Biodiversiteit van
de ongewervelden
Pieter Saegeman
,1
, Biodiversiteit van ongewervelden
Hoofdstuk 1: inleiding
1 een woordje over evolutie
Alle huidige en uitgestorven levensvormen zijn ontstaan uit één gemeenschappelijke voorouder
(LUCA) die de basis vormt van de fylogenetische boom. De fylogenie bestudeert de samenhang tussen
soorten.
Griekse filosofen dachten al dat fossielen wezen op uitgestorven soorten, maar Jean-Baptiste de
Lamarck (1809) kwam met de theorie dat individuele organismen kenmerktoestanden die ze tijdens
hun leven opdoen doorgeven aan hun nakomelingen.
Volgens deze transformatietheorie gebeurt de evolutie op één generatie, bv. lange nek van giraf. Dit
is fout, de kenmerken die we doorgeven liggen in onze genen. Doch zegt de epigenetica dat ons
gedrag ons genoom kan beïnvloeden door bv. chemische imprints op bepaalde genen die daardoor
meer/minder tot expressie komen, wat kan overgedragen worden.
Charles Darwin (1859) en Alfred Russel Wallace (1858) kwamen ±gelijk met het idee van de evolutietheorie
via natuurlijke selectie. De evolutietheorie van Darwin omvat vijf deeltheoriën:
1. Geleidelijkheid
Evolutie gebeurt niet op één, maar op meerdere generaties.
2. ‘Survival of the Fittest’ of natuurlijke selectie.
Stel grote mannen verwekken meer kinderen en overleven langer, dan zullen grote mannen vaker
voorkomen dan kleine mannen.
Stel er is één gen voor ‘grootte’, dan bepalen de allelen de kenmerktoestand. Er zullen na verloop
van tijd steeds meer allelen van grote mannen voorkomen. Zo evolueren kenmerktoestanden.
Natuurlijke selectie werkt in op de in populatie aanwezige genetische variatie en selecteert de
‘fittere’ varianten. De richting waarin die evolutie plaatsvindt wordt bepaald door de omgeving.
Alles hangt af van toeval, welke allelen beter overleven in die omgeving.
Bv. berkenspanner / peper-en-zoutvlinder: een witte en donkere variant, wit goed gecamoufleerd
op berken en kwam dus meer voor, door grote roetuitstoot in 20e eeuw die afzette op bomen kwam
donkere meer voor, nu weer meer wit door daling CO2-uitstoot.
3. Gemeenschappelijke oorsprong
Het belang van omgeving bepaald waarom niet-verwante soorten
in zelfde milieu, gelijkaardige kenmerken ontwikkelen.
Gelijkaardige structuren uit een gezamenlijk
verwantschap zijn homologe kenmerken. Bv. de voor’poot’
van vissen, amfibieën, reptielen, vogels en zoogdieren
bestaat steeds uit dezelfde soort beenderen.
2
, Gelijkaardige structuren die niet het gevolg zijn van een gezamenlijk verwantschap,
maar van convergente evolutie, zijn analoge kenmerken. Bv. de vleugels van
vleermuizen en vogels. De beenderstructuur is een homoloog kenmerk, maar de
vleugels zelf als structuren die het mogelijk maken te vliegen zijn analoge kenmerken
en delen geen gezamenlijke oorsprong.
4. Continue verandering
Selectie creëert geen nieuwe structuren, maar evolueert oude structuren. Bv. veren zijn niet ontstaan om te
vliegen, maar uit huidschubben. Lossere schubben zorgden voor een betere thermoregulatie. Dat de veren
later voor een ander doel dienden heet exaptatie (iets met een bepaald doel gebruiken voor een geheel
ander doel).
Selectie sorteert bepaalde genotypes en zorgt dat de genotypische samenstelling van een
populatie verandert, het doet aan ‘sorting’. Dit gebeurt ook (drastisch) door ‘bottlenecks’ en
kolonisatiefenomenen.
Bij bottlenecks gaat een groot deel van de populatie verloren, de genotypische samenstelling van
de populatie die overblijft is anders dan daarvoor.
