Biologie 3: biodiversiteit
Classificatie
Er zijn veel variaties op een aantal basisvormen, daarom delen we organismen op in
deelverzamelingen op basis van gemeenschappelijke kenmerken.
Classificatie = groepering van organismen obv overeenkomsten en verschillen.
Biodiversiteit = verscheidenheid aan soorten organismen.
1. Taxonomie, systematiek en fylogenie
1.1 Taxonomie
Is de wetenschap van classificeren (ordenen), nomenclatuur (naamgeving) en identificatie
(beschrijving) van levende organismen.
Taxon/Taxa = onderverdeling in groepen van organismen die bepaalde gemeenschappelijke
kenmerken vertonen.
1.1.1 Systematiek
Is tak van biologie die O rangschikt volgens mogelijke verwantschappen en gradaties in bouw via
relevante kenmerken en eigenschappen.
Info van → paleontologie, morfologie, embryologie, fysiologie, ethologie, chemische structuur
en biogeografie
Binominale naamgeving = tweeledige wetenschappelijke naam door Carl Linnaeus
Latijnse geslachtsnaam met hoofdletter en soortnaam met kleine letter
o Zo duidelijke verwantschappen tussen organismen en geen misverstanden over organismen
Ras → Soort → Geslacht → Familie → Orde → Klasse → Stam/Fylum → Rijk → Domein
o Rassen zijn variëteiten
o Onderrassen zijn convariëteiten
1.1.2 Fylogenie
Is domein van biologie die het ontstaan van verwantschappen tussen O en groepen van organismen
bestudeert. Basis bij hypotheses en aanwijzingen en maken boomstructuren om diverse
evolutionaire relaties weer te geven.
+ = Weergave van biologische processen die oorzaak zijn van verscheidenheid
→ Aantoning van gemeenschappelijke voorouder.
Stamboom lezen
Cladogram = fylogenetische stamboom met evolutieve
verwantschappen tussen organismen of taxa.
o Voorspelling over kenmerken
o Top is nakomeling
o Knoop is gemeenschappelijke voorouder
→ Toppen uit zelfde knoop zijn zustergroepen
→ Toppen uit andere knoop zijn buitengroepen
Tree of life = alle levende en uitgestorven organismen in 1 cladogram
Verschillende vormen van stambomen
Geen belang van oriëntatie, wel belang van regels
→ Top is nakomeling
→ Knoop is gemeenschappelijke voorouder
1
, Monofyletische en parafyletische groepen
Monofyletische groep/clade = groep o bestaande uit 1 gemeenschap voorouder + alle nakomelingen.
→ Niet altijd overeenkomend met classificatiesysteem van Linnaeus
Parafyletische groep = groep organismen die afstammen 1 voorouder, maar niet alle nakomelingen.
Opstellen van een stamboom
1. Kies groepen die je wil vergelijken
a. Groepen moeten reeks morfologisch-anatomische verschillen vertonen
2. Kies kenmerken die je wil vergelijken
a. Kenmerken vergelijken en aanwijzingen krijgen over graad van verwantschap
b. Kenmerken met mogelijks een verschillende aard
o Uitwendig waarneembare eigenschappen
o Fysiologische processen
o Genetische samenstelling
c. Voorkeur voor homologieën/overeenkomsten
3. Bepaal of kenmerken wel of niet afstammen van voorouders
a. Voorouders bepalen door buitengroepanalyse en studie van fossielen
o Buitengroep = organismen die niet behoren tot bestudeerde groep
→ geen dier 1 van geselecteerde kenmerken, nt afkomstig 1 voorouder
o Binnengroep = organismen die wel behoren tot bestudeerde groep
4. Groepeer in kleiner wordende groepen via synapomofieën
a. Synapomorf kenmerk = afgeleid kenmerk dat aanwezig is bij alle organismen van
bepaalde groep (veren bij vogels)
b. Plesiomorf kenmerk = voorouderlijk kenmerk dat gedeeld wordt bij alle organismen
van gehele groep (tanden bij vertebraten; reptielen, vogels en zoogdieren)
5. Controleer op conflicten
6. Stel je cladogram op
1.1.3 Soort
Verschillende definities:
Biologie (BSC) Groepen van onderling kruisende natuurlijke populaties, die reproductief geïsoleerd zijn van
andere dergelijke groepen.
