Forensische biologie hoorcollege 1 – taxonomie
Systematiek
• Studie naar diversiteit op aarde
• Classificeren van organismen
• Analyseren van de evolutionaire verwantschap
Taxonomie
Praktische uitvoering van de systematiek:
• Categoriseren van organismen op basis van (uiterlijke) kenmerken
• Naamgeving
Taxons (basiscategorieën)
Grote verzameling steeds kleinere verzameling
Er zijn acht basiscategorieën (taxons)
Domein
Oude indeling – twee domeinen
• Prokaryoten (geen duidelijke celkern)
• Eukaryoten (duidelijke celkern)
Nieuwe indeling – drie domeinen
Op basis van RNA-analyse
• Bacteriën – ‘echte’ bacteriën (geen duidelijke celkern)
• Archaea – bacteriën met zowel:
o Prokaryotische kenmerken – geen celkern
o Eukaryotische kenmerken – overeenkomsten in eiwitsynthese
o Vaak zeer extreme leefgebieden – warmwaterbronnen, zoutpannen
• Eukaryoten – alle organismen met celkern
Mitochondriën Symbiose prokaryoten en eukaryoten
Rijk
Bacteria – rijk eubacteria
Archaea – rijk archaeabacteria
,Eukaryoten
• Protista – eencelligen met celkern, deling door splitsing (100.000 benoemde soorten)
• Plantae – alle meercellige planten (>350.000 benoemde soorten)
• Fungi – schimmels, meer overeenkomsten met dieren dan met planten (>100.000 benoemde
soorten)
• Animalia – alle meercellige dieren (>1 miljoen benoemde soorten)
Stam (phylum)
Ruwweg gebaseerd op uiterlijke kenmerken en/of interne organisatie van organismen.
In het plantenrijk wordt een stam ook divisie (afdeling) genoemd.
Bekende phyla dierenrijk: bijv. holtedieren, geleedpotigen, sponzen
Stam Chordata alle dieren die (in aanslag) een chorda hebben (elastische, weefsel-achtige streng
die langs de gehele rug van het dier loopt).
Chora verstevigd met been – vertebraten
Klasse
Verdere indeling van organismen uit een stam op een basaal kenmerken zoals:
• Klasse der zoogdieren – alle dieren die jongen zogen
• Reptielen – koudbloedige, geschubde dieren
• Vogels – veren en vleugels
• Kraakbeenvissen – skelet bestaat geheel uit kraakbeen
• Bedektzadigen – hogere planten met bedekte zaden
Orde
Organismen hebben (veel evolutionair tot stand gekomen) kenmerken gemeen
Voorbeeld – alle ordeleden hebben zelfde bouwplan voet
Qua lichaamsbouw en dieet zijn er verschillen. Bijv. evenhoevigen: hert, koe, schaap, varken
Familie
Organismen binnen een familie hebben veel overeenkomsten in o.a. (foerageer)gedrag en/of
uiterlijk.
Carnivora omvat 16 families, waaronder hondachtigen, katachtigen, beren, stinkdieren,
marterachtigen en wasbeerachtigen.
Geslacht
Organismen binnen een geslacht:
• Lijken veel op elkaar, uiterlijk en intern
• Maar ook fundamentele verschillen waardoor ze niet van dezelfde soort zijn: bijv. gedrag,
grootte en oren, lichaamsbouw, dieet.
Soort
Organismen die in alle opzichten op elkaar lijken (kleine verschillen zoals vachtkleur, bloemkleur etc.
daargelaten). Specifieke eigenschappen of kenmerken komen in elke individu tot uiting.
Naamgeving soort – binaire naamgeving (Linnaeus): tweeledige wetenschappelijke naam
• Deel 1: Genusnaam (altijd met hoofdletter)
• Deel 2: soortnaam (altijd met kleine letter)
, • Bijv. Homo sapiens
Genusnaam uniek binnen planten- of dierenrijk, vb. Lucilia
• Lucilia – genus van Zuid-Amerikaanse bloeiende plant
• Lucilia – genus bromvliegen in de familie Calliphoridae
Soortaanduiding uniek binnen een genus
• Calliphoridae: bromvliegen – familie
o Calliphora vicina: roodwangbromvlieg
o Calliphora vomitoria: roodbaardbromvlieg
o Lucilia sericata: groene vleesvlieg
o Lucilia caesar: groene keizersvlieg
• Coleoptera: kevers – familie
Soortaanduiding niet uniek tussen genera, vb. Alba
• Motacilla alba: witte kwikstaart
• Caliris alba: drieteenstrandloper
• Abies alba: zilverspar
Hoe definieer je een soort?
• Biologisch
• Morfologisch
• Ecologisch
• Fylogenetisch
Biologisch soortconcept – Ernst Mayer, 1942
Organismen van dezelfde soort kunnen zonder problemen vruchtbare nakomelingen met elkaar
krijgen. Maar... reproductieve isolatie:
• Partnerherkenning: uiterlijk/gedrag
• Morfologie genitaliën
• Verschil in habitat
• Periode van voortplanting
Probleem – aseksuele soorten (bacteriën), fossielen, hybriden, etc.