Bij kolonisatiefenomenen gaan enkelen een nieuwe habitat koloniseren. Zij zijn geen getrouwe
representatie van de genotypische samenstelling.
5. Vermeerdering van soorten / soortvorming: de originele soort verdwijnt niet, maar bestaat verder naast
de nieuwe soort
Er zijn verschillende processen die soortvorming verklaren:
Bij allopatrische speciatie / soortvorming ontstaan er twee soorten uit één soort doordat iets het
leefgebied in twee of meer stukken deelt. Er is nu geen gene-flow / genenuitwisseling meer en de
twee groepen evolueren onafhankelijk van elkaar. Bv. hagedissoorten in Middellandse Zeegebied
en de Caraïben, tijdelijk gescheiden door hoog water (geen gene-flow mogelijk).
Parapatrische speciatie ontstaat doordat twee groepen in hetzelfde milieu ver genoeg uit elkaar
leven om geen gene-flow te hebben. Naast een andere populatiegrootte en habitatverschillen zijn
er ook ecologische en gedragsgebonden factoren die voor soortvorming zorgen. Bv.
klauwwiersoorten in W-Europa / O-Azië.
Er is ook sympatrische speciatie waarbij een deelgroep die duidelijk binnen het
leefgebied van de hoofdgroep leeft apart zal voortplanten en evolueren.
Sympatrische speciatie kan belangrijk zijn bij bv. adaptieve radiatie waar er in een
relatief korte tijd uit één voorouder verschillende nieuwe soorten ontstaan. Bv. de
Darwinvinken die op ieder Galapagoseiland een andere niche innamen en zo
gescheiden raakten.
2 systematiek, taxonomie, fylogenie en cladistiek
Systematiek Studie van verscheidenheid van organismen, verwantschappen en reconstructie van
ontstaan van de verscheidenheid.
Taxonomie Studie van het beschrijven en benoemen van taxa / groeperingen van organismen.
Fylogenie Studie van de evolutionaire verwantschappen tussen taxa.
Cladistiek Fylogenetische discipline die organismen indeelt in clades / groepen die afstammen van
eenzelfde voorouder.
3
de ongewervelden
Pieter Saegeman
,1
, Biodiversiteit van ongewervelden
Hoofdstuk 1: inleiding
1 een woordje over evolutie
Alle huidige en uitgestorven levensvormen zijn ontstaan uit één gemeenschappelijke voorouder
(LUCA) die de basis vormt van de fylogenetische boom. De fylogenie bestudeert de samenhang tussen
soorten.
Griekse filosofen dachten al dat fossielen wezen op uitgestorven soorten, maar Jean-Baptiste de
Lamarck (1809) kwam met de theorie dat individuele organismen kenmerktoestanden die ze tijdens
hun leven opdoen doorgeven aan hun nakomelingen.
Volgens deze transformatietheorie gebeurt de evolutie op één generatie, bv. lange nek van giraf. Dit
is fout, de kenmerken die we doorgeven liggen in onze genen. Doch zegt de epigenetica dat ons
gedrag ons genoom kan beïnvloeden door bv. chemische imprints op bepaalde genen die daardoor
meer/minder tot expressie komen, wat kan overgedragen worden.
Charles Darwin (1859) en Alfred Russel Wallace (1858) kwamen ±gelijk met het idee van de evolutietheorie
via natuurlijke selectie. De evolutietheorie van Darwin omvat vijf deeltheoriën:
1. Geleidelijkheid
Evolutie gebeurt niet op één, maar op meerdere generaties.
2. ‘Survival of the Fittest’ of natuurlijke selectie.
Stel grote mannen verwekken meer kinderen en overleven langer, dan zullen grote mannen vaker
voorkomen dan kleine mannen.
Stel er is één gen voor ‘grootte’, dan bepalen de allelen de kenmerktoestand. Er zullen na verloop
van tijd steeds meer allelen van grote mannen voorkomen. Zo evolueren kenmerktoestanden.
Natuurlijke selectie werkt in op de in populatie aanwezige genetische variatie en selecteert de
‘fittere’ varianten. De richting waarin die evolutie plaatsvindt wordt bepaald door de omgeving.
