HC week 1: geschiedenis leven op aarde
De student kan: (denkniveau verklaren)
- en toelichten welk(e) effect(en) vijf gebeurtenissen hadden op het leven op aarde (verklaren):
Volgens de “Subsurface Origin Synthesis”:
1. Kleine organische moleculen (aminozuren en nucleotiden als DNA/RNA) ontstaan, in poriën van
gesteente.
2. Deze kleine organische moleculen gaan samen tot macromoleculen (eiwitten en nucleïnezuren als
DNA/RNA), waarna stofwisselingsreacties en replicatie worden gekoppeld.
3. De bij de reactie betrokken moleculen worden in protocells verpakt met een celmembraan.
1. Cambrische explosie (ken tijd) 530 miljoen jaar geleden
Voor de Cambrische explosie waren er vooral grote dieren met zachte lichamen zoals sponzen,
neteldieren en weekdieren (Ediacara-fauna). Dieren hadden een beetje kalk bij zich om zich
makkelijker te bewegen. Het waren geen jagers, maar grazers. De Cambrische explosie veranderde
dit. In een korte 10 miljoen jaar kwamen er roofdieren en als co-evolutie onderstonden er
verschillende dieren met stekels en pantsers (dus dieren vormen harde delen, en daar worden
meteen functies van gemaakt). Dus: in een korte tijd, veel diversiteit.
De Cambrische explosie is een voorbeeld van adaptieve radiatie door nieuwe organen bij dieren:
harde delen en ogen jagen en ontkomen
2. kolonisatie van land (ken tijd) 500 miljoen jaar geleden
Fotosynthetiserende prokaryoten zoals Cyanobacteriën vormden meer dan een miljard jaar geleden
matten op vochtige plekken op het land. Pas 500 miljoen jaar geleden begonnen de meeste
meercellige eukaryoten (schimmels, planten en dieren) met kolonisatie van het land. Het geleidelijk
verlaten van de aquatische milieus, ging samen met het ontstaan van adapties om op het land voort
te planten en uitdroging te voorkomen. Adaptie is erg belangrijk als het milieu verandert.
Kolonisatie van land begon waarschijnlijk tussen de mutualistische relatie tussen schimmel en plant:
mycorhizza. Planten kunnen op het land niet groeien zonder schimmels. Geleedpotigen
koloniseerden 450 miljoen jaar geleden op het land. De oudste tetrapoda (vierpotigen) verschijnen
365 miljoen jaar geleden.
Dus: planten koloniseren het land met schimmels (= evolutie). Dit maakt het mogelijk dat er
geleedpotigen op het land kunnen. De tetrapoda doen hetzelfde (= evolutie). Evolutie bij de ene
groep, zorgt dus voor evolutie bij de andere groep en anders om. Deze co-evolutie door interactie
tussen allerlei organismen die samen elkaar evolutie sturen, zorgde voor nieuwe ecosystemen.
3. platentektoniek
De aardkorst bestaat uit continentale platen die drijven op de aardmantel. Daar op drijven hardere
aardkorstplaten. Het bewegen van de platen over de mantel heet platentektoniek. De continenten
raken hierdoor op drift.
Continenten verplaatsen over de aarde = continentale drift. Landmassa’s kunnen zich bij elkaar
vormen = supercontinent, en ze kunnen weer uit elkaar drijven. Continentale drift is het gevolg van
platentektoniek = delen van de aardkorst bewegen en zorgen voor structuur. Continenten worden
verplaatst = continentale drift.
1
,De beweging van platen gaat langzaam, maar het kan de Habitats van organismen veranderen, dus
het heeft grote gevolgen voor het leven.
250 miljoen jaar geleden werd de Pangea (laatste supercontinent) gevormd. Zeebekkens werden
dieper, waardoor ondiepe zeeën droogvielen en dit habitat zeldzamer werd. In het binnenland werd
het klimaat kouder en droger. Dus: continentale drift zorgt voor adaptie van soorten, uitsterven van
soorten en soortvorming.
4. adaptieve radiatie
Adaptieve radiatie = de snelle evolutie van zich verschillend aanpassende soorten uit een
gemeenschappelijke voorouder.
Er zijn verschillende oorzaken waardoor adaptieve radiatie kan optreden, zoals:
- De ruimte die ontstaat door een massa-extinctie (veel lege niches, waardoor soorten die over zijn
zich makkelijk over de niches kunnen verspreiden en nieuwe soorten kunnen vormen)
- De evolutie van geheel nieuwe eigenschappen (veel soorten ontstaan uit één soort)
- De kolonisatie van een nieuw gebied (waar de soort nog niet voorkwam)
Voorbeelden:
- Massa-extinctie > radiatie van zoogdieren (en vogels) na uitsterven van dinosauriërs.