Evolutie Enkele evolutielijn bestaande uit O met zelfde voorouderlijke afstamming die verschilt van
gelijkaardige evolutielijnen en daardoor gekenmerkt is met eigen evolutieve eigenschappen na
verloop in tijd.
Fylogenie (FSC) Kleinst onderscheidbare groep van individuele O waarin een voorouderlijk patroon van
afstamming voorkomt.
Moeilijkheden van definities
o Biologisch geen soort maar evolutionair wel.
o Veronderstelling van verticale genoverdracht (genen van een of beide ouders) maar ook
horizontale genoverdracht (genen tssn verschillende groepen prokaryoten, eencellige
eukaryoten en schaaldieren en stekelhuiden).
1.2 Criteria bij classificeren
Vroeger classificeren volgens morfologische kenmerken zoals celstructuren en gedrag. Nu
classificeren volgens moleculaire kenmerken zoals DNA.
2
,1.2.1 Paleontologie
Studie van uitgestorven organismen via fossielen.
Fossiel = resten van organismen of natuurlijk bewaarde afdrukken.
Classificatie door volgende gegevens
1. Stijgende complexiteit van fossielen
o Geen fossielen in oudste lagen, maar in middelste lagen (precambrium)
o Complexe fossielen in nieuwste lagen
o Beperkter soorten fossielen in oudste lagen
2. Stijgende onafhankelijkheid tegenover milieu
o Overgang van waterleven naar landleven op enkele uitzonderingen na.
3. Overgangsvormen
o Eigenschappen van voorgangers en nakomelingen (evolutie).
o Archaeopterix met mechanismen tussen reptiel en vogel.
4. Continue reeksen
o Fossielen als basis voor evolutieve stamboom
o Geleidelijk ontstaan van nieuwe vormen en geen terugkeer van vroegere vormen.
1.2.2 Morfologie
= (studie van vorm en bouw van organismen)
Homologe organen
Basis bij homologe structuren, zien er anders uit, maar zelfde bouwpatroon. Rangschikking van
beenderen, spieren en zenuwen doet vermoeden gemeenschappelijke voorganger.
Homologe structuren = structuren met zelfde bouwplan
Analoge structuren = structuren met zelfde functie
Primitieve en afgeleide kenmerken
Organismen met veel overeenstemmingen meer kans om verwant te zijn. Bij soortvorming minstens
1 van beide nieuw gevormde soorten anders gaan uitzien dan oudersoort.
Soortvorming vereist een mix van ouderlijke kenmerken en nieuwe kenmerken
o Zustersoorten = nieuwe soorten afgestamd uit eerdere nieuwe soort
o Plesiomorf = primitieve kenmerken dus ouderlijke kenmerken
o Apomorf = afgeleide kenmerken dus nieuwe kenmerken
Apomorf kenmerk in groot taxon kan plesiomorfe kenmerk zijn in klein taxon. Middenoorbeentjes
primitief bij zoogdieren en middel aftakking van reptielen te maken.
Anatomische kenmerken
Basis bij vooropgestelde criteria en zo indeling in bepaalde taxon. Soms lukt dit niet en daarom
taxonomie een dynamische wetenschap
→ Toevoeging van nieuwe taxa indien geen indeling mogelijk
o Uitzonderlijk maar 4 nieuwe stammen in 1900
o Pogonophora, Gnathostomulida, Loricifera en Cycliophora
3
, 1.2.3 Embryologie
Studie van embryonale ontwikkeling. Veel gelijkenissen tussen
ontwikkeling van bevruchte eicel en embryo van mens en andere
gewervelde dieren:
→ hart in ontwikkeling zoals vis, bloedvaten zoals kieuwbloedvaten,
viervoeters met 2 paar
ledenmaten, rundembryo aanleg snijtanden en in het echt heeft die dat niet.
Verklaring door actieve genen van vroeger die inactief zijn in het heden maar wel zichtbaar bij
embryonaal stadium
Biogenetische grondwet = ontwikkeling bevruchte eicel tot individu als korte snelle herhaling van
ontwikkeling van die soort.