Muildier moeder = paard, vader = ezel
Muilezel moeder = ezel, vader = paard
Morfologische soort – uiterlijke kenmerken
• Is veel toegepast
• Voordeel – toepasbaar op aseksuele organismen, fossielen, kennis over voortplanting is niet
nodig
• Nadeel – berust op subjectieve criteria
Ecologische soort
Op basis van aanpassingen aan specifieke niche
• Voordeel – toepasbaar op aseksuele organismen, fossielen, kennis over voortplanting is niet
nodig
• Nadeel – aanpassingen zijn veranderlijk
Fylogenetische soort (evolutionaire soort)
Kleinste groep die afstamt van een gezamenlijke voorouder
, • Voordeel – op basis van uiterlijke kenmerken en DNA
• Nadeel – subjectief oordeel, hoeveel (DNA)-kenmerken moeten verschillen om twee soorten
te onderscheiden
Afhankelijk van de situatie/vraag zijn de verschillende concepten in te zetten
Cladistics – fylogenetische boom maken
Op basis van erfelijke eigenschappen en DNA-sequenties kan een fylogenetische boom gemaakt
worden.
Waarom is herkenning van soorten belangrijk
• Zaak NFI – herkenning diatomeeën soorten
• Verdovende middelen – herkenning wietplanten, paddo’s, (opium)papaver, cocaplanten
• Invoer verboden (exotische) plant/diersoorten
• Bestaat poeder in brief uit Anthrax bacterie Bacillus anthracis?
Soorten herkennen
Hoe kun je een soort herkennen?
D.m.v. kennis of determineren met determinatietabellen: bijv. flora. Echter, niet voor alle soorten
zijn tabellen beschikbaar. Daarnaast is het niet altijd mogelijk om te determineren tot soort. Dan
wordt er tot genus of familie gedetermineerd. Steeds vaker wordt er gebruik gemaakt van DNA-
onderzoek.
Tot soort gedetermineerd, en dan?
Kennis over verspreiden/voorkomen soort (ecologie) hoe specifiek voor bepaald gebied?
• Zie voorbeeld zaak NFI met kiezelwiertjes
• Zaak pollen – pollen op broek verdachte hetzelfde als op fiets van het slachtoffer?
• Is ingevoerd organisme een verboden exoot, of mag het worden ingevoerd? (En ook
belangrijk: giftig of niet?)
Kennis over levenscyclus soort
• Bijv. forensische entomologie, hoe lang ligt het lijk er al?
Systematiek
• Studie naar diversiteit op aarde
• Classificeren van organismen
• Analyseren van de evolutionaire verwantschap
Taxonomie
Praktische uitvoering van de systematiek:
• Categoriseren van organismen op basis van (uiterlijke) kenmerken
• Naamgeving
Taxons (basiscategorieën)
Grote verzameling steeds kleinere verzameling
Er zijn acht basiscategorieën (taxons)
Domein
Oude indeling – twee domeinen
• Prokaryoten (geen duidelijke celkern)
• Eukaryoten (duidelijke celkern)
Nieuwe indeling – drie domeinen
Op basis van RNA-analyse
• Bacteriën – ‘echte’ bacteriën (geen duidelijke celkern)
• Archaea – bacteriën met zowel:
o Prokaryotische kenmerken – geen celkern
o Eukaryotische kenmerken – overeenkomsten in eiwitsynthese
o Vaak zeer extreme leefgebieden – warmwaterbronnen, zoutpannen
• Eukaryoten – alle organismen met celkern
Mitochondriën Symbiose prokaryoten en eukaryoten
Rijk
Bacteria – rijk eubacteria
Archaea – rijk archaeabacteria
,Eukaryoten
• Protista – eencelligen met celkern, deling door splitsing (100.000 benoemde soorten)
• Plantae – alle meercellige planten (>350.000 benoemde soorten)
• Fungi – schimmels, meer overeenkomsten met dieren dan met planten (>100.000 benoemde
soorten)
• Animalia – alle meercellige dieren (>1 miljoen benoemde soorten)
Stam (phylum)
Ruwweg gebaseerd op uiterlijke kenmerken en/of interne organisatie van organismen.
In het plantenrijk wordt een stam ook divisie (afdeling) genoemd.
Bekende phyla dierenrijk: bijv. holtedieren, geleedpotigen, sponzen
Stam Chordata alle dieren die (in aanslag) een chorda hebben (elastische, weefsel-achtige streng
die langs de gehele rug van het dier loopt).
Chora verstevigd met been – vertebraten
Klasse
Verdere indeling van organismen uit een stam op een basaal kenmerken zoals:
• Klasse der zoogdieren – alle dieren die jongen zogen
• Reptielen – koudbloedige, geschubde dieren
• Vogels – veren en vleugels
• Kraakbeenvissen – skelet bestaat geheel uit kraakbeen
• Bedektzadigen – hogere planten met bedekte zaden
Orde
Organismen hebben (veel evolutionair tot stand gekomen) kenmerken gemeen
Voorbeeld – alle ordeleden hebben zelfde bouwplan voet
Qua lichaamsbouw en dieet zijn er verschillen. Bijv. evenhoevigen: hert, koe, schaap, varken
Familie
Organismen binnen een familie hebben veel overeenkomsten in o.a. (foerageer)gedrag en/of
uiterlijk.
