Evolutie en biodiversiteit
Natuurlijke selectie & genetische drift
Evolutie
= een proces dat resulteert in verandering in de genetische samenstelling van een populatie
over tijd.
Ingrediënten voor evolutie:
1. Variatie in kenmerken
2. Overproductie; meer nakomelingen dan kunnen overleven
3. Selectie; verschil in fitness
4. Competitie; er is competitie tussen individuen om bestaansmiddelen
5. Overerving; de kenmerken moeten erfelijk zijn
Belangrijkste mechanismen die evolutie kunnen veroorzaken:
- Natuurlijke selectie
- Gene flow (=migratie)
- Genetische drift
- Mutaties
- Sexuele selectie/Kunstmatige selectie
Aanpassing
Als een bepaald kenmerk zinvol/functioneel is in relatie tot de omgeving van het betreffende
organisme.
Mutaties
‘Wild type’ genen zijn meestal dominant
mutaties meestal recessief
⇒ mutaties zorgen voor variaties
Bronnen van variaties
- Mutaties
- Crossing-over
- Migratie
Mitose Meiose
= gewone celdeling = vorming geslachtscellen (crossing-over)
Allelen
= variaties van een gen op een bepaalde locus op de homologe chromosomen.
,Hardy-Weinberg vergelijking
= de voorspelling wat voor genotypen de volgende generatie heeft wanneer er geen evolutie
plaatsvindt.
p2 + 2pq + q 2 = 1
p+q =1
p = allel f requentie W q = allelf requentie w
p2 = g enotype f requentie W W 2pq = W w q 2 = ww
p2 = W W = 160 2pq = W w = 480 q 2 = ww = 360
⇒ 0, 16 ⇒ 0, 48 ⇒ 0, 36
p = W = 0, 16 + 0, 5 * 0, 48 = 0, 4 of p = √0, 16 = 0, 4
Wanneer geldt dit?
- Als er geen mutaties zijn
- Geen gene flow (migratie)
- Geen genetische drift
- Geen selectie van allelen
- Geen seksuele selectie (mate randomly)
⇒ Dit vindt in de natuur nooit plaats! Heeft nut voor de nulhypothese voor onderzoek.
Assortatieve paring
= de partnerkeuze is op basis van het eigen genotype.
Natuurlijke selectie
= het proces waarbij de individuen die het best zijn aangepast overleven en hun genen
doorgeven aan de volgende generatie (= geen doelgericht proces)
Natuurlijke selectie gaat met name in op het fenotype, alleen indirect op het genotype.
- Directionele selectie
= de fenotypes van één van de uiterste is (on)gunstig
- Disruptieve selectie
= de twee uiterste zijn gunstig, het gemiddelde wat minder (bv. Een bos met veel open
plekken)
- Stabiliserende selectie
= de uiterste zijn ongunstig, het gemiddelde is gunstig
Natuurlijke selectie is het enige mechanisme dat allelen selecteert die de fitness verbeteren.
, Kunstmatige selectie
= selectie van soorten door mensen; vergelijkbaar proces van natuurlijke selectie
Afhankelijk van waar de mens in geïnteresseerd is daar wordt op geselecteerd.
Bijvoorbeeld bij planten:
- Gelijke rijping van zaden
- Zaden laten gelijk los
- Grotere zaden
- Minder vertakkingen
- Minder giftig of bitter
Daardoor zijn planten wel minder goed aangepast aan milieu
→ pesticiden → induceren van evolutie onder insecten
Darwin was geïnspireerd door kunstmatige selectie:
Observaties Gevolgtrekking
Individuen variëren in eigenschappen
→ individuen die goed aangepast zijn
Overproductie; meer nakomelingen dan het aan hun omgeving laten gemiddeld meer
milieu kan dragen nakomelingen na
Competitie; er is competitie tussen individuen om
bestaansmiddelen → na verloop van tijd accumuleren
gunstige eigenschappen in de populatie
Erfelijkheid; gunstige eigenschappen worden
doorgegeven aan nakomelingen
Bewijs voor evolutie
- Fossielen;
transitionele fossielen: fossielen die de overgang laten zien (bv. vis → amfibie; tiktaalik)
- Homologie;
DNA overeenkomsten, rudimentaire organen (bv. stuitje)
- Biogeografie;
Continentale drift; verklaart ligging van fossielen en vergelijkbare soorten op
verschillende continenten (niet verwarren met convergente evolutie)
- Directe observaties;
Experimenten met bacteriën
- Vorming van nieuwe soorten in tijd;
Door Allopatrische en sympatrische soortvorming
Convergente evolutie
= In vergelijkbare omgeving hebben soorten vergelijkbare uiterlijke kenmerken ontwikkeld
zonder dat ze een relatief recent gemeenschappelijke voorouder hebben.
