Biologie
Hoofdstuk 2: evolutie
Kenmerken = eigenschappen van een organisme (zichtbaar of niet zichtbaar)
vb. oogkleur, haarkleur, maximale loopsnelheid…
Kenmerktoestanden = vorm of waarde die een kenmerk aanneemt
vb. blauwe ogen, blond haar, 20m/s
Verzameling van alle kenmerktoestanden = fenotype
Kenmerktoestanden bepaald door genetische achtergrond = genotype
Genotype wordt bepaald door verschillende vormen (sequenties) van genen = allelen
Bezitten we van een allel aanwezig op een gen
• 2 identieke kopijen = homozygoot
• 2 niet-identieke kopijen = heterozygoot
• Slechts 1 kopij (bv voor genen op geslachtchromosomen bij mannen) = hemizygoot
Evolutie door natuurlijke selectie
• Genotypische variatie belangrijk:
Laat de populatie toe zich aan te passen aan haar milieu → grotere kans op overleven
Hoe ontstaat genetische/allelische variatie in een populatie?
• Ontstaan van mutaties:
Door blootstelling aan chemische stoffen of bestraling, maar kan ook toevallig
gebeuren.
Meestal puntmutaties (1 base wordt vervangen door een andere base, leidt soms tot
een aminozuurverandering in het eiwit)
• Crossing over bij vorming haploïde cellen
Stukje van paternale chromosoom gaat vasthangen aan het homologe maternale
chromosoom en omgekeerd.
• Tijdens meiose: willekeurig rangschikken van homologe chromosomenparen in het
metafasevlak
Tijdens meiose zoeken homologe chromosomen elkaar op en vormen
chromosomenparen → de manier hoe de chromosomenparen zich tov het
metafasevlak rangschikken is niet bepaald → er zijn steeds 2 mogelijkheden, 23 paar
chromosomen dus 223 mogelijke chromosomale combinaties
• Random mating = willekeurige paarvorming
223 x 223 mogelijke chromosomale combinaties bij bevruchting (246 in totaal)
,Genetische variatie vormt de basis van weerstand van een populatie tegen omgevingsveranderingen,
ziektes…
Bv. Tasmaanse buidelduivel: ‘Devil’s facial tumor disease’
= uiterst besmettelijke vorm van kanker
Besmettelijkheid is het gevolg van de territoriale gevechten waarbij de dieren elkaar in het
gezicht bijten. Op deze manier krijgen de dieren tumorcellen binnen. De variatie binnen deze
soort is zo klein de tumorcellen niet gezien worden als lichaamsvreemd. Het dier zal
vervolgens de tumorcellen zelf ook aanmaken.
Evolutie (geschiedenis)
• Griekse filosofen:
Alles op aarde is het resultaat van goddelijke schepping; maar fossielen verwijzen naar
vroegere levensvormen
• Linnaeus:
Legde de basis voor de hedendaagse classificatie van dieren en planten; classificatie op basis
van verwantschap (op basis van uiterlijke gelijkenis)
• Lamarck:
Lamarckisme = transformatietheorie
Een organisme verwerft kenmerken bij het aanpassen aan zijn leefomgeving en zal deze
kenmerken doorgeven aan zijn nakomelingen.
vb. een giraf die tijdens zijn leven een langere nek krijgt, zal deze doorgeven (FOUT)
Maar epigentica leert dat ons gedrag en onze leefomgeving een invloed hebben op het
genoom.
• Darwin en Wallace:
Evolutie via natuurlijke selectie
‘Fittere’ individuen hebben meer overlevingskansen en zullen meer nakomelingen krijgen
waardoor hun kenmerk meer zal primeren. Het ‘fittere’ toestandskenmerk wordt verkregen
door toevallige variatie (zie hierboven)
vb. berkenspanner = peper- en zoutvlinder:
Het zwarte exemplaar is enorm zichtbaar op de boom en zal door vijanden snel opgemerkt
worden. Het witte exemplaar is dat niet en heeft meer kans om te overleven.
In de 20ste eeuw was er veel
rookvervuiling, dit zette zich af op de
stammen van de berken → zwarte
exemplaren goed gecamoufleerd
, Sidenote:
Bij natuurlijke selectie ontstaan er geen nieuwe structuren of soorten; bestaande structuren of
soorten evolueren.
vb. veren niet ontstaan om hun dragers te laten vliegen, maar ontstaan uit huidschubben om een
betere thermoregulatie toe te laten (geleidelijk geëvolueerd)
= exaptatie: een kenmerk dat een andere rol vervult dan waarvoor het oorspronkelijk werd gemaakt
De populatie is de basiseenheid waarop evolutie inwerkt → enkel in populaties kunnen verschuivingen
optreden in geno/fenotypes
Verschuivingen of ‘sorting’ van allelen ontstaan door:
• Drift:
Toevallige veranderingen in allelfrequenties (belangrijkste veranderingen grijpen plaats in
eerder kleine populaties)
Extreme vormen:
• Bottleneck effect:
Grote vermindering van de populatie (niet noodzakelijk met dezelfde verdeling als de
oorspronkelijke populatie)
• Founder effect:
Een klein deel van de populatie scheidt zich af van de oorspronkelijke populatie
(geen contact meer)
• Natuurlijke selectie:
Geen willekeurig proces, selectie gebeurt voor de best aangepaste genotypes
vb. Darwinvinken
Vinken op de Galapalos eilanden: de vinken
hebben gelijke kenmerken, maar verschillen
in de snavel.
