Hf 21.1
Drie belangrijke observaties over het leven:
1. Organismen zijn goed aangepast (adapted) aan hun omgeving.
2. Organismen delen veel gemeenschappelijke kenmerken.
3. De rijke diversiteit van het leven.
Evolutie: het proces waarbij soorten na verloop van tijd verschillen ontwikkelen ten
opzichte van hun voorouders terwijl ze zich aanpassen aan verschillende omgevingen.
Het kan ook worden gezien als een verandering in de genetische samenstelling van
generatie op generatie.
Darwin baseerde zijn werk op het bestuderen van fossielen: de overblijfselen van oude
organismen uit het verleden. Ze bestaan doordat nieuwe lagen sediment oudere lagen
bedekken en deze samendrukken tot op elkaar gestapelde lagen, strata genoemd. Door
erosie kwamen oudere strata aan het oppervlak en werden fossielen blootgelegd.
Darwin was het eens met James Hutton: volgens hem verlopen geologische
veranderingen langzaam. Dit zou ook gelden voor biologische en evolutionaire
veranderingen binnen soorten.
Hf 21.2
In 1831 ging Darwin mee met de Beagle voor een reis om de kusten van Zuid-Amerika in
kaart te brengen. Tijdens deze reis merkte hij dat soorten verschilden en goed aangepast
waren aan hun omgeving. Toen de Beagle stopte bij de Galapagoseilanden, viel Darwin
op dat de vogels die daar leefden op elkaar leken, maar toch verschillende soorten leken
te zijn. Daarom stelde Darwin de hypothese op dat de vogels die de Galapagoseilanden
bereikten, diversifieerden en op verschillende eilanden nieuwe soorten vormden.
Volgens Darwin zijn adaptaties: geërfde kenmerken van organismen die hun overleving
en voortplanting in specifieke omgevingen verbeteren. Deze ontstonden door natuurlijke
selectie, een proces waarbij individuen met bepaalde geërfde eigenschappen meer kans
hebben om te overleven en zich voort te planten dan andere individuen zonder deze
eigenschappen. Hij stelde ook dat alle organismen een gemeenschappelijke voorouder
hebben, maar door diverse aanpassingen en modificaties zijn ze uitgegroeid tot
meerdere soorten, wat heeft geleid tot de rijke diversiteit die we nu kennen.
Kunstmatige selectie: mensen wijzigen andere soorten door gewenste eigenschappen te
selecteren en te kruisen. Door deze kunstmatige selectie vertonen huisdieren en andere
dieren die onder mensen leven geen gelijkenis met hun wilde voorouders.
,Volgens Darwin gebeurt iets vergelijkbaars in de natuur. Hij deed de volgende
observaties en afleidingen:
- Leden van een populatie verschillen vaak in hun geërfde eigenschappen.
- Alle soorten kunnen meer nakomelingen produceren dan de omgeving kan
ondersteunen, en veel van deze nakomelingen overleven niet.
- Individuen waarvan de geërfde eigenschappen hun overlevings- en
voortplantingskansen vergroten, laten meer nakomelingen achter dan andere
individuen.
- Deze ongelijke kans op overleven en voortplanten leidt tot de ophoping van
gunstige eigenschappen in de populatie over generaties.
De geërfde eigenschappen van een organisme kunnen niet alleen zijn eigen prestaties
beïnvloeden, maar ook hoe goed zijn nakomelingen kunnen omgaan met veranderingen
in de omgeving. Wanneer bepaalde eigenschappen het aantal nakomelingen dat
overleeft en zich voortplant verhogen, zullen deze eigenschappen in de volgende
generatie toenemend voorkomen. Dit verhoogt de frequentie van individuen met
gunstige eigenschappen.
Belangrijkste ideeën van natuurlijke selectie:
- Natuurlijke selectie is een proces waarbij individuen met bepaalde
eigenschappen meer kans hebben om te overleven en zich voort te planten dan
andere individuen, vanwege deze eigenschappen.