- Eigenschappen > Nieuwe dinosauriërs zijn ontstaan na het einde van de Perm. Er was radiatie door
efficiëntere ademhaling en een actievere levensstijl.
- Kolonisatie van een nieuw gebied > radiatie van walvissen door gang naar zee
De Cambrische explosie is een voorbeeld van adaptieve radiatie door nieuwe organen bij dieren:
harde delen en ogen jagen en ontkomen
5. massa-extinctie (ken tijd)
Massa-extinctie = uitsterving waarbij 50% van alle soorten uitsterft (ecosystemen verdwijnen en
soortgroepen sterven uit). Er waren er vijf: eind van Ordovicium, eind van Devoon, eind van Perm
(The Great Dying), eind van Trias en eind van Krijt.
Massa-extinctie eind Perm - The great dying – 250 miljoen jaar
Bij The Great Dying stierf 96% van alle soorten in zee uit.
Deze massa-extinctie werd veroorzaakt door extreem actief vulkanisme:
- Bij veel vulkanisme komt veel zwavelzuur vrij, dus er was extreme verzuring (zwavelzuur) en een
kouder wordend klimaat (doordat de zon geblokkeerd werd)
- Vervolgens was er een enorme opwarming van de aarde door CO2 (doordat dit vrijkomt bij het
neerslaan van het as van de vulkaan)
- Er waren anoxische (= zuurstofloosheid) condities door extreme eutrofiëring in de zee en in de
atmosfeer > een daling van O2 van ongeveer 10%. (Doordat er een supercontinent was kwamen veel
zeestromingen stil te liggen)
Dieren waren niet bestendigd tegen zo weinig zuurstof, dus alles stortte in elkaar. Door deze extreme
omstandigheden, duurde het herstel extreem jaar. Het herstel duurde wel 30 miljoen jaar.
Massa-extinctie eind Krijt (dino’s) – (201 tot) 66 miljoen jaar
Dit was de laatste massa-extinctie. Dit was 66 miljoen jaar geleden aan het eind van het Krijt. Ruim
de helft van de mariene soorten en vele landdieren en planten (waaronder alle dinosauriërs) stierven
2
,uit. De vogels waren een uitzondering en stierven niet uit.
Aan het eind van het Krijt is er een meteoriet ingeslagen. Dit blijkt uit gevonden sporen van Iridium in
een laagje uit die tijd. Iridium wijst op inslag meteoriet.
De meteoriet zorgde voor veel stof. Stof zorgde voor verduistering. Verduistering gooide het klimaat
op aarde overhoop.
Sporen van een krater uit die tijd zijn gevonden in Yucatán, Mexico: de Chicxclub krater.
Huidige massa-extinctie
Schattingen van de huidige snelheid waarmee soorten uitsterven wijzen op een 100 tot 1000 keer zo
snelle uitsterving dan de normale snelheid van uitsterven op basis van fossiele vondsten. Deze
schatting is wel moeilijk te maken, omdat het nog niet zo lang bezig en het is onmogelijk is om alles
op de wereld bij te houden.
De oorzaken van afname van aantallen bij vele soorten zijn habitatsverlies, invasieve exoten en
uitputting van natuurlijke bronnen. Klimaatverandering kan dit proces versnellen.
Op basis van deze data lijkt er een zesde massa-extinctie werkelijkheid te worden. Dit kan worden
voorkomen door uitzonderlijke inspanningen geleverd worden (maar dit blijk lastig te zijn).
- in stappen beschrijven hoe gedacht wordt dat de eerste cellen zijn ontstaan en toelichten welk(e)
effect(en) vijf gebeurtenissen hadden op het leven op aarde:
1. Cambrische explosie
2. kolonisatie van land
3. platentektoniek
4. adaptieve radiatie
5. massa-uitsterving
- H21.1, H21.2, H25, H32.2, H34 (kleine stukjes)
3
, HC week 1: welzijn en wetgeving (taak 7)
De student kan:
- aan de hand van voorbeelden laten zien vanuit welke invalshoeken en op welke manieren je
dierenwelzijn kunt meten (toepassen)
dierenwelzijn betreft de kwaliteit van het leven van een dier. Het betekent dat de staat van
onwelzijn bij een dier ontbreekt. Een dier heeft een goed welzijn als hij in staat is zijn levensvorm aan
te passen en tegelijkertijd een toestand bereikt die hij als positief ervaart (adaptatie vermogen). Ook
moeten de 5 vrijheden geaccepteerd worden: vrijheid van -honger en dorst
-fysiek ongemak
-pijn verwonding en ziekten
-natuurlijk gedrag vertonen
-angst en stress
Je kan streven naar de vijf vrijheden, maar om aan alles te voldoen is het heel moeilijk om hier aan te
houden. Daarnaast is het soms beter voor productie van dieren dat ze bijvoorbeeld minder eten, dus
het is lastig om dan te bepalen wat goed is.
