Samenvatting Toegepaste Dierkunde: Invertebraten
Deel I : Inleiding
1. De wetenschap Zoölogie
Situering
Biologie is de wetenschap van de levende wezens, zowel van de recente als van de uitgestorven organismen.
Biologie is de wetenschap die de structuur en de levensverschijnselen van de levende organismen behandelt en
is op te delen in Zoölogie (dierkunde), Botanie (plantkunde), antropologie (menskunde) en microbiologie.
Leven
Leven is moeilijk te definiëren, dus omschrijven we haar eigenschappen:
- Unieke en complexe moleculaire organisatie
Productie van complexe macromoleculen zoals: lipiden, NZ, proteïnen, koolhydraten. Deze
macromoleculen zorgen voor een biochemische eenheid van het leven en zorgen voor een hoge
diversiteit is.
- Complexe hiërarchische organisatie
Macromoleculen vormen organellen die op hun beurt cellen vormen. Cellen zijn de bouwstenen van
weefsels die organen vormen, die vormen orgaansystemen. De orgaansystemen vormen organismen.
- Reproductie
Mitose, meiose, replicatie,…
- Genetische code
DNA, RNA
- Metabolisme
Het onttrekken van nutriënten vanuit de omgeving en die verwerken. De nutriënten worden
afgebroken voor chemische energie en bouwstenen binnen het systeem.
- Specifieke levenscyclus (ontogenie)
De weg van bevruchte eicel tot adult organisme volgt een patroon dat kenmerkend is voor een
bepaalde soort.
- Reactie op stimuli, interactie met omgeving
1
,Structuur van de Zoölogie
Zoölogie is veel te wijd, breed en dus wordt ze opgedeeld in verschillende disciplines:
- Systematiek
Mensen wagen altijd een poging tot orde, bij de zoölogie domineert de fylogenie. De classificatie bestaat uit
regels en principes en gebeurd in slecht omlijnde deelgebieden die niet vast liggen en dus kunnen veranderen.
De systematiek kan worden opgedeeld in taxonomie (soort, geslacht, familie, orde), diagnostiek (beschrijvingen
van organismen), classificatie (rangschikken volgens taxa).
- Morfologie
Studie van de vorm, inwendig spreken we dan van anatomie. Morfologie is de studie van verschil en gelijkenis
tussen dieren en diergroepen. Ze is op te delen in histologie (weefselleer), cytologie (celleer), karyologie
(kernleer).
- Fysiologie
De fysiologie bestudeert de levensprocessen van de levende organismen en hun onderdelen met behulp van
chemische en natuurkundige methoden. Biochemie is de studie die zich hiermee bezig houdt.
- Dierpsychologie: subjectieve en objectieve beweegredenen van de handelingen van dieren
- Ecologie
Ecologie is de studie van de wisselwerking tussen organismen en hun omgeving/milieu. De omgeving bestaat
uit abiotische factoren (temperatuur, licht, vochtigheid) en biotische factoren (voeding, natuurlijke vijanden).
Autecologie bestudeert de wisselwerking tussen één soort organisme en zijn milieu, dit gebeurt meestal door
een dier te isoleren en te bepalen hoe het reageert op bepaalde omstandigheden.
Demecologie bestudeert de onderlinge wisselwerking van een homotypische populatie en van deze populatie
met haar milieu. Ze bestudeert de ontwikkeling van de populatie onder bepaalde omstandigheden doorheen
de tijd.
Synecologie bestudeert de onderlinge wisselwerking tussen een heterotypische populatie en de wisselwerking
tussen dit organismengezelschap en het milieu. Er zijn tritrofische interacties (plant-herbivoor-carnivoor) en
intraguild interacties (predator-predator), er kunnen ook interacties plaatsvinden tussen predator en prooi en
tussen de micro-organismen in herbivoren (methaanuitstoot koeien).
- Zoögeografie
De studie van de verspreiding van dieren en de oorzaken van de verspreiding. Dit kunnen geografische,
ecologische en historische oorzaken zijn en de verplaatsing kan actief (migratie) of passief (wind) plaatsvinden.
Deze verspreiding heeft grote economische belangen.
- Ontogenie
Ontogenie bestudeert de ontwikkelings- en groeiprocessen van een dier vanaf het embryo tot de dood van het
adult organisme. Ze is op te delen in de embryologie (ontwikkeling embryo) en de post-embryonale
ontwikkeling.