Alles hangt af van toeval, welke allelen beter overleven in die omgeving.
Bv. berkenspanner / peper-en-zoutvlinder: een witte en donkere variant, wit goed gecamoufleerd
op berken en kwam dus meer voor, door grote roetuitstoot in 20e eeuw die afzette op bomen kwam
donkere meer voor, nu weer meer wit door daling CO2-uitstoot.
3. Gemeenschappelijke oorsprong
Het belang van omgeving bepaald waarom niet-verwante soorten
in zelfde milieu, gelijkaardige kenmerken ontwikkelen.
Gelijkaardige structuren uit een gezamenlijk
verwantschap zijn homologe kenmerken. Bv. de voor’poot’
van vissen, amfibieën, reptielen, vogels en zoogdieren
bestaat steeds uit dezelfde soort beenderen.
2
, Gelijkaardige structuren die niet het gevolg zijn van een gezamenlijk verwantschap,
maar van convergente evolutie, zijn analoge kenmerken. Bv. de vleugels van
vleermuizen en vogels. De beenderstructuur is een homoloog kenmerk, maar de
vleugels zelf als structuren die het mogelijk maken te vliegen zijn analoge kenmerken
en delen geen gezamenlijke oorsprong.
4. Continue verandering
Selectie creëert geen nieuwe structuren, maar evolueert oude structuren. Bv. veren zijn niet ontstaan om te
vliegen, maar uit huidschubben. Lossere schubben zorgden voor een betere thermoregulatie. Dat de veren
later voor een ander doel dienden heet exaptatie (iets met een bepaald doel gebruiken voor een geheel
ander doel).
Selectie sorteert bepaalde genotypes en zorgt dat de genotypische samenstelling van een
populatie verandert, het doet aan ‘sorting’. Dit gebeurt ook (drastisch) door ‘bottlenecks’ en
kolonisatiefenomenen.
Bij bottlenecks gaat een groot deel van de populatie verloren, de genotypische samenstelling van
de populatie die overblijft is anders dan daarvoor.
Bij kolonisatiefenomenen gaan enkelen een nieuwe habitat koloniseren. Zij zijn geen getrouwe
representatie van de genotypische samenstelling.
5. Vermeerdering van soorten / soortvorming: de originele soort verdwijnt niet, maar bestaat verder naast
de nieuwe soort
Er zijn verschillende processen die soortvorming verklaren:
Bij allopatrische speciatie / soortvorming ontstaan er twee soorten uit één soort doordat iets het
leefgebied in twee of meer stukken deelt. Er is nu geen gene-flow / genenuitwisseling meer en de
twee groepen evolueren onafhankelijk van elkaar. Bv. hagedissoorten in Middellandse Zeegebied
en de Caraïben, tijdelijk gescheiden door hoog water (geen gene-flow mogelijk).
Parapatrische speciatie ontstaat doordat twee groepen in hetzelfde milieu ver genoeg uit elkaar
leven om geen gene-flow te hebben. Naast een andere populatiegrootte en habitatverschillen zijn
er ook ecologische en gedragsgebonden factoren die voor soortvorming zorgen. Bv.
klauwwiersoorten in W-Europa / O-Azië.
Er is ook sympatrische speciatie waarbij een deelgroep die duidelijk binnen het
leefgebied van de hoofdgroep leeft apart zal voortplanten en evolueren.
Sympatrische speciatie kan belangrijk zijn bij bv. adaptieve radiatie waar er in een
relatief korte tijd uit één voorouder verschillende nieuwe soorten ontstaan. Bv. de
Darwinvinken die op ieder Galapagoseiland een andere niche innamen en zo
gescheiden raakten.
2 systematiek, taxonomie, fylogenie en cladistiek
Systematiek Studie van verscheidenheid van organismen, verwantschappen en reconstructie van
ontstaan van de verscheidenheid.
Taxonomie Studie van het beschrijven en benoemen van taxa / groeperingen van organismen.
Fylogenie Studie van de evolutionaire verwantschappen tussen taxa.
Cladistiek Fylogenetische discipline die organismen indeelt in clades / groepen die afstammen van
eenzelfde voorouder.
3