De omvang van het welzijn kan berekent worden met de formule omvang= ernst (aanwezigheid van
lijden en mutilaties en afwezigheid van het positieve) x duur x prevalentie x aantal dieren.
Dierenwelzijn gaat over een individu. Je kijkt naar het aantal individuen dat last heeft van een
probleem. De ernst (mate van schade) van het probleem is te berekenen door te kijken naar: wat is
het probleem, hoe lang speelt het probleem al, hoe veel dieren hebben last van het probleem en hoe
veel dieren zijn er in totaal.
invalshoeken dierenwelzijn
mensgerichte ethiek: de mens staat centraal, een dier is maar een ding
diergerichte ethiek: het toekennen van de intrinsieke waarde van een dier
Welzijns invalshoeken
- fysiek -> de fysiologische werking van het dier
-mentaal -> het kijken naar gedrag. De wijze waarop het dier welzijn als positief of negatief ervaart
-Naturel Ness -> de mate waarin het dier natuurlijk gedrag vertoont
Het dier moet A life worth living hebben. Er moet niet gefocust worden op het vermijden van
onwelzijn maar eerder op de positieve ervaringen. Bijvoorbeeld gedrag gericht op exploratie (jagen,
foerageren) en sociale interactie ( spelen of het zorgen voor jongeren)
Je kan dierenwelzijn ook meten via de Body Condition Score
geeft de conditie/ gezondheid van de dieren weer. Hoe lager
de conditie, hoe slechter. Score 3 is gemiddeld.
Je moet naar de groep kijken, niet naar een enkel rund.
Staatbosbeheer kan ernaar handelen als de gemiddelde Body
Condition Score 2 of lager is.
4
De student kan: (denkniveau verklaren)
- en toelichten welk(e) effect(en) vijf gebeurtenissen hadden op het leven op aarde (verklaren):
Volgens de “Subsurface Origin Synthesis”:
1. Kleine organische moleculen (aminozuren en nucleotiden als DNA/RNA) ontstaan, in poriën van
gesteente.
2. Deze kleine organische moleculen gaan samen tot macromoleculen (eiwitten en nucleïnezuren als
DNA/RNA), waarna stofwisselingsreacties en replicatie worden gekoppeld.
3. De bij de reactie betrokken moleculen worden in protocells verpakt met een celmembraan.
1. Cambrische explosie (ken tijd) 530 miljoen jaar geleden
Voor de Cambrische explosie waren er vooral grote dieren met zachte lichamen zoals sponzen,
neteldieren en weekdieren (Ediacara-fauna). Dieren hadden een beetje kalk bij zich om zich
makkelijker te bewegen. Het waren geen jagers, maar grazers. De Cambrische explosie veranderde
dit. In een korte 10 miljoen jaar kwamen er roofdieren en als co-evolutie onderstonden er
verschillende dieren met stekels en pantsers (dus dieren vormen harde delen, en daar worden
meteen functies van gemaakt). Dus: in een korte tijd, veel diversiteit.
De Cambrische explosie is een voorbeeld van adaptieve radiatie door nieuwe organen bij dieren:
harde delen en ogen jagen en ontkomen
2. kolonisatie van land (ken tijd) 500 miljoen jaar geleden
Fotosynthetiserende prokaryoten zoals Cyanobacteriën vormden meer dan een miljard jaar geleden
matten op vochtige plekken op het land. Pas 500 miljoen jaar geleden begonnen de meeste
meercellige eukaryoten (schimmels, planten en dieren) met kolonisatie van het land. Het geleidelijk
verlaten van de aquatische milieus, ging samen met het ontstaan van adapties om op het land voort
te planten en uitdroging te voorkomen. Adaptie is erg belangrijk als het milieu verandert.
Kolonisatie van land begon waarschijnlijk tussen de mutualistische relatie tussen schimmel en plant:
mycorhizza. Planten kunnen op het land niet groeien zonder schimmels. Geleedpotigen
koloniseerden 450 miljoen jaar geleden op het land. De oudste tetrapoda (vierpotigen) verschijnen
365 miljoen jaar geleden.