- Fylogenie
De afstammingsleer is de studie van de stamboom van organismen en heeft een groot belang voor de
evolutieleer en de systematiek.
- Genetica (erfelijkheidsleer)
Beschrijvend en verklarend (ter info)
2
,2. Diversiteit, eenheid en evolutie
Verscheidenheid en éénheid is de biosfeer
De biosfeer is de som van alle levende organismen van de aarde en vertoont een oneindige diversiteit. Er is
diversiteit binnen een soort, tussen soorten en binnen ecosystemen en zelfs tussen nauw verwante
organismen. Deze biodiversiteit wordt veroorzaakt door evolutie. De diversiteit kan zich voordoen op genetisch
niveau (DNA, RNA) en tijdens de reproductie van de organismen. Het proces om ATP, NZ, AZ, KH te vormen kan
ook verschillen.
Biologische evolutie
De biologische evolutie is de progressieve ontwikkeling van dieren en planten uit voorouders met verschillende
en in regel minder complexe morfologie en fysiologie. We gaan van simpel naar complex aan de hand van
evolutie. We spreken van:
- Macro-evolutie
Ontstaan van de verwantschappen tussen grote taxa, traag en gradueel proces.
- Micro-evolutie
Één soort ‘splitst’ in verschillende soorten of wordt omgevormd in een andere soort, binnen de
grenzen van hetzelfde genus.
De evolutie blijft een hypothese en heeft enkel indirecte bewijzen, maar door een gebrek aan een alternatief is
er algemene aanvaarding. Door deze aanvaarding wordt de hypothese verheven tot een postulaat (niet direct
bewijsbare theorie die als waarheid wordt aanvaard via indirecte argumenten).
De verklarende evolutietheorieën
Doorheen de jaren zijn er verschillende pogingen gedaan om de vormenrijkdom en diversiteit te verklaren.
- Anaximandros (600BC)
De kosmos is geëvolueerd uit chaos, het leven uit stof en de hogere dieren zijn uit de lagere dieren
geëvolueerd.
- Empédocles (450BC)
Levende wezens ontstaan uit losse organen die zich door de liefde verenigen en door de haat weer
gescheiden worden.
- Linnaeus (1750)
FIXISME : het scheppingsverhaal. Alle planten en dieren zijn als onveranderlijke wezens op één
moment geschapen
- Buffon, Wallace, Darwin, Lamarck
EVOLUTIETHEORIE
1. Theorie van De Lamarck (Lamarckisme)
Volgens De Lamarck is milieu de belangrijkste oorzaak van evolutie, planten en
dieren veranderen geleidelijk onder invloed van hun omgeving. Hij heeft twee
wetten geschreven:
- De transformatietheorie : Het veelvuldig gebruik van een orgaan
ontwikkelt dit orgaan, bij niet gebruik ervan degenereert het.
Vb. Giraf, mol
- Deze modificaties zijn erfelijk → NIET WAAR, genetisch niet erfelijk, enkel
door taal en geschrift.
3
, 2. Theorie van Darwin (Darwinisme)
Darwin kwam uit met de natuurlijke selectietheorie. Hij was een naturalist, zijn inspiratie haalde hij uit zijn
reizen met de Beagle, uit Malthus zijn boek (essay over populaties) en door naar de boeren te kijken. Hij heeft
er dan 15 jaar over gedaan om iets uit te brengen, hij werd over de scheef getrokken door zijn competitie met
Wallace. Zijn theorie is gebaseerd op een reeks waarnemingen en conclusies:
W1 : Dieren planten zich kwistig voort, exponentiële groei is mogelijk.
W2 : Toch blijven de populaties ongeveer gelijk. C1 : ‘struggle for life’ omdat er
W3 : Het milieu is beperkt: voedsel, schuilplaatsen, ruimte, predatie. beperkte middelen zijn.
Voor een exponentiële groei is een oneindig milieu nodig
W4 : Tussen individuen van een soort bestaan variaties C2 : de overleving van de struggle
W5 : Een deel van deze variatie is erfelijk. of life is niet ad random: bepaalde
Darwin ontdekte zelf een erfelijkheidstheorie die hij ‘pangenese’ variaties hebben meer nut in een
noemde. Er was in die tijd niet niets ontdekt over genetica. bepaald milieu. Survival of the fittest
➔ C3 : Deze survival veroorzaakt nieuwe vormen over de generaties heen. → ‘The Origin Of Species’
3. Conclusie en verwerking
Natuurlijke selectie is een 2-ledig proces:
- Random component: iets ondergaat een modificatie en zorgt voor variatie
- Non random component: overleving van best aangepaste eigenschappen binnen een bepaald milieu.
