BIOLOGIE – evolutie
1. Structuur en functie -> cellen en weefsels, bouw en ontwikkeling, …
2. Informatie -> genetica, humane moleculaire genetica, moleculaire biologie, biochemie, …
-> DNA en RNA -> alle organismen hebben het gemeen + geven info door op generaties
-> is stabiel (generaties behouden) en dynamisch (evolutie)
3. Energie en materie -> moleculaire biologie, biochemie, metabolisme (energie omzetten)
4. Regulatie en homeostase -> algemene en stelselmatige fysiologie, metabolisme, …
-> alle levende organismen kunnen zich aanpassen op 2 manieren
- Intern -> fysiologie
- Extern -> reageren op externe stimulus
5. Evolutie -> alle levende organismen evolueren
-> biologie is heel breed -> ecosystemen, weefsels, bacterie, …
Proto-evolutieleer…
Anaximander -> zei dat de mens wss ontstond uit vissen gemaakt uit modder
-> vissen zijn op het land gekropen en geëvolueerd tot mens
Aarde in het begin -> 1 grote vuurbal… nu: vooral water
Aristoteles -> treden van het leven
= onderste treden zijn aarde, grond daarboven, dan planten, dan dieren, de mens, hemel, engelen en God
Gradualisme
18e eeuw -> James Hutton grondlegger die grondlagen bestudeerde
→ Hij zag dat aardlagen en verschuivingen evolutie kennen (erosie, aardbevingen, …)
→ door veranderingen bestaat de aarde al langer dan we denken
Catastrofisme
→ Georges Cuvier dacht dat er organismen waren onder de aarde en uitsterven
→ God zou ‘opnieuw’ beginnen en nieuwe organismen maken omdat vorige niet goed genoeg waren
→ spreekt totaal niet over evolutie
→ ‘God schept de dieren zoals ze zijn’
+ grondlegger paleontologie
= bestuderen van fossielen -> vond fossielen van dieren die nu niet meer bestaan
Vb: fossielen in Antwerpen gevonden van in de zee -> men weet dat er vroeger wss een oceaan daar was
Lamarckisme (transformatietheorie) – spreekt wel over evolutie
→ nek van giraf verandert door evolutie
→ velen geloven hem niet want hij spreekt God tegen
→ zegt dat evolutie en concreet doel heeft… klopt natuurlijk niet
Charles Darwin…
-> vader wou dat hij arts werd maar hij kon niet tegen bloed -> wou geen geneeskunde doen maar was
geïnteresseerd in de natuur -> studie dominee -> vertrok op reis in opdracht -> bekijkt de natuur
-> hij bekeken soorten over de hele wereld… ze zagen er anders uit dan in Amerika
Hij zag veel verschillende soorten vinken maar ze leken toch allemaal op elkaar
→ zouden gemeenschappelijke voorouder moeten hebben
→ hoe je van 1 afstamming verschillende elementen krijgt durfde hij niet te publiceren want hij
spreekt God tegen
Descent with modification = afstamming met kleine aanpassingen
1
,‘Essay of the principle of population’ -> mens maakt te veel nakomelingen om op aarde te zetten
-> oorlogen, ziektes, … zijn nodig om te minderen
The Origin Of Spieces: descent with modification
1. The unity of life -> al het leven lijkt op elkaar
2. The diversity of life -> veel verschillen afhankelijk van de omgeving
3. The striking ways for life
-> organismen zijn aangepast aan hun omgeving
Darwin’s Focus on Adaptation: descent with modification
→ hij keek naar opgegraven fossielen en zag evolutie
→ legde verbonden tussen levende organismen
Natuurlijke selectie en aanpassing
→ Binnen een populatie is er vaak veel variatie (vb: lieveheersbeestjes)
→ Alle organisme produceren veel meer nakomelingen dan de omgeving aankan (er moet selectie
gebeuren want ze kunnen niet allemaal overleven)
Natuurlijke Selectie – 2 conclusies
→ Individuen waarvan de erfelijke eigenschappen hen in een bepaalde omgeving een grotere kans
geven om te overleven en zich voort te planten, hebben de neiging meer nakomelingen achter te
laten dan andere individuen
→ Deze ongelijke kans om te overleven en zich voort te planten leidt er, over opeenvolgende
generaties, toe dat gunstige eigenschappen zich opstapelen in de populatie
-> survival of the fittest
Vb: 2 gecamoufleerde motten -> je ziet ze bijna niet zitten -> dit is NIET DOELBEWUST, maar TOEVAL
-> ze worden minder snel opgegeten en geven hun kleur mee aan hun nakomelingen = evolutie
De variatie moet genetisch zijn !! -> dan kan er selectie optreden
Directionele selectie
= wanneer generatie na generatie eenzelfde selectiedruk dezelde genotypes bevoordeelt
→ zorgt voor fenotypische veranderingen in een populatie = micro-evolutie
Vb: nek giraffen -> evolutie op populatieniveau, niet per organisme !!