Dus: planten koloniseren het land met schimmels (= evolutie). Dit maakt het mogelijk dat er
geleedpotigen op het land kunnen. De tetrapoda doen hetzelfde (= evolutie). Evolutie bij de ene
groep, zorgt dus voor evolutie bij de andere groep en anders om. Deze co-evolutie door interactie
tussen allerlei organismen die samen elkaar evolutie sturen, zorgde voor nieuwe ecosystemen.
3. platentektoniek
De aardkorst bestaat uit continentale platen die drijven op de aardmantel. Daar op drijven hardere
aardkorstplaten. Het bewegen van de platen over de mantel heet platentektoniek. De continenten
raken hierdoor op drift.
Continenten verplaatsen over de aarde = continentale drift. Landmassa’s kunnen zich bij elkaar
vormen = supercontinent, en ze kunnen weer uit elkaar drijven. Continentale drift is het gevolg van
platentektoniek = delen van de aardkorst bewegen en zorgen voor structuur. Continenten worden
verplaatst = continentale drift.
1
,De beweging van platen gaat langzaam, maar het kan de Habitats van organismen veranderen, dus
het heeft grote gevolgen voor het leven.
250 miljoen jaar geleden werd de Pangea (laatste supercontinent) gevormd. Zeebekkens werden
dieper, waardoor ondiepe zeeën droogvielen en dit habitat zeldzamer werd. In het binnenland werd
het klimaat kouder en droger. Dus: continentale drift zorgt voor adaptie van soorten, uitsterven van
soorten en soortvorming.
4. adaptieve radiatie
Adaptieve radiatie = de snelle evolutie van zich verschillend aanpassende soorten uit een
gemeenschappelijke voorouder.
Er zijn verschillende oorzaken waardoor adaptieve radiatie kan optreden, zoals:
- De ruimte die ontstaat door een massa-extinctie (veel lege niches, waardoor soorten die over zijn
zich makkelijk over de niches kunnen verspreiden en nieuwe soorten kunnen vormen)
- De evolutie van geheel nieuwe eigenschappen (veel soorten ontstaan uit één soort)
- De kolonisatie van een nieuw gebied (waar de soort nog niet voorkwam)
Voorbeelden:
- Massa-extinctie > radiatie van zoogdieren (en vogels) na uitsterven van dinosauriërs.
- Eigenschappen > Nieuwe dinosauriërs zijn ontstaan na het einde van de Perm. Er was radiatie door
efficiëntere ademhaling en een actievere levensstijl.
- Kolonisatie van een nieuw gebied > radiatie van walvissen door gang naar zee
De Cambrische explosie is een voorbeeld van adaptieve radiatie door nieuwe organen bij dieren:
harde delen en ogen jagen en ontkomen
5. massa-extinctie (ken tijd)
Massa-extinctie = uitsterving waarbij 50% van alle soorten uitsterft (ecosystemen verdwijnen en
soortgroepen sterven uit). Er waren er vijf: eind van Ordovicium, eind van Devoon, eind van Perm
(The Great Dying), eind van Trias en eind van Krijt.
Massa-extinctie eind Perm - The great dying – 250 miljoen jaar
Bij The Great Dying stierf 96% van alle soorten in zee uit.
Deze massa-extinctie werd veroorzaakt door extreem actief vulkanisme:
- Bij veel vulkanisme komt veel zwavelzuur vrij, dus er was extreme verzuring (zwavelzuur) en een
kouder wordend klimaat (doordat de zon geblokkeerd werd)
- Vervolgens was er een enorme opwarming van de aarde door CO2 (doordat dit vrijkomt bij het
neerslaan van het as van de vulkaan)
- Er waren anoxische (= zuurstofloosheid) condities door extreme eutrofiëring in de zee en in de
atmosfeer > een daling van O2 van ongeveer 10%. (Doordat er een supercontinent was kwamen veel
zeestromingen stil te liggen)
Dieren waren niet bestendigd tegen zo weinig zuurstof, dus alles stortte in elkaar. Door deze extreme
omstandigheden, duurde het herstel extreem jaar. Het herstel duurde wel 30 miljoen jaar.
Massa-extinctie eind Krijt (dino’s) – (201 tot) 66 miljoen jaar
Dit was de laatste massa-extinctie. Dit was 66 miljoen jaar geleden aan het eind van het Krijt. Ruim
de helft van de mariene soorten en vele landdieren en planten (waaronder alle dinosauriërs) stierven
2
,uit. De vogels waren een uitzondering en stierven niet uit.