Het meest succesvolle organisme overleefd (= oud genoeg worden om voor een nageslacht te zorgen).
De natuurlijke selectie heeft vele tegenstanders:
- Intelligent design : aanhangers van het scheppingsverhaal, de mens is een te complexe structuur om
door de natuur gevormd te worden, ze moet gecreëerd worden.
MAAR:
- Via natuurlijke selectie worden geen nieuwe structuren gevormd, oude structuren worden aangepast.
- Variatie is dikwijls gebaseerd op modificaties die niet erfelijk zijn.
- De Vries : mutatietheorie
Evolutie verloopt niet geleidelijk maar sprongsgewijs aan de hand van mutaties.
Later is dan het Neo-Darwinisme ontstaan, dit is een combinatie van het Darwinisme en De Vries. Hierbij wordt
de mutatietheorie toegepast om de natuurlijke selectietheorie. Later werden ook de wetten van Mendel
opgesteld en konden ze de overerving en voortplanting beter begrijpen (recombinatie, kruisingen,
genotypische veranderingen,…). Door invloed van de populatiegenetica, de paleontologie, de zoögeografie en
de embryologie is de synthese-theorie ontstaan. Dit is nog steeds binnen het Darwiniaans kader.
Conclusie: recombinatie + mutaties + selectie zorgen voor variatie die in het milieu losgelaten wordt.
Indirecte bewijzen van de evolutietheorie
De verschillende soorten zijn uit elkaar ontwikkeld en daarvoor zijn
geen directe bewijzen, maar wel vele argumenten:
- Uit de paleontologie
Aan de hand van de fossielen hebben ze de
ontwikkelingsreeks proberen opstellen. Fossiele organismen
in de oudere aardlagen bezitten een eenvoudigere bouw.
Maar er waren veel missing links die men nog moest zoeken
(of nog moet vinden), ontwikkelingsreeksen zijn dus vaak niet
volledig en zijn zelden rechtlijnig.
4
Deel I : Inleiding
1. De wetenschap Zoölogie
Situering
Biologie is de wetenschap van de levende wezens, zowel van de recente als van de uitgestorven organismen.
Biologie is de wetenschap die de structuur en de levensverschijnselen van de levende organismen behandelt en
is op te delen in Zoölogie (dierkunde), Botanie (plantkunde), antropologie (menskunde) en microbiologie.
Leven
Leven is moeilijk te definiëren, dus omschrijven we haar eigenschappen:
- Unieke en complexe moleculaire organisatie
Productie van complexe macromoleculen zoals: lipiden, NZ, proteïnen, koolhydraten. Deze
macromoleculen zorgen voor een biochemische eenheid van het leven en zorgen voor een hoge
diversiteit is.
- Complexe hiërarchische organisatie
Macromoleculen vormen organellen die op hun beurt cellen vormen. Cellen zijn de bouwstenen van
weefsels die organen vormen, die vormen orgaansystemen. De orgaansystemen vormen organismen.
- Reproductie
Mitose, meiose, replicatie,…
- Genetische code
DNA, RNA
- Metabolisme
Het onttrekken van nutriënten vanuit de omgeving en die verwerken. De nutriënten worden
afgebroken voor chemische energie en bouwstenen binnen het systeem.
- Specifieke levenscyclus (ontogenie)
De weg van bevruchte eicel tot adult organisme volgt een patroon dat kenmerkend is voor een
bepaalde soort.
- Reactie op stimuli, interactie met omgeving
1
,Structuur van de Zoölogie
Zoölogie is veel te wijd, breed en dus wordt ze opgedeeld in verschillende disciplines:
- Systematiek
Mensen wagen altijd een poging tot orde, bij de zoölogie domineert de fylogenie. De classificatie bestaat uit
regels en principes en gebeurd in slecht omlijnde deelgebieden die niet vast liggen en dus kunnen veranderen.
De systematiek kan worden opgedeeld in taxonomie (soort, geslacht, familie, orde), diagnostiek (beschrijvingen
van organismen), classificatie (rangschikken volgens taxa).