- Natuurlijke selectie kan de frequentie van gunstige adaptaties in een gegeven
omgeving verhogen.
- Als een omgeving verandert, kan natuurlijke selectie leiden tot aanpassing aan
nieuwe omstandigheden, en soms zelfs tot het ontstaan van nieuwe soorten.
Hf 21.3
Vier typen gegevens die evolutie en het bestaan ervan documenteren:
1. Directe observaties: door dezelfde soort in een andere omgeving te bestuderen,
konden onderzoekers direct evolutie aantonen. Bijvoorbeeld bij de soapberry
bugs: in een bepaald deel van Amerika hebben ze kortere snavels door de
omgeving, in vergelijking met andere delen van Amerika.
2. Homologie: kenmerken die aanwezig waren bij een voorouderlijk organisme
worden door natuurlijke selectie aangepast bij de nakomelingen in de loop van de
tijd als ze met verschillende omgevingsomstandigheden te maken krijgen. Als
gevolg hiervan kunnen verwante soorten kenmerken hebben die een
onderliggende gelijkenis vertonen, maar anders functioneren.
- Homologe structuren: variaties op een structureel thema dat aanwezig was bij de
gemeenschappelijke voorouder.
, - Vestigiale structuren: ‘overgebleven’ structuren van de voorouder die geen functie
meer hebben voor het moderne organisme, maar aanwezig zijn omdat de
voorouder ze had.
- Moleculaire homologie: dezelfde genetische codes.
- Convergente evolutie: de onafhankelijke evolutie van gelijkaardige kenmerken bij
verschillende, niet-verwante soorten. Deze soorten evolueerden onafhankelijk
van verschillende voorouders, maar pasten zich op een vergelijkbare manier aan
aan vergelijkbare omgevingen (analogie).
3. Fossielen: tonen aan dat organismen uit het verleden verschillen van huidige
organismen en dat veel soorten uitgestorven zijn. Ze laten ook evolutionaire
veranderingen zien en geven inzicht in het ontstaan van nieuwe groepen soorten.
4. Biogeografie: de geografische verspreiding van soorten, bijvoorbeeld door
continentale verschuivingen, zoals bij de Galapagoseilanden.
Drie kernpunten over natuurlijke selectie:
1. Natuurlijke selectie is een proces van bewerken, niet creëren van individuen.
Bijvoorbeeld: een medicijn creëert geen resistente ziekteverwekkers, maar
selecteert de reeds aangepaste ziekteverwekkers in de populatie.
2. Bij soorten die snel nieuwe generaties produceren, kan evolutie door natuurlijke
selectie snel plaatsvinden.
3. Natuurlijke selectie hangt af van tijd en plaats. Het bevordert kenmerken in een
genetisch variabele populatie die een voordeel bieden in de huidige omgeving.
Evolutionaire boom: een diagram dat de evolutionaire relaties tussen groepen
organismen weergeeft. Elk vertakkingspunt vertegenwoordigt de meest recente
gemeenschappelijke voorouder van de twee lijnen die daaruit ontstaan.
Hf 22.1
fylogenie: de evolutionaire geschiedenis van een soort of een groep soorten.
De naam van een organisme is binominaal, waarbij het eerste deel uit het geslacht
(genus) bestaat en het tweede deel uniek is voor elke soort binnen dat geslacht.
Het classificatiesysteem (het Linnaeaanse systeem) verdeelt organismen in
verschillende niveaus van verwante soorten → soort, geslacht, familie, orde, klasse,
stam, rijk, domein. Soorten binnen hetzelfde geslacht zijn nauwelijks verwant. De
niveaus van classificatie zijn gebaseerd op bepaalde kenmerken. Soms worden soorten
in de verkeerde groep geplaatst, bijvoorbeeld als een soort een belangrijk kenmerk van
zijn naaste verwanten heeft verloren.