ontstaan. Dit eindigde 4 miljard jaar geleden toen de eerste atmosfeer werd gevormd, met maar
weinig zuurstof. Zo zijn er aanwijzingen dat de lucht eerst vooral bestond uit stikstof en koolstofdioxide.
Volgens een hypothese werden n de buurt van volkanen de eerste organische verbindingen gevormd.
Een andere hypothese is dat organische verbindingen voor het eerste werden geproduceerd in diepzee
hydrothermale bronnen, dit zijn gebieden op de zeebodem waar verwarmd water en mineralen uit het
binnenste van de aarde in de oceaan stromen. Dit water kan enorm heet zijn (zo’n 300 – 400 graden). Andere
diepzee-openingen, alkalische ventilatieopeningen genoemd, geven water af met een hoge pH (9-11) en dat
warm is (40-90 graden), een omgeving die mogelijk meer geschikt was voor de oorsprong van leven. Nog een
bron van leven zouden meteorieten geweest kunnen zijn.
De tweede hoofdfase:
De aanwezigheid van kleine organische moleculen is niet voldoende voor het ontstaan van leven zoals wij dat
kennen. Elke cellen heeft vele soorten macromoleculen nodig. Het ontstaan van polymeren was spontaan,
zonder behulp van enzymen of ribosomen. Eiwitten ontstonden niet spontaan. Toch is het mogelijk dat
dergelijke polymeren op de vroege aarde als zwakke katalysatoren fungeerden voor een verscheidenheid aan
chemische reacties.
De derde hoofdfase:
Alle organismen moeten zowel reproductie als metabolisme kunnen uitvoeren. Recente experimenten tonen
aan dat abiotisch geproduceerde blaasjes bepaalde levenseigenschappen kunnen vertonen, waaronder
eenvoudige reproductie en metabolisme, evenals het in stand houden van een interne chemische omgeving die
verschilt van die van hun omgeving. Deze blaasjes kunnen bijv. spontaan vormen wanneer lipiden of andere
organische moleculen aan water worden toegevoegd. Wanneer deze moleculen zowel een hydrofiele als
hydrofobe kant hebben, organiseren ze zich in een dubbele laag wat een soort membraan vormt.
De vierde hoofdfase:
Het eerste genetische materiaal was hoogstwaarschijnlijk RNA en niet DNA. RNA speelt een centrale rol bij de
eiwitsynthese, maar kan ook als enzymachtige katalysator fungeren. Deze katalysatoren worden ribozymen
genoemd. Ribozymen kunnen complementaire kopieën maken van korte stukjes RNA.
Zodra RNA-sequenties die genetische informatie droegen in protocellen verschenen, zouden veel extra
veranderingen mogelijk zijn geweest. RNA zou bijv. de sjabloon kunnen hebben geleverd waarop DNA-
nucleotiden werden samengesteld. Toen DNA eenmaal ontstond was het
mogelijk om veel nieuwe vormen van leven te laten ontstaan. Dit is terug te
zien in het fossielenbestand (§2 gaat hierop door).
§2: Het fossielenbestand documenteert de geschiedenis van het leven.
Sedimentgesteenten zijn de rijkste bron van fossielen. Als gevolg hiervan is het
fossielenbestand voornamelijk gebaseerd op de volgorde waarin fossielen zich
hebben opgehoopt in de sedimentaire lagen, strata genaamd. Fossielen
kunnen ook in andere vormen worden bewaard: In barnsteen (versteend
boomsap) of dieren die in de bodem zijn ingevroren.
Het fossielenbestand laat zien dat er op verschillende tijdstippen grote
veranderingen hebben plaatsgevonden in de soorten organismen op aarde.
Veel organismen waren heel anders dan de organismen die tegenwoordig
Evapotranspiratie/verdamping is de verdamping van water uit planten, dit gebeurd in de wortelen en direct uit
de planten. Dit is gunstig voor andere organismen, gezien deze afhankelijk zijn van water. Hoe meer
Evapotranspiratie, hoe meer organismen er dus kunnen leven.
Latitude (de ligging op de breedtegraad) is van toepassing op soorten, want:
> Hoe meer Evapotranspiratie, hoe meer soorten (meer warmte en vocht is
natuurlijk gunstig).
> Hoe groter de omgeving, hoe meer plaats voor soorten.
Het eiland equilibrium model; het aantal soorten op een eiland bereikt
uiteindelijk een dynamisch evenwicht, dit hangt af van de Soort-oppervlaktecurve
-groter gebied kunnen meer organismen op leven- en de afstand van het eiland
naar het vaste land.
Hoe kleiner de populaties op een eiland zijn, hoe meer ruimte er is voor andere
populaties.
In het model zie je dus dat het soorten uiteindelijk een balans heeft op het punt
waar de twee landen elkaar raken. Dit is dus het evenwicht tussen het aantal
immigranten van het eiland en de hoeveelheid organismen die sterven.
Volgens de eilandtheorie wordt het aantal soorten (biodiversiteit) op een eiland beïnvloedt door twee
factoren:
Het aantal soorten dat zich vestigt op een eiland en het aantal soorten dat sterven.