- Morfologie
Studie van de vorm, inwendig spreken we dan van anatomie. Morfologie is de studie van verschil en gelijkenis
tussen dieren en diergroepen. Ze is op te delen in histologie (weefselleer), cytologie (celleer), karyologie
(kernleer).
- Fysiologie
De fysiologie bestudeert de levensprocessen van de levende organismen en hun onderdelen met behulp van
chemische en natuurkundige methoden. Biochemie is de studie die zich hiermee bezig houdt.
- Dierpsychologie: subjectieve en objectieve beweegredenen van de handelingen van dieren
- Ecologie
Ecologie is de studie van de wisselwerking tussen organismen en hun omgeving/milieu. De omgeving bestaat
uit abiotische factoren (temperatuur, licht, vochtigheid) en biotische factoren (voeding, natuurlijke vijanden).
Autecologie bestudeert de wisselwerking tussen één soort organisme en zijn milieu, dit gebeurt meestal door
een dier te isoleren en te bepalen hoe het reageert op bepaalde omstandigheden.
Demecologie bestudeert de onderlinge wisselwerking van een homotypische populatie en van deze populatie
met haar milieu. Ze bestudeert de ontwikkeling van de populatie onder bepaalde omstandigheden doorheen
de tijd.
Synecologie bestudeert de onderlinge wisselwerking tussen een heterotypische populatie en de wisselwerking
tussen dit organismengezelschap en het milieu. Er zijn tritrofische interacties (plant-herbivoor-carnivoor) en
intraguild interacties (predator-predator), er kunnen ook interacties plaatsvinden tussen predator en prooi en
tussen de micro-organismen in herbivoren (methaanuitstoot koeien).
- Zoögeografie
De studie van de verspreiding van dieren en de oorzaken van de verspreiding. Dit kunnen geografische,
ecologische en historische oorzaken zijn en de verplaatsing kan actief (migratie) of passief (wind) plaatsvinden.
Deze verspreiding heeft grote economische belangen.
- Ontogenie
Ontogenie bestudeert de ontwikkelings- en groeiprocessen van een dier vanaf het embryo tot de dood van het
adult organisme. Ze is op te delen in de embryologie (ontwikkeling embryo) en de post-embryonale
ontwikkeling.
- Fylogenie
De afstammingsleer is de studie van de stamboom van organismen en heeft een groot belang voor de
evolutieleer en de systematiek.
- Genetica (erfelijkheidsleer)
Beschrijvend en verklarend (ter info)
2
,2. Diversiteit, eenheid en evolutie
Verscheidenheid en éénheid is de biosfeer
De biosfeer is de som van alle levende organismen van de aarde en vertoont een oneindige diversiteit. Er is
diversiteit binnen een soort, tussen soorten en binnen ecosystemen en zelfs tussen nauw verwante
organismen. Deze biodiversiteit wordt veroorzaakt door evolutie. De diversiteit kan zich voordoen op genetisch
niveau (DNA, RNA) en tijdens de reproductie van de organismen. Het proces om ATP, NZ, AZ, KH te vormen kan
ook verschillen.
Biologische evolutie
De biologische evolutie is de progressieve ontwikkeling van dieren en planten uit voorouders met verschillende
en in regel minder complexe morfologie en fysiologie. We gaan van simpel naar complex aan de hand van
evolutie. We spreken van:
- Macro-evolutie
Ontstaan van de verwantschappen tussen grote taxa, traag en gradueel proces.
- Micro-evolutie
Één soort ‘splitst’ in verschillende soorten of wordt omgevormd in een andere soort, binnen de
grenzen van hetzelfde genus.
De evolutie blijft een hypothese en heeft enkel indirecte bewijzen, maar door een gebrek aan een alternatief is
er algemene aanvaarding. Door deze aanvaarding wordt de hypothese verheven tot een postulaat (niet direct
bewijsbare theorie die als waarheid wordt aanvaard via indirecte argumenten).
De verklarende evolutietheorieën
Doorheen de jaren zijn er verschillende pogingen gedaan om de vormenrijkdom en diversiteit te verklaren.
- Anaximandros (600BC)
De kosmos is geëvolueerd uit chaos, het leven uit stof en de hogere dieren zijn uit de lagere dieren
geëvolueerd.
- Empédocles (450BC)
Levende wezens ontstaan uit losse organen die zich door de liefde verenigen en door de haat weer
gescheiden worden.
