Evolutie
Inleiding
Wat is biologische evolutie?
- Veranderingen in de eigenschappen van populaties van organismen die de levensduur van een individueel
organismen overstijgen (m.a.w. individuele organismen “evolueren niet”)
- Veranderingen in populaties die als evolutie beschouwd worden, zij die verschillen die via het genetisch
materiaal van de ene op de andere generatie overgeërfd kunnen worden
- Verwijst naar de afstamming van alle levende organismen (soorten) van een gemeenschappelijke voorouder
- Voorbeeld uit epigenetica: sperma die herinneringen doorgeeft aan nakomelingen via epigenetische
overdraging (zit niet in DNA, maar histonen) → CH3-groepen (methyl) die op histonen komen door een
bepaalde levenswijze → zo een levenswijze overdragen
Weten dat epigenetica bestaat, de rest van overerving gaat over “via DNA”!
Biologische evolutie of niet?
- Mensen worden elk jaar gemiddeld groter omdat ze meer eten
NEE: we eten steeds vetter = soort gedrag en niet overerfbaar
- De padden die Australië veroveren, hebben elk jaar gemiddeld langere poten
JA: wordt van generatie op generatie overgebracht
- Ik krijg een mutatie in mijn oog waardoor ik beter kan zien
NEE: een mutatie kan niet overgedragen worden, behalve als die in een geslachtscel zit
Hoofdstuk 1: De bewijzen voor evolutie
(Alternatieve) theorieën voor de geschiedenis van het leven
Elke lijn vertegenwoordigt een soort in de tijd.
a) Evolutie b) Transformisme c) Creationisme
Er is een Er is geen Er was opeens iets door bv. een god. Dit
gemeenschappelijke gemeenschappelijke moet niet op hetzelfde moment gebeuren
voorouder waaruit soorten voorouder, meerdere (bv e)). De soort blijft constant (verticaal) en
van vorm kunnen oorsprongen. Doorheen de verandert niet
veranderen (afbuiging tijd kunnen de soorten wel
lijnen) veranderen, maar het is geen “Intelligent design” = modern creationisme:
evolutie (afbuigingen) “bepaalde karakteristieken van heelal en
organismen worden het best verklaard als
het werk van een intelligente “ontwerper””
Wetenschappelijk creationisme is
wetenschappelijk onhoudbaar. Wetenschap
en religie kunnen naast elkaar bestaan.
Evolutie kan waargenomen worden
Bv. op een tijdschaal van dagen: fylogenetische boom van HIV-virus
➔ Als patiënt in contact kwam met zijn tandarts, zal daar het virus overgedragen zijn,
etc.
➔ Voorbeeld van evolutie, maar transformisme kan ook…
1
Luna Willems Biologie – VUB 2020-2021
, Evolutie kan experimenteel aangetoond worden (binnen soorten)
Bv. productie van koeien die het meest melk geven waardoor nakomelingen ook meer melk gaan beginnen geven
➔ Evolutie, maar ook transformisme
Bv. sommige muizen hebben snel tandbederf. Selectie op muizen die resistent zijn voor tandbederf → nakomelingen
gaan doorheen tijd meer resistentie vertonen
➔ Evolutie, maar ook transformisme
Bv. met kunstmatige selectie. 1 allel (IGF1, ook bij ons) maakt hond groot of klein
➔ Evolutie want overdraagbaar gen
Van veranderingen in populaties tot soortvorming (dieper in de evolutie: het individu)
- Evolutie vaak voorgesteld als fylogenetische bomen
- Lijnen met soortvorming die ontstaan door veranderingen in
populaties
Lijnen zijn hoe wij het denken: in werkelijkheid gaat
soortvorming niet monofyletisch (dus geen gemeensch.
voorouder)
Verandering binnen een soort kan tot soortvorming leiden
- Ringsoorten
Soort die bestaat uit meerdere variëteiten die geografisch een ring of cirkel vormen, waarbij ten minste
twee variëteiten onderling niet meer kunnen voortplanten.