Natuurlijke selectie & genetische drift
Evolutie
= een proces dat resulteert in verandering in de genetische samenstelling van een populatie
over tijd.
Ingrediënten voor evolutie:
1. Variatie in kenmerken
2. Overproductie; meer nakomelingen dan kunnen overleven
3. Selectie; verschil in fitness
4. Competitie; er is competitie tussen individuen om bestaansmiddelen
5. Overerving; de kenmerken moeten erfelijk zijn
Belangrijkste mechanismen die evolutie kunnen veroorzaken:
- Natuurlijke selectie
- Gene flow (=migratie)
- Genetische drift
- Mutaties
- Sexuele selectie/Kunstmatige selectie
Aanpassing
Als een bepaald kenmerk zinvol/functioneel is in relatie tot de omgeving van het betreffende
organisme.
Mutaties
‘Wild type’ genen zijn meestal dominant
mutaties meestal recessief
⇒ mutaties zorgen voor variaties
Bronnen van variaties
- Mutaties
- Crossing-over
- Migratie
Mitose Meiose
= gewone celdeling = vorming geslachtscellen (crossing-over)
Allelen
= variaties van een gen op een bepaalde locus op de homologe chromosomen.
,Hardy-Weinberg vergelijking
= de voorspelling wat voor genotypen de volgende generatie heeft wanneer er geen evolutie
plaatsvindt.
p2 + 2pq + q 2 = 1
p+q =1
p = allel f requentie W q = allelf requentie w
p2 = g enotype f requentie W W 2pq = W w q 2 = ww
p2 = W W = 160 2pq = W w = 480 q 2 = ww = 360
⇒ 0, 16 ⇒ 0, 48 ⇒ 0, 36
p = W = 0, 16 + 0, 5 * 0, 48 = 0, 4 of p = √0, 16 = 0, 4
Wanneer geldt dit?
- Als er geen mutaties zijn
- Geen gene flow (migratie)
- Geen genetische drift
- Geen selectie van allelen
- Geen seksuele selectie (mate randomly)
⇒ Dit vindt in de natuur nooit plaats! Heeft nut voor de nulhypothese voor onderzoek.
Assortatieve paring
= de partnerkeuze is op basis van het eigen genotype.
Natuurlijke selectie
= het proces waarbij de individuen die het best zijn aangepast overleven en hun genen
doorgeven aan de volgende generatie (= geen doelgericht proces)
Natuurlijke selectie gaat met name in op het fenotype, alleen indirect op het genotype.
- Directionele selectie
= de fenotypes van één van de uiterste is (on)gunstig
- Disruptieve selectie
= de twee uiterste zijn gunstig, het gemiddelde wat minder (bv. Een bos met veel open
plekken)
- Stabiliserende selectie
= de uiterste zijn ongunstig, het gemiddelde is gunstig
Natuurlijke selectie is het enige mechanisme dat allelen selecteert die de fitness verbeteren.
, Kunstmatige selectie
= selectie van soorten door mensen; vergelijkbaar proces van natuurlijke selectie
Afhankelijk van waar de mens in geïnteresseerd is daar wordt op geselecteerd.
Bijvoorbeeld bij planten:
- Gelijke rijping van zaden
- Zaden laten gelijk los
- Grotere zaden
- Minder vertakkingen
- Minder giftig of bitter
Daardoor zijn planten wel minder goed aangepast aan milieu
→ pesticiden → induceren van evolutie onder insecten
Darwin was geïnspireerd door kunstmatige selectie:
Observaties Gevolgtrekking
Individuen variëren in eigenschappen
→ individuen die goed aangepast zijn
Overproductie; meer nakomelingen dan het aan hun omgeving laten gemiddeld meer
milieu kan dragen nakomelingen na
Competitie; er is competitie tussen individuen om
bestaansmiddelen → na verloop van tijd accumuleren
gunstige eigenschappen in de populatie
Erfelijkheid; gunstige eigenschappen worden
doorgegeven aan nakomelingen
Bewijs voor evolutie
- Fossielen;
transitionele fossielen: fossielen die de overgang laten zien (bv. vis → amfibie; tiktaalik)
- Homologie;
DNA overeenkomsten, rudimentaire organen (bv. stuitje)
- Biogeografie;
Continentale drift; verklaart ligging van fossielen en vergelijkbare soorten op
verschillende continenten (niet verwarren met convergente evolutie)
- Directe observaties;
Experimenten met bacteriën
- Vorming van nieuwe soorten in tijd;
Door Allopatrische en sympatrische soortvorming
Convergente evolutie
= In vergelijkbare omgeving hebben soorten vergelijkbare uiterlijke kenmerken ontwikkeld
zonder dat ze een relatief recent gemeenschappelijke voorouder hebben.