Ze zijn aangepast aan de omgeving waarin ze
leven (voor voeding); de vorm van de snavel
heeft ook invloed op de klanken die ze
produceren).
Ook zullen ze door deze verschillen minder
willekeurig voortplanten. Individuen die op elkaar lijken zullen sneller met elkaar
voortplanten .
vb. berkenspanner = peper- en zoutvlinder:
Het zwarte exemplaar is enorm zichtbaar op
de boom en zal door vijanden snel
opgemerkt worden. Het witte exemplaar is
dat niet en heeft meer kans om te
overleven.
In de 20ste eeuw was er veel rookvervuiling,
dit zette zich af op de stammen van de
berken → zwarte exemplaren goed
gecamoufleerd
vb. bacteriën resistent tegen antibiotica
, Verschillende soorten selectie:
• Directionele selectie:
Eenzelfde type selectiedruk gedurende enkele generaties
→ zelfde kenmerktoestanden bevoordeeld
→ gemiddelde kenmerktoestand verschuift in een welbepaalde richting; spreiding rond het
gemiddelde wordt kleiner
vb. neklengte van giraffen
time
One generation
Standing trait
variation
= micro-evolutie: gemiddelde fenotype verschuift
• Disruptieve selectie:
Uitersten van de karaktertoestanden hebben een voordeel, intermediaire toestanden hebben dit
voordeel niet en zullen uit de populatie verdwijnen
→ maakt soortvorming mogelijk (door uitsterven van de intermediaire individuen)
(sympatrische soortvorming)
vb. snavelvormen Darwinvinken
time
One
generation
Standing trait
variation
= macro-evolutie: evolutie van soorten, familie…
• Stabiliserende selectie
Voordeel voor individuen met intermediaire kenmerktoestanden; verlaagt de genotypische diversiteit
→ Geen zichtbare evolutie: individuen met gemiddelde kenmerktoestanden hebben meer kans op
overleven
→ andere fenotypes sterven uit, waardoor geen nieuwe soorten gevormd worden
vb. legselgrootte:
te veel nakomelingen → lage overlevingskans
te weinig nakomelingen → lage ‘fitness’
time
One
generation
Standing trait
variation
Hoofdstuk 2: evolutie
Kenmerken = eigenschappen van een organisme (zichtbaar of niet zichtbaar)
vb. oogkleur, haarkleur, maximale loopsnelheid…
Kenmerktoestanden = vorm of waarde die een kenmerk aanneemt
vb. blauwe ogen, blond haar, 20m/s
Verzameling van alle kenmerktoestanden = fenotype
Kenmerktoestanden bepaald door genetische achtergrond = genotype
Genotype wordt bepaald door verschillende vormen (sequenties) van genen = allelen
Bezitten we van een allel aanwezig op een gen
• 2 identieke kopijen = homozygoot
• 2 niet-identieke kopijen = heterozygoot
• Slechts 1 kopij (bv voor genen op geslachtchromosomen bij mannen) = hemizygoot
Evolutie door natuurlijke selectie
• Genotypische variatie belangrijk:
Laat de populatie toe zich aan te passen aan haar milieu → grotere kans op overleven
Hoe ontstaat genetische/allelische variatie in een populatie?
• Ontstaan van mutaties:
Door blootstelling aan chemische stoffen of bestraling, maar kan ook toevallig
gebeuren.
Meestal puntmutaties (1 base wordt vervangen door een andere base, leidt soms tot
een aminozuurverandering in het eiwit)
• Crossing over bij vorming haploïde cellen
Stukje van paternale chromosoom gaat vasthangen aan het homologe maternale
chromosoom en omgekeerd.
• Tijdens meiose: willekeurig rangschikken van homologe chromosomenparen in het
metafasevlak
Tijdens meiose zoeken homologe chromosomen elkaar op en vormen
chromosomenparen → de manier hoe de chromosomenparen zich tov het
metafasevlak rangschikken is niet bepaald → er zijn steeds 2 mogelijkheden, 23 paar
chromosomen dus 223 mogelijke chromosomale combinaties
• Random mating = willekeurige paarvorming
223 x 223 mogelijke chromosomale combinaties bij bevruchting (246 in totaal)
,Genetische variatie vormt de basis van weerstand van een populatie tegen omgevingsveranderingen,
ziektes…
Bv. Tasmaanse buidelduivel: ‘Devil’s facial tumor disease’
= uiterst besmettelijke vorm van kanker
Besmettelijkheid is het gevolg van de territoriale gevechten waarbij de dieren elkaar in het
gezicht bijten. Op deze manier krijgen de dieren tumorcellen binnen. De variatie binnen deze
soort is zo klein de tumorcellen niet gezien worden als lichaamsvreemd. Het dier zal
vervolgens de tumorcellen zelf ook aanmaken.