Aan het eind van het Krijt is er een meteoriet ingeslagen. Dit blijkt uit gevonden sporen van Iridium in
een laagje uit die tijd. Iridium wijst op inslag meteoriet.
De meteoriet zorgde voor veel stof. Stof zorgde voor verduistering. Verduistering gooide het klimaat
op aarde overhoop.
Sporen van een krater uit die tijd zijn gevonden in Yucatán, Mexico: de Chicxclub krater.
Huidige massa-extinctie
Schattingen van de huidige snelheid waarmee soorten uitsterven wijzen op een 100 tot 1000 keer zo
snelle uitsterving dan de normale snelheid van uitsterven op basis van fossiele vondsten. Deze
schatting is wel moeilijk te maken, omdat het nog niet zo lang bezig en het is onmogelijk is om alles
op de wereld bij te houden.
De oorzaken van afname van aantallen bij vele soorten zijn habitatsverlies, invasieve exoten en
uitputting van natuurlijke bronnen. Klimaatverandering kan dit proces versnellen.
Op basis van deze data lijkt er een zesde massa-extinctie werkelijkheid te worden. Dit kan worden
voorkomen door uitzonderlijke inspanningen geleverd worden (maar dit blijk lastig te zijn).
- in stappen beschrijven hoe gedacht wordt dat de eerste cellen zijn ontstaan en toelichten welk(e)
effect(en) vijf gebeurtenissen hadden op het leven op aarde:
1. Cambrische explosie
2. kolonisatie van land
3. platentektoniek
4. adaptieve radiatie
5. massa-uitsterving
- H21.1, H21.2, H25, H32.2, H34 (kleine stukjes)
3
, HC week 1: welzijn en wetgeving (taak 7)
De student kan:
- aan de hand van voorbeelden laten zien vanuit welke invalshoeken en op welke manieren je
dierenwelzijn kunt meten (toepassen)
dierenwelzijn betreft de kwaliteit van het leven van een dier. Het betekent dat de staat van
onwelzijn bij een dier ontbreekt. Een dier heeft een goed welzijn als hij in staat is zijn levensvorm aan
te passen en tegelijkertijd een toestand bereikt die hij als positief ervaart (adaptatie vermogen). Ook
moeten de 5 vrijheden geaccepteerd worden: vrijheid van -honger en dorst
-fysiek ongemak
-pijn verwonding en ziekten
-natuurlijk gedrag vertonen
-angst en stress
Je kan streven naar de vijf vrijheden, maar om aan alles te voldoen is het heel moeilijk om hier aan te
houden. Daarnaast is het soms beter voor productie van dieren dat ze bijvoorbeeld minder eten, dus
het is lastig om dan te bepalen wat goed is.
De omvang van het welzijn kan berekent worden met de formule omvang= ernst (aanwezigheid van
lijden en mutilaties en afwezigheid van het positieve) x duur x prevalentie x aantal dieren.
Dierenwelzijn gaat over een individu. Je kijkt naar het aantal individuen dat last heeft van een
probleem. De ernst (mate van schade) van het probleem is te berekenen door te kijken naar: wat is
het probleem, hoe lang speelt het probleem al, hoe veel dieren hebben last van het probleem en hoe
veel dieren zijn er in totaal.
invalshoeken dierenwelzijn
mensgerichte ethiek: de mens staat centraal, een dier is maar een ding
diergerichte ethiek: het toekennen van de intrinsieke waarde van een dier
Welzijns invalshoeken
- fysiek -> de fysiologische werking van het dier
-mentaal -> het kijken naar gedrag. De wijze waarop het dier welzijn als positief of negatief ervaart
-Naturel Ness -> de mate waarin het dier natuurlijk gedrag vertoont
Het dier moet A life worth living hebben. Er moet niet gefocust worden op het vermijden van
onwelzijn maar eerder op de positieve ervaringen. Bijvoorbeeld gedrag gericht op exploratie (jagen,
foerageren) en sociale interactie ( spelen of het zorgen voor jongeren)
Je kan dierenwelzijn ook meten via de Body Condition Score
geeft de conditie/ gezondheid van de dieren weer. Hoe lager
de conditie, hoe slechter. Score 3 is gemiddeld.
Je moet naar de groep kijken, niet naar een enkel rund.
Staatbosbeheer kan ernaar handelen als de gemiddelde Body
Condition Score 2 of lager is.
4