- Linnaeus (1750)
FIXISME : het scheppingsverhaal. Alle planten en dieren zijn als onveranderlijke wezens op één
moment geschapen
- Buffon, Wallace, Darwin, Lamarck
EVOLUTIETHEORIE
1. Theorie van De Lamarck (Lamarckisme)
Volgens De Lamarck is milieu de belangrijkste oorzaak van evolutie, planten en
dieren veranderen geleidelijk onder invloed van hun omgeving. Hij heeft twee
wetten geschreven:
- De transformatietheorie : Het veelvuldig gebruik van een orgaan
ontwikkelt dit orgaan, bij niet gebruik ervan degenereert het.
Vb. Giraf, mol
- Deze modificaties zijn erfelijk → NIET WAAR, genetisch niet erfelijk, enkel
door taal en geschrift.
3
, 2. Theorie van Darwin (Darwinisme)
Darwin kwam uit met de natuurlijke selectietheorie. Hij was een naturalist, zijn inspiratie haalde hij uit zijn
reizen met de Beagle, uit Malthus zijn boek (essay over populaties) en door naar de boeren te kijken. Hij heeft
er dan 15 jaar over gedaan om iets uit te brengen, hij werd over de scheef getrokken door zijn competitie met
Wallace. Zijn theorie is gebaseerd op een reeks waarnemingen en conclusies:
W1 : Dieren planten zich kwistig voort, exponentiële groei is mogelijk.
W2 : Toch blijven de populaties ongeveer gelijk. C1 : ‘struggle for life’ omdat er
W3 : Het milieu is beperkt: voedsel, schuilplaatsen, ruimte, predatie. beperkte middelen zijn.
Voor een exponentiële groei is een oneindig milieu nodig
W4 : Tussen individuen van een soort bestaan variaties C2 : de overleving van de struggle
W5 : Een deel van deze variatie is erfelijk. of life is niet ad random: bepaalde
Darwin ontdekte zelf een erfelijkheidstheorie die hij ‘pangenese’ variaties hebben meer nut in een
noemde. Er was in die tijd niet niets ontdekt over genetica. bepaald milieu. Survival of the fittest
➔ C3 : Deze survival veroorzaakt nieuwe vormen over de generaties heen. → ‘The Origin Of Species’
3. Conclusie en verwerking
Natuurlijke selectie is een 2-ledig proces:
- Random component: iets ondergaat een modificatie en zorgt voor variatie
- Non random component: overleving van best aangepaste eigenschappen binnen een bepaald milieu.
Het meest succesvolle organisme overleefd (= oud genoeg worden om voor een nageslacht te zorgen).
De natuurlijke selectie heeft vele tegenstanders:
- Intelligent design : aanhangers van het scheppingsverhaal, de mens is een te complexe structuur om
door de natuur gevormd te worden, ze moet gecreëerd worden.
MAAR:
- Via natuurlijke selectie worden geen nieuwe structuren gevormd, oude structuren worden aangepast.
- Variatie is dikwijls gebaseerd op modificaties die niet erfelijk zijn.
- De Vries : mutatietheorie
Evolutie verloopt niet geleidelijk maar sprongsgewijs aan de hand van mutaties.
Later is dan het Neo-Darwinisme ontstaan, dit is een combinatie van het Darwinisme en De Vries. Hierbij wordt
de mutatietheorie toegepast om de natuurlijke selectietheorie. Later werden ook de wetten van Mendel
opgesteld en konden ze de overerving en voortplanting beter begrijpen (recombinatie, kruisingen,
genotypische veranderingen,…). Door invloed van de populatiegenetica, de paleontologie, de zoögeografie en
de embryologie is de synthese-theorie ontstaan. Dit is nog steeds binnen het Darwiniaans kader.
Conclusie: recombinatie + mutaties + selectie zorgen voor variatie die in het milieu losgelaten wordt.
Indirecte bewijzen van de evolutietheorie
De verschillende soorten zijn uit elkaar ontwikkeld en daarvoor zijn
geen directe bewijzen, maar wel vele argumenten:
- Uit de paleontologie
Aan de hand van de fossielen hebben ze de
ontwikkelingsreeks proberen opstellen. Fossiele organismen
in de oudere aardlagen bezitten een eenvoudigere bouw.
Maar er waren veel missing links die men nog moest zoeken
(of nog moet vinden), ontwikkelingsreeksen zijn dus vaak niet
volledig en zijn zelden rechtlijnig.
4