Carnivora omvat 16 families, waaronder hondachtigen, katachtigen, beren, stinkdieren,
marterachtigen en wasbeerachtigen.
Geslacht
Organismen binnen een geslacht:
• Lijken veel op elkaar, uiterlijk en intern
• Maar ook fundamentele verschillen waardoor ze niet van dezelfde soort zijn: bijv. gedrag,
grootte en oren, lichaamsbouw, dieet.
Soort
Organismen die in alle opzichten op elkaar lijken (kleine verschillen zoals vachtkleur, bloemkleur etc.
daargelaten). Specifieke eigenschappen of kenmerken komen in elke individu tot uiting.
Naamgeving soort – binaire naamgeving (Linnaeus): tweeledige wetenschappelijke naam
• Deel 1: Genusnaam (altijd met hoofdletter)
• Deel 2: soortnaam (altijd met kleine letter)
, • Bijv. Homo sapiens
Genusnaam uniek binnen planten- of dierenrijk, vb. Lucilia
• Lucilia – genus van Zuid-Amerikaanse bloeiende plant
• Lucilia – genus bromvliegen in de familie Calliphoridae
Soortaanduiding uniek binnen een genus
• Calliphoridae: bromvliegen – familie
o Calliphora vicina: roodwangbromvlieg
o Calliphora vomitoria: roodbaardbromvlieg
o Lucilia sericata: groene vleesvlieg
o Lucilia caesar: groene keizersvlieg
• Coleoptera: kevers – familie
Soortaanduiding niet uniek tussen genera, vb. Alba
• Motacilla alba: witte kwikstaart
• Caliris alba: drieteenstrandloper
• Abies alba: zilverspar
Hoe definieer je een soort?
• Biologisch
• Morfologisch
• Ecologisch
• Fylogenetisch
Biologisch soortconcept – Ernst Mayer, 1942
Organismen van dezelfde soort kunnen zonder problemen vruchtbare nakomelingen met elkaar
krijgen. Maar... reproductieve isolatie:
• Partnerherkenning: uiterlijk/gedrag
• Morfologie genitaliën
• Verschil in habitat
• Periode van voortplanting
Probleem – aseksuele soorten (bacteriën), fossielen, hybriden, etc.
Muildier moeder = paard, vader = ezel
Muilezel moeder = ezel, vader = paard
Morfologische soort – uiterlijke kenmerken
• Is veel toegepast
• Voordeel – toepasbaar op aseksuele organismen, fossielen, kennis over voortplanting is niet
nodig
• Nadeel – berust op subjectieve criteria
Ecologische soort
Op basis van aanpassingen aan specifieke niche
• Voordeel – toepasbaar op aseksuele organismen, fossielen, kennis over voortplanting is niet
nodig
• Nadeel – aanpassingen zijn veranderlijk
Fylogenetische soort (evolutionaire soort)
Kleinste groep die afstamt van een gezamenlijke voorouder
, • Voordeel – op basis van uiterlijke kenmerken en DNA
• Nadeel – subjectief oordeel, hoeveel (DNA)-kenmerken moeten verschillen om twee soorten
te onderscheiden
Afhankelijk van de situatie/vraag zijn de verschillende concepten in te zetten
Cladistics – fylogenetische boom maken
Op basis van erfelijke eigenschappen en DNA-sequenties kan een fylogenetische boom gemaakt
worden.
Waarom is herkenning van soorten belangrijk
• Zaak NFI – herkenning diatomeeën soorten
• Verdovende middelen – herkenning wietplanten, paddo’s, (opium)papaver, cocaplanten
• Invoer verboden (exotische) plant/diersoorten
• Bestaat poeder in brief uit Anthrax bacterie Bacillus anthracis?
Soorten herkennen
Hoe kun je een soort herkennen?
D.m.v. kennis of determineren met determinatietabellen: bijv. flora. Echter, niet voor alle soorten
zijn tabellen beschikbaar. Daarnaast is het niet altijd mogelijk om te determineren tot soort. Dan
wordt er tot genus of familie gedetermineerd. Steeds vaker wordt er gebruik gemaakt van DNA-
onderzoek.
Tot soort gedetermineerd, en dan?
Kennis over verspreiden/voorkomen soort (ecologie) hoe specifiek voor bepaald gebied?
• Zie voorbeeld zaak NFI met kiezelwiertjes
• Zaak pollen – pollen op broek verdachte hetzelfde als op fiets van het slachtoffer?
• Is ingevoerd organisme een verboden exoot, of mag het worden ingevoerd? (En ook
belangrijk: giftig of niet?)
Kennis over levenscyclus soort
• Bijv. forensische entomologie, hoe lang ligt het lijk er al?