-> evolutie naar rechts -> meer groene kleur dan rood over lange tijd
2
,Stabiliserende selectie
= bestendigt generatie na generatie de ‘gemiddelde’ kenmerktoestanden
→ verlaagt de genotypische diversiteit
→ ‘gaat zichtbare evolutie tegen’
Vb: legselgrootte: indien te veel nakomelingen -> lagere overlevingskans -> indien te
weinig -> lage ‘fitness’, geboortegewicht
Disruptieve selectie -> specialisatie
→ bevoordeelt ‘extreme’ kenmerkstoestanden
→ sterke ‘driver’ van evolutie
→ maakt soortvorming mogelijk binnen een populatie waarbinnen gene flow perfect
mogelijk is (sterk in combi met assortive mating)
→ groep met veel variatie waarbij uitersten een voordeel hebben
= sympatrische soortvorming
Vb: snavels van vinken -> ene snavel is beter voor noten te breken, de andere voor blaadjes
te prikken
Seksuele selectie
→ Intraseksuele selectie vs interseksuele selectie
- Intraseksuele = competitie tussen individuen van hetzelfde geslacht
- vb: vrouwtjes vallen op sterkere mannen en overleven het langst
- Interseksuele = voorkeur van het ene geslacht voor bepaalde kenmerken bij het andere
geslacht – vb: herten vechten tegen elkaar met gewei om omgeving te beschermen
→ Handicap-hypothes
-> Voordeel gigantische staart / pluimen / hoorns = handicap -> als je hiermee kunt overleven
bewijs je dat je extra sterk bent -> zwakkere worden uitgeselecteerd
Kunstmatige selectie = door de mens -> veel verschillende soorten ontstaan
→ kunstmatige verkleining door selectie op uiterlijk
→ = sire effect -> genetic bottleneck -> inteeltdepressie
Vb: vele hondenrassen hebben problemen wan ze zijn gekweekt op uiterlijke kenmerken maar dus ook de
negatieve -> die geven ze door aan hun nakomelingen = inteeltdepressie = vernauwing variatie
-> ook bij koolsoorten, dus op planten -> broccoli kweken op basis van plantendelen
Genetische drift – random changes
→ toevallige veranderingen in allelfrequenties
→ invloedrijk op kleine populaties + is spontaan
→ variatie treedt enkel toe waar het ingrijpt (vb: roken op de longen)
Bottleneck effect
= als populatie sterk afneemt door externe gebeurtenis, niet alle individuen overleven en de genetische
samenstelling van de overlevende is niet representatief aan de oorspronkelijke populatie
Voorbeelden bottleneck effect:
Gejaagd op neushoorns voor de hoorns -> weinig overlevende
-> toevallig sperma bewaard -> via ivf overlevende vrouwtjes proberen te
bevruchten -> geen genetische variatie omdat er zo weinig individuen
overblijven = inteeltdepressie veroorzaakt
-> gevoelig aan ziekten, grote kans op uitsterving als omgeving niet verandert
Voorbeeld bottleneck effect op mensen:
Eiland Pingelap bij Australië werd getroffen door een grote tsunami -> koning overleefde en die heeft
achromatopsie (soort kleurenblind) -> nu heeft 15% van de bevolking deze aandoening ook
3
, Founder effect
= als een kleine groep individuen zich afscheidt van een grotere populatie en een nieuwe populatie sticht
in een nieuw gebied
Voorbeeld founder effect:
Amish-populatie is een groep gesticht door een kleiner aantal individuen. Door beperkte genenstroom
komen erfelijke aandoeningen (Ellis- van Creveld syndroom) vaker voor dan in een algemene bevolking.
BELANGRIJK:
1. selectie kan enkel gebeuren op bestaande variatie (evolutie heeft geen concreet doel <->
Lamarck) + hoe minder variatie, hoe gevoeliger de soort is
2. evolutie wordt beperkt door de omstandigheid
3. aanpassingen zijn vaak compromissen (voor- en nadelen)
4. toeval, natuurlijke selectie en omgeving interageren
→ evolutie is NIET doelgericht
HET ONTSTAAN VAN SOORTEN:
Soort = een groep van natuurlijke populaties waarvan de individuen zich onderling kunnen voortplanten
en levensvatbaar, vruchtbaar nageslacht voortbrengen, maar die reproductief geïsoleerd zijn van andere
dergelijke groepen.
*veel soorten uitgestorven (99%)
Allopatrische soortvorming – barrièrevorming
= populaties worden geografisch gescheiden van elkaar waardoor genenuitwisseling stopt
-> onafhankelijke evolutie in beide groepen: 2 verschillende soorten
Vb: verschillende zeekreeftjes in een grote oceaan, ze evolueren maar duidelijk te zien dat ze van dezelfde
voorouder zijn = tweelingsoorten
Parapatrische soortvorming – gedeeltelijk gescheiden
= populaties leven naast elkaar, maar de genenstroom is beperk door ecologische verschillen (voorkeur /
niche) -> vaak met overgangszones
Sympatrische soortvorming – samenlevend
= zonder geografische scheiding door vb verschillende voorplantingstijd of partnerkeuze
Vb: verschillende soorten vissen afhankelijk van diepte of etensvoorkeuren bij vinken
4
1. Structuur en functie -> cellen en weefsels, bouw en ontwikkeling, …
2. Informatie -> genetica, humane moleculaire genetica, moleculaire biologie, biochemie, …
-> DNA en RNA -> alle organismen hebben het gemeen + geven info door op generaties
-> is stabiel (generaties behouden) en dynamisch (evolutie)
3. Energie en materie -> moleculaire biologie, biochemie, metabolisme (energie omzetten)
4. Regulatie en homeostase -> algemene en stelselmatige fysiologie, metabolisme, …
-> alle levende organismen kunnen zich aanpassen op 2 manieren
- Intern -> fysiologie
- Extern -> reageren op externe stimulus
5. Evolutie -> alle levende organismen evolueren
-> biologie is heel breed -> ecosystemen, weefsels, bacterie, …
Proto-evolutieleer…
Anaximander -> zei dat de mens wss ontstond uit vissen gemaakt uit modder
-> vissen zijn op het land gekropen en geëvolueerd tot