Ontogenese = ontwikkeling van bevruchte eicel tot individu
Fylogenese = korte snelle herhaling van ontwikkeling van die
soort (evolutietijdlijn)
1.2.4 Ethologie
Studie gedrag van organismen. Parasieten specifiek aan gastheer aangepast en kunnen amper leven
op andere soorten. Gastheren die nauw verwant zijn, bezitten parasieten die ook nauw verwant zijn.
Ook overeenkomsten in instincthandelingen van verwante soorten (nestbouw).
Vb: Luizen van mensen ook bij chimpansees
Vb: Huidaandoeningsvirus van mensen ook bij mensapen
1.2.5 Chemische structuur
Studie van chemische opbouw. Gemeenschappelijke oorsprong want alle organismen hebben zelfde
chemische bouwstenen (adenine, thymine, guanine, cytosine en uracil). Weinig onderlinge
verschillend dan ook weinig verschil DNA. Gelijkmatige evolutie van DNA is basis voor fylogenese.
Onderzoek ribosomaal RNA
→ Genen met weinig verandering
Onderzoek mitochondriaal DNA
→ Genen enkel van moederszijde
DNA
Vergelijking van DNA en onderscheid in soorten door analyse analoge DNA-sequenties. Hoe meer
overeenkomst in DNA, hoe groter verwantschap tussen soorten
Analyse van nucleotidensequenties en bandpatronen van chromosomen
o Nucleotidensequenties = lineaire volgorde van nucleotiden
o Bandenpatronen = specifiek patroon over uiterlijk van chromosoom
Serologie
Onderscheid in eiwitten door analyse van serumreacties.
Basis bij antilichaamvorming bij soortvreemde antigenen/eiwitten
o Inspuiting van soortvreemde antigenen
o Aanmaak van antilichamen
o Coagulatie van soortvreemde antigenen
Samenvoeging van 2 serums waarvan ene in contact geweest met andere
o Ontstaan van neerslag
o Veel neerslag is weinig verwantschap
o Weinig neerslag is veel verwantschap 4
Classificatie
Er zijn veel variaties op een aantal basisvormen, daarom delen we organismen op in
deelverzamelingen op basis van gemeenschappelijke kenmerken.
Classificatie = groepering van organismen obv overeenkomsten en verschillen.
Biodiversiteit = verscheidenheid aan soorten organismen.
1. Taxonomie, systematiek en fylogenie
1.1 Taxonomie
Is de wetenschap van classificeren (ordenen), nomenclatuur (naamgeving) en identificatie
(beschrijving) van levende organismen.
Taxon/Taxa = onderverdeling in groepen van organismen die bepaalde gemeenschappelijke
kenmerken vertonen.
1.1.1 Systematiek
Is tak van biologie die O rangschikt volgens mogelijke verwantschappen en gradaties in bouw via
relevante kenmerken en eigenschappen.
Info van → paleontologie, morfologie, embryologie, fysiologie, ethologie, chemische structuur
en biogeografie
Binominale naamgeving = tweeledige wetenschappelijke naam door Carl Linnaeus
Latijnse geslachtsnaam met hoofdletter en soortnaam met kleine letter
o Zo duidelijke verwantschappen tussen organismen en geen misverstanden over organismen
Ras → Soort → Geslacht → Familie → Orde → Klasse → Stam/Fylum → Rijk → Domein
o Rassen zijn variëteiten
o Onderrassen zijn convariëteiten
1.1.2 Fylogenie
Is domein van biologie die het ontstaan van verwantschappen tussen O en groepen van organismen
bestudeert. Basis bij hypotheses en aanwijzingen en maken boomstructuren om diverse
evolutionaire relaties weer te geven.
+ = Weergave van biologische processen die oorzaak zijn van verscheidenheid
→ Aantoning van gemeenschappelijke voorouder.