Evolutie (geschiedenis)
• Griekse filosofen:
Alles op aarde is het resultaat van goddelijke schepping; maar fossielen verwijzen naar
vroegere levensvormen
• Linnaeus:
Legde de basis voor de hedendaagse classificatie van dieren en planten; classificatie op basis
van verwantschap (op basis van uiterlijke gelijkenis)
• Lamarck:
Lamarckisme = transformatietheorie
Een organisme verwerft kenmerken bij het aanpassen aan zijn leefomgeving en zal deze
kenmerken doorgeven aan zijn nakomelingen.
vb. een giraf die tijdens zijn leven een langere nek krijgt, zal deze doorgeven (FOUT)
Maar epigentica leert dat ons gedrag en onze leefomgeving een invloed hebben op het
genoom.
• Darwin en Wallace:
Evolutie via natuurlijke selectie
‘Fittere’ individuen hebben meer overlevingskansen en zullen meer nakomelingen krijgen
waardoor hun kenmerk meer zal primeren. Het ‘fittere’ toestandskenmerk wordt verkregen
door toevallige variatie (zie hierboven)
vb. berkenspanner = peper- en zoutvlinder:
Het zwarte exemplaar is enorm zichtbaar op de boom en zal door vijanden snel opgemerkt
worden. Het witte exemplaar is dat niet en heeft meer kans om te overleven.
In de 20ste eeuw was er veel
rookvervuiling, dit zette zich af op de
stammen van de berken → zwarte
exemplaren goed gecamoufleerd
, Sidenote:
Bij natuurlijke selectie ontstaan er geen nieuwe structuren of soorten; bestaande structuren of
soorten evolueren.
vb. veren niet ontstaan om hun dragers te laten vliegen, maar ontstaan uit huidschubben om een
betere thermoregulatie toe te laten (geleidelijk geëvolueerd)
= exaptatie: een kenmerk dat een andere rol vervult dan waarvoor het oorspronkelijk werd gemaakt
De populatie is de basiseenheid waarop evolutie inwerkt → enkel in populaties kunnen verschuivingen
optreden in geno/fenotypes
Verschuivingen of ‘sorting’ van allelen ontstaan door:
• Drift:
Toevallige veranderingen in allelfrequenties (belangrijkste veranderingen grijpen plaats in
eerder kleine populaties)
Extreme vormen:
• Bottleneck effect:
Grote vermindering van de populatie (niet noodzakelijk met dezelfde verdeling als de
oorspronkelijke populatie)
• Founder effect:
Een klein deel van de populatie scheidt zich af van de oorspronkelijke populatie
(geen contact meer)
• Natuurlijke selectie:
Geen willekeurig proces, selectie gebeurt voor de best aangepaste genotypes
vb. Darwinvinken
Vinken op de Galapalos eilanden: de vinken
hebben gelijke kenmerken, maar verschillen
in de snavel.
Ze zijn aangepast aan de omgeving waarin ze
leven (voor voeding); de vorm van de snavel
heeft ook invloed op de klanken die ze
produceren).
Ook zullen ze door deze verschillen minder
willekeurig voortplanten. Individuen die op elkaar lijken zullen sneller met elkaar
voortplanten .
vb. berkenspanner = peper- en zoutvlinder:
Het zwarte exemplaar is enorm zichtbaar op
de boom en zal door vijanden snel
opgemerkt worden. Het witte exemplaar is
dat niet en heeft meer kans om te
overleven.
In de 20ste eeuw was er veel rookvervuiling,
dit zette zich af op de stammen van de
berken → zwarte exemplaren goed
gecamoufleerd
vb. bacteriën resistent tegen antibiotica
, Verschillende soorten selectie:
• Directionele selectie:
Eenzelfde type selectiedruk gedurende enkele generaties
→ zelfde kenmerktoestanden bevoordeeld
→ gemiddelde kenmerktoestand verschuift in een welbepaalde richting; spreiding rond het
gemiddelde wordt kleiner
vb. neklengte van giraffen
time
One generation
Standing trait
variation
= micro-evolutie: gemiddelde fenotype verschuift
• Disruptieve selectie:
Uitersten van de karaktertoestanden hebben een voordeel, intermediaire toestanden hebben dit
voordeel niet en zullen uit de populatie verdwijnen
→ maakt soortvorming mogelijk (door uitsterven van de intermediaire individuen)
(sympatrische soortvorming)
vb. snavelvormen Darwinvinken
time
One
generation
Standing trait
variation
= macro-evolutie: evolutie van soorten, familie…
• Stabiliserende selectie
Voordeel voor individuen met intermediaire kenmerktoestanden; verlaagt de genotypische diversiteit
→ Geen zichtbare evolutie: individuen met gemiddelde kenmerktoestanden hebben meer kans op
overleven
→ andere fenotypes sterven uit, waardoor geen nieuwe soorten gevormd worden
vb. legselgrootte:
te veel nakomelingen → lage overlevingskans
te weinig nakomelingen → lage ‘fitness’
time
One
generation
Standing trait
variation