Bv. Longloze salamanders: een barrière (berg) kwam tussen de soort waardoor bep. salamanders enkel
konden voortplanten met die van dezelfde plaats
→ °verschillende soorten: aanpassing aan hun omgeving: genetische veranderingen (geen tussensoorten
meer, maar twee nieuwe, onafh soorten)
→ kunnen niet meer met elkaar voortplanten als de berg bv. ooit zou verdwijnen
Organismen vertonen gelijkenissen
Morfologische gelijkenissen: organismen vertonen gelijkenissen die je niet zou verwachten als ze onafh. ontstaan
zouden zijn
Bv. voorpoten van Tetrapoden: hebben van 5 vingers
→ wel niet zo’n sterk argument voor evolutie
Organismen vertonen soms overblijfselen van gelijkenissen
Dingen bij dieren aanwezig die ze eigenlijk niet meer nodig hebben
→ sterker argument: kan overblijfsel zijn en dus evolutie betekenen
- Bv. walvis: overblijfselen van bekkengordel
- Bv. slang: overblijfselen van achterpoten
Fossielen als bewijs voor de evolutie van soorten
- Soms is er voldoende fossiel bewijs voor evolutie (bv. bewijs van slang met poten)
- Volgorde waarin fossielen verschijnen = voorspeld door evolutie (bv. stamt af uit Precambrium, etc. →
geologische successie waardoor ze boven komen) → sterk argument
2
Luna Willems Biologie – VUB 2020-2021
, Organismen vertonen moleculaire gelijkenissen
- Soorten die meer gelijkaardig zijn in één eiwit, zijn dat ook in andere, wat aantoont dat ze een gemeensch
voorouder hadden
- Minder sterk argument: zouden ze dat niet ook hebben als ze niet verwant zijn?
Fylogenie werkt (studie van de afstammingsgeschiedenis)
- Waarschijnlijk beste argument om evolutie te bewijzen
- Fylogenetische bomen bv. uit DNA van kikkers
> 10100 bomen mogelijk als je bv. DNA van 80 soorten hebt
Niet o.b.v. geologie info: toch gaat boom zich vormen volgens geologie
→ bv. alle Afrikaanse soorten tezamen
→ bewijs van evolutie!
Hoofdstuk 2: Reconstructie van fylogenie
Voorstelling van evolutieve verwantschappen (examen!)
Fylogenie toont ancestrale (voorouderlijke) verwantschappen tussen soorten
(a) = (b), maar (c) en (d) verschillen
(d) = (e)
a) Bv. soort A en B hebben de recentste voorouder dat ze delen in vergelijking met soort C en D
b) De nodes zijn veranderd van plaats, soort A en B hebben nog steeds de recentste voorouder dat ze delen
c) De nodes en de soorten zijn veranderd van plaats, dus hebben bv. soort A en B niet meer de meest recente
voorouder samen
d) Soort A en B hebben een voorouder van dezelfde tijd als soort C en D
e) De boom kan ook met rechte lijnen voorgesteld worden, dus gelijk aan (d)
Waar zit de evolutie?
d) 6 takken
e) 6 takken want horizontale strepen zijn GEEN evolutiestrepen, maar verbindingsstrepen!
Fylogenie wordt geschat o.b.v. kenmerken
- Hoe een boom het makkelijkste opstellen? → als het op elkaar lijkt, zet ik het bij elkaar
- Probleem: als twee soorten al lang niet meer evolueerden, ga je ze waarschijnlijk bij elkaar zetten omdat je
ervan uitgaat dat evolutie een bepaalde snelheid heeft
- DNA als kenmerk kan ook, maar uiterlijke kenmerken vaker gebruikt
Kenmerk “veren” zijn belangrijker dan een bepaalde letter in DNA code
DNA = sterk, want veel kenmerken zijn te halen uit DNA: beter 10 000 kenmerken uit DNA dan 200 uit
morfologie → maar grotere kans op fouten
- Verschillende kenmerken kunnen conflicterende informatie geven
- Cladisme – cladistiek : fylogenetische analysemethode o.b.v. gemeenschappelijk afgeleide kenmerken
(synapomorfieën → een gemeens. eigenschap van de leden van een taxon, die ze geërfd hebben van de
laatste gemeens. voorouder van dat taxon)
Onderscheid tussen homologie en homoplasie
Homologie: betrouwbaar bewijs → gemeen kenmerk, ook aanwezig bij voorouder
Homoplasie: onbetrouwbaar bewijs → gemeen kenmerk, maar niet bij voorouder aanwezig
bv. vleugels van vogels en vleermuizen: maar hebben beiden bv. geen veren!
Veel kenmerken in boom = grote kans op homoplasie!