Stamboom lezen
Cladogram = fylogenetische stamboom met evolutieve
verwantschappen tussen organismen of taxa.
o Voorspelling over kenmerken
o Top is nakomeling
o Knoop is gemeenschappelijke voorouder
→ Toppen uit zelfde knoop zijn zustergroepen
→ Toppen uit andere knoop zijn buitengroepen
Tree of life = alle levende en uitgestorven organismen in 1 cladogram
Verschillende vormen van stambomen
Geen belang van oriëntatie, wel belang van regels
→ Top is nakomeling
→ Knoop is gemeenschappelijke voorouder
1
, Monofyletische en parafyletische groepen
Monofyletische groep/clade = groep o bestaande uit 1 gemeenschap voorouder + alle nakomelingen.
→ Niet altijd overeenkomend met classificatiesysteem van Linnaeus
Parafyletische groep = groep organismen die afstammen 1 voorouder, maar niet alle nakomelingen.
Opstellen van een stamboom
1. Kies groepen die je wil vergelijken
a. Groepen moeten reeks morfologisch-anatomische verschillen vertonen
2. Kies kenmerken die je wil vergelijken
a. Kenmerken vergelijken en aanwijzingen krijgen over graad van verwantschap
b. Kenmerken met mogelijks een verschillende aard
o Uitwendig waarneembare eigenschappen
o Fysiologische processen
o Genetische samenstelling
c. Voorkeur voor homologieën/overeenkomsten
3. Bepaal of kenmerken wel of niet afstammen van voorouders
a. Voorouders bepalen door buitengroepanalyse en studie van fossielen
o Buitengroep = organismen die niet behoren tot bestudeerde groep
→ geen dier 1 van geselecteerde kenmerken, nt afkomstig 1 voorouder
o Binnengroep = organismen die wel behoren tot bestudeerde groep
4. Groepeer in kleiner wordende groepen via synapomofieën
a. Synapomorf kenmerk = afgeleid kenmerk dat aanwezig is bij alle organismen van
bepaalde groep (veren bij vogels)
b. Plesiomorf kenmerk = voorouderlijk kenmerk dat gedeeld wordt bij alle organismen
van gehele groep (tanden bij vertebraten; reptielen, vogels en zoogdieren)
5. Controleer op conflicten
6. Stel je cladogram op
1.1.3 Soort
Verschillende definities:
Biologie (BSC) Groepen van onderling kruisende natuurlijke populaties, die reproductief geïsoleerd zijn van
andere dergelijke groepen.
Evolutie Enkele evolutielijn bestaande uit O met zelfde voorouderlijke afstamming die verschilt van
gelijkaardige evolutielijnen en daardoor gekenmerkt is met eigen evolutieve eigenschappen na
verloop in tijd.
Fylogenie (FSC) Kleinst onderscheidbare groep van individuele O waarin een voorouderlijk patroon van
afstamming voorkomt.
Moeilijkheden van definities
o Biologisch geen soort maar evolutionair wel.
o Veronderstelling van verticale genoverdracht (genen van een of beide ouders) maar ook
horizontale genoverdracht (genen tssn verschillende groepen prokaryoten, eencellige
eukaryoten en schaaldieren en stekelhuiden).
1.2 Criteria bij classificeren
Vroeger classificeren volgens morfologische kenmerken zoals celstructuren en gedrag. Nu
classificeren volgens moleculaire kenmerken zoals DNA.
2
,1.2.1 Paleontologie
Studie van uitgestorven organismen via fossielen.
Fossiel = resten van organismen of natuurlijk bewaarde afdrukken.
Classificatie door volgende gegevens
1. Stijgende complexiteit van fossielen
o Geen fossielen in oudste lagen, maar in middelste lagen (precambrium)
o Complexe fossielen in nieuwste lagen
o Beperkter soorten fossielen in oudste lagen
2. Stijgende onafhankelijkheid tegenover milieu
o Overgang van waterleven naar landleven op enkele uitzonderingen na.
3. Overgangsvormen
o Eigenschappen van voorgangers en nakomelingen (evolutie).
o Archaeopterix met mechanismen tussen reptiel en vogel.
4. Continue reeksen
o Fossielen als basis voor evolutieve stamboom
o Geleidelijk ontstaan van nieuwe vormen en geen terugkeer van vroegere vormen.
1.2.2 Morfologie
= (studie van vorm en bouw van organismen)
Homologe organen
Basis bij homologe structuren, zien er anders uit, maar zelfde bouwpatroon. Rangschikking van
beenderen, spieren en zenuwen doet vermoeden gemeenschappelijke voorganger.
Homologe structuren = structuren met zelfde bouwplan
Analoge structuren = structuren met zelfde functie
Primitieve en afgeleide kenmerken
Organismen met veel overeenstemmingen meer kans om verwant te zijn. Bij soortvorming minstens
1 van beide nieuw gevormde soorten anders gaan uitzien dan oudersoort.
Soortvorming vereist een mix van ouderlijke kenmerken en nieuwe kenmerken
o Zustersoorten = nieuwe soorten afgestamd uit eerdere nieuwe soort
o Plesiomorf = primitieve kenmerken dus ouderlijke kenmerken
o Apomorf = afgeleide kenmerken dus nieuwe kenmerken
Apomorf kenmerk in groot taxon kan plesiomorfe kenmerk zijn in klein taxon. Middenoorbeentjes
primitief bij zoogdieren en middel aftakking van reptielen te maken.
Anatomische kenmerken
Basis bij vooropgestelde criteria en zo indeling in bepaalde taxon. Soms lukt dit niet en daarom
taxonomie een dynamische wetenschap
→ Toevoeging van nieuwe taxa indien geen indeling mogelijk
o Uitzonderlijk maar 4 nieuwe stammen in 1900
o Pogonophora, Gnathostomulida, Loricifera en Cycliophora
3
, 1.2.3 Embryologie
Studie van embryonale ontwikkeling. Veel gelijkenissen tussen
ontwikkeling van bevruchte eicel en embryo van mens en andere
gewervelde dieren:
→ hart in ontwikkeling zoals vis, bloedvaten zoals kieuwbloedvaten,
viervoeters met 2 paar
ledenmaten, rundembryo aanleg snijtanden en in het echt heeft die dat niet.
Verklaring door actieve genen van vroeger die inactief zijn in het heden maar wel zichtbaar bij
embryonaal stadium
Biogenetische grondwet = ontwikkeling bevruchte eicel tot individu als korte snelle herhaling van
ontwikkeling van die soort.
Ontogenese = ontwikkeling van bevruchte eicel tot individu
Fylogenese = korte snelle herhaling van ontwikkeling van die
soort (evolutietijdlijn)
1.2.4 Ethologie
Studie gedrag van organismen. Parasieten specifiek aan gastheer aangepast en kunnen amper leven
op andere soorten. Gastheren die nauw verwant zijn, bezitten parasieten die ook nauw verwant zijn.
Ook overeenkomsten in instincthandelingen van verwante soorten (nestbouw).
Vb: Luizen van mensen ook bij chimpansees
Vb: Huidaandoeningsvirus van mensen ook bij mensapen
1.2.5 Chemische structuur
Studie van chemische opbouw. Gemeenschappelijke oorsprong want alle organismen hebben zelfde
chemische bouwstenen (adenine, thymine, guanine, cytosine en uracil). Weinig onderlinge
verschillend dan ook weinig verschil DNA. Gelijkmatige evolutie van DNA is basis voor fylogenese.
Onderzoek ribosomaal RNA
→ Genen met weinig verandering
Onderzoek mitochondriaal DNA
→ Genen enkel van moederszijde
DNA
Vergelijking van DNA en onderscheid in soorten door analyse analoge DNA-sequenties. Hoe meer
overeenkomst in DNA, hoe groter verwantschap tussen soorten
Analyse van nucleotidensequenties en bandpatronen van chromosomen
o Nucleotidensequenties = lineaire volgorde van nucleotiden
o Bandenpatronen = specifiek patroon over uiterlijk van chromosoom
Serologie
Onderscheid in eiwitten door analyse van serumreacties.
Basis bij antilichaamvorming bij soortvreemde antigenen/eiwitten
o Inspuiting van soortvreemde antigenen
o Aanmaak van antilichamen
o Coagulatie van soortvreemde antigenen
Samenvoeging van 2 serums waarvan ene in contact geweest met andere
o Ontstaan van neerslag
o Veel neerslag is weinig verwantschap
o Weinig neerslag is veel verwantschap 4