De biodiversiteit hangt volgens de eilandtheorie af van de afstand van het eiland tot de kust en de grootte van
het eiland. Wanneer je 4 eilanden hebt waarbij de afstand en grootte bij alle eilanden verschilt krijg je:
Een groot eiland die dichtbij licht
Een groot eiland die ver licht
Een klein eiland die dichtbij licht
Een klein eiland die ver licht.
Hoe groter het eiland hoe meer biodiversiteit en hoe dichterbij het eiland hoe meer mogelijkheid tot
immigratie. Een groot eiland dat dicht bij de kust licht is dus het gunstigst en je ziet het ook in de afbeelding
hieronder dat deze het meest rechts kruist.
, §25.1: De omstandigheden op de vroege aarde maakte het leven mogelijk
Chemische en fysische processen hebben eenvoudige cellen kunnen produceren via een opeenvolging van vier
hoofdfasen, oftewel; leven is ontstaan in 4 fasen:
1. De abiotische (niet-levende) synthese van kleine organische moleculen, zoals aminozuren en stikstofbasen.
2. De samenvoeging van deze kleine moleculen tot macromoleculen (assimilatie), zoals eiwitten.
3. De verpakking van deze moleculen in protocellen, druppeltjes met membranen die een interne chemie
behouden die verschilt van die van hun omgeving.
4. De oorsprong van zelfreplicerende moleculen die uiteindelijk overerving mogelijk maakten.
De eerste hoofdfase:
Onze planeet is 4.6 miljard jaar geleden gevormd en condenseerde uit een enorme wolk van stof en rotsen die
de jonge zon omringden. De eerste paar honderd miljoen jaar werd er te veel warmte gevormd om meren en
zeeën te laten ontstaan. Dit eindigde 4 miljard jaar geleden toen de eerste atmosfeer werd gevormd, met maar
weinig zuurstof. Zo zijn er aanwijzingen dat de lucht eerst vooral bestond uit stikstof en koolstofdioxide.
Volgens een hypothese werden n de buurt van volkanen de eerste organische verbindingen gevormd.
Een andere hypothese is dat organische verbindingen voor het eerste werden geproduceerd in diepzee
hydrothermale bronnen, dit zijn gebieden op de zeebodem waar verwarmd water en mineralen uit het
binnenste van de aarde in de oceaan stromen. Dit water kan enorm heet zijn (zo’n 300 – 400 graden). Andere
diepzee-openingen, alkalische ventilatieopeningen genoemd, geven water af met een hoge pH (9-11) en dat
warm is (40-90 graden), een omgeving die mogelijk meer geschikt was voor de oorsprong van leven. Nog een
bron van leven zouden meteorieten geweest kunnen zijn.
De tweede hoofdfase:
De aanwezigheid van kleine organische moleculen is niet voldoende voor het ontstaan van leven zoals wij dat
kennen. Elke cellen heeft vele soorten macromoleculen nodig. Het ontstaan van polymeren was spontaan,
zonder behulp van enzymen of ribosomen. Eiwitten ontstonden niet spontaan. Toch is het mogelijk dat
dergelijke polymeren op de vroege aarde als zwakke katalysatoren fungeerden voor een verscheidenheid aan
chemische reacties.
De derde hoofdfase:
Alle organismen moeten zowel reproductie als metabolisme kunnen uitvoeren. Recente experimenten tonen
aan dat abiotisch geproduceerde blaasjes bepaalde levenseigenschappen kunnen vertonen, waaronder
eenvoudige reproductie en metabolisme, evenals het in stand houden van een interne chemische omgeving die
verschilt van die van hun omgeving. Deze blaasjes kunnen bijv. spontaan vormen wanneer lipiden of andere
organische moleculen aan water worden toegevoegd. Wanneer deze moleculen zowel een hydrofiele als
hydrofobe kant hebben, organiseren ze zich in een dubbele laag wat een soort membraan vormt.
De vierde hoofdfase:
Het eerste genetische materiaal was hoogstwaarschijnlijk RNA en niet DNA. RNA speelt een centrale rol bij de
eiwitsynthese, maar kan ook als enzymachtige katalysator fungeren. Deze katalysatoren worden ribozymen
genoemd. Ribozymen kunnen complementaire kopieën maken van korte stukjes RNA.
Zodra RNA-sequenties die genetische informatie droegen in protocellen verschenen, zouden veel extra
veranderingen mogelijk zijn geweest. RNA zou bijv. de sjabloon kunnen hebben geleverd waarop DNA-
nucleotiden werden samengesteld. Toen DNA eenmaal ontstond was het
mogelijk om veel nieuwe vormen van leven te laten ontstaan. Dit is terug te
zien in het fossielenbestand (§2 gaat hierop door).
§2: Het fossielenbestand documenteert de geschiedenis van het leven.
Sedimentgesteenten zijn de rijkste bron van fossielen. Als gevolg hiervan is het
fossielenbestand voornamelijk gebaseerd op de volgorde waarin fossielen zich
hebben opgehoopt in de sedimentaire lagen, strata genaamd. Fossielen
kunnen ook in andere vormen worden bewaard: In barnsteen (versteend
boomsap) of dieren die in de bodem zijn ingevroren.
Het fossielenbestand laat zien dat er op verschillende tijdstippen grote
veranderingen hebben plaatsgevonden in de soorten organismen op aarde.
Veel organismen waren heel anders dan de organismen die tegenwoordig