3
Luna Willems Biologie – VUB 2020-2021
Inleiding
Wat is biologische evolutie?
- Veranderingen in de eigenschappen van populaties van organismen die de levensduur van een individueel
organismen overstijgen (m.a.w. individuele organismen “evolueren niet”)
- Veranderingen in populaties die als evolutie beschouwd worden, zij die verschillen die via het genetisch
materiaal van de ene op de andere generatie overgeërfd kunnen worden
- Verwijst naar de afstamming van alle levende organismen (soorten) van een gemeenschappelijke voorouder
- Voorbeeld uit epigenetica: sperma die herinneringen doorgeeft aan nakomelingen via epigenetische
overdraging (zit niet in DNA, maar histonen) → CH3-groepen (methyl) die op histonen komen door een
bepaalde levenswijze → zo een levenswijze overdragen
Weten dat epigenetica bestaat, de rest van overerving gaat over “via DNA”!
Biologische evolutie of niet?
- Mensen worden elk jaar gemiddeld groter omdat ze meer eten
NEE: we eten steeds vetter = soort gedrag en niet overerfbaar
- De padden die Australië veroveren, hebben elk jaar gemiddeld langere poten
JA: wordt van generatie op generatie overgebracht
- Ik krijg een mutatie in mijn oog waardoor ik beter kan zien
NEE: een mutatie kan niet overgedragen worden, behalve als die in een geslachtscel zit
Hoofdstuk 1: De bewijzen voor evolutie
(Alternatieve) theorieën voor de geschiedenis van het leven
Elke lijn vertegenwoordigt een soort in de tijd.
a) Evolutie b) Transformisme c) Creationisme
Er is een Er is geen Er was opeens iets door bv. een god. Dit
gemeenschappelijke gemeenschappelijke moet niet op hetzelfde moment gebeuren
voorouder waaruit soorten voorouder, meerdere (bv e)). De soort blijft constant (verticaal) en
van vorm kunnen oorsprongen. Doorheen de verandert niet
veranderen (afbuiging tijd kunnen de soorten wel
lijnen) veranderen, maar het is geen “Intelligent design” = modern creationisme:
evolutie (afbuigingen) “bepaalde karakteristieken van heelal en
organismen worden het best verklaard als
het werk van een intelligente “ontwerper””
Wetenschappelijk creationisme is
wetenschappelijk onhoudbaar. Wetenschap
en religie kunnen naast elkaar bestaan.
Evolutie kan waargenomen worden
Bv. op een tijdschaal van dagen: fylogenetische boom van HIV-virus
➔ Als patiënt in contact kwam met zijn tandarts, zal daar het virus overgedragen zijn,
etc.
➔ Voorbeeld van evolutie, maar transformisme kan ook…
1
Luna Willems Biologie – VUB 2020-2021
, Evolutie kan experimenteel aangetoond worden (binnen soorten)
Bv. productie van koeien die het meest melk geven waardoor nakomelingen ook meer melk gaan beginnen geven
➔ Evolutie, maar ook transformisme
Bv. sommige muizen hebben snel tandbederf. Selectie op muizen die resistent zijn voor tandbederf → nakomelingen
gaan doorheen tijd meer resistentie vertonen
➔ Evolutie, maar ook transformisme
Bv. met kunstmatige selectie. 1 allel (IGF1, ook bij ons) maakt hond groot of klein
➔ Evolutie want overdraagbaar gen
Van veranderingen in populaties tot soortvorming (dieper in de evolutie: het individu)
- Evolutie vaak voorgesteld als fylogenetische bomen
- Lijnen met soortvorming die ontstaan door veranderingen in
populaties
Lijnen zijn hoe wij het denken: in werkelijkheid gaat
soortvorming niet monofyletisch (dus geen gemeensch.
voorouder)
Verandering binnen een soort kan tot soortvorming leiden
- Ringsoorten
Soort die bestaat uit meerdere variëteiten die geografisch een ring of cirkel vormen, waarbij ten minste
twee variëteiten onderling niet meer kunnen voortplanten.
Bv. Longloze salamanders: een barrière (berg) kwam tussen de soort waardoor bep. salamanders enkel
konden voortplanten met die van dezelfde plaats
→ °verschillende soorten: aanpassing aan hun omgeving: genetische veranderingen (geen tussensoorten
meer, maar twee nieuwe, onafh soorten)
→ kunnen niet meer met elkaar voortplanten als de berg bv. ooit zou verdwijnen
Organismen vertonen gelijkenissen
Morfologische gelijkenissen: organismen vertonen gelijkenissen die je niet zou verwachten als ze onafh. ontstaan
zouden zijn
Bv. voorpoten van Tetrapoden: hebben van 5 vingers
→ wel niet zo’n sterk argument voor evolutie
Organismen vertonen soms overblijfselen van gelijkenissen
Dingen bij dieren aanwezig die ze eigenlijk niet meer nodig hebben
→ sterker argument: kan overblijfsel zijn en dus evolutie betekenen
- Bv. walvis: overblijfselen van bekkengordel
- Bv. slang: overblijfselen van achterpoten
Fossielen als bewijs voor de evolutie van soorten
- Soms is er voldoende fossiel bewijs voor evolutie (bv. bewijs van slang met poten)
- Volgorde waarin fossielen verschijnen = voorspeld door evolutie (bv. stamt af uit Precambrium, etc. →
geologische successie waardoor ze boven komen) → sterk argument
2
Luna Willems Biologie – VUB 2020-2021
, Organismen vertonen moleculaire gelijkenissen
- Soorten die meer gelijkaardig zijn in één eiwit, zijn dat ook in andere, wat aantoont dat ze een gemeensch
voorouder hadden
- Minder sterk argument: zouden ze dat niet ook hebben als ze niet verwant zijn?
Fylogenie werkt (studie van de afstammingsgeschiedenis)
- Waarschijnlijk beste argument om evolutie te bewijzen
- Fylogenetische bomen bv. uit DNA van kikkers
> 10100 bomen mogelijk als je bv. DNA van 80 soorten hebt
Niet o.b.v. geologie info: toch gaat boom zich vormen volgens geologie
→ bv. alle Afrikaanse soorten tezamen
→ bewijs van evolutie!
Hoofdstuk 2: Reconstructie van fylogenie
Voorstelling van evolutieve verwantschappen (examen!)
Fylogenie toont ancestrale (voorouderlijke) verwantschappen tussen soorten
(a) = (b), maar (c) en (d) verschillen
(d) = (e)
a) Bv. soort A en B hebben de recentste voorouder dat ze delen in vergelijking met soort C en D
b) De nodes zijn veranderd van plaats, soort A en B hebben nog steeds de recentste voorouder dat ze delen
c) De nodes en de soorten zijn veranderd van plaats, dus hebben bv. soort A en B niet meer de meest recente
voorouder samen
d) Soort A en B hebben een voorouder van dezelfde tijd als soort C en D
e) De boom kan ook met rechte lijnen voorgesteld worden, dus gelijk aan (d)
Waar zit de evolutie?
d) 6 takken
e) 6 takken want horizontale strepen zijn GEEN evolutiestrepen, maar verbindingsstrepen!
Fylogenie wordt geschat o.b.v. kenmerken
- Hoe een boom het makkelijkste opstellen? → als het op elkaar lijkt, zet ik het bij elkaar
- Probleem: als twee soorten al lang niet meer evolueerden, ga je ze waarschijnlijk bij elkaar zetten omdat je
ervan uitgaat dat evolutie een bepaalde snelheid heeft
- DNA als kenmerk kan ook, maar uiterlijke kenmerken vaker gebruikt
Kenmerk “veren” zijn belangrijker dan een bepaalde letter in DNA code
DNA = sterk, want veel kenmerken zijn te halen uit DNA: beter 10 000 kenmerken uit DNA dan 200 uit
morfologie → maar grotere kans op fouten
- Verschillende kenmerken kunnen conflicterende informatie geven
- Cladisme – cladistiek : fylogenetische analysemethode o.b.v. gemeenschappelijk afgeleide kenmerken
(synapomorfieën → een gemeens. eigenschap van de leden van een taxon, die ze geërfd hebben van de
laatste gemeens. voorouder van dat taxon)
Onderscheid tussen homologie en homoplasie
Homologie: betrouwbaar bewijs → gemeen kenmerk, ook aanwezig bij voorouder
Homoplasie: onbetrouwbaar bewijs → gemeen kenmerk, maar niet bij voorouder aanwezig
bv. vleugels van vogels en vleermuizen: maar hebben beiden bv. geen veren!
Veel kenmerken in boom = grote kans op homoplasie!
3
Luna Willems Biologie – VUB 2020-2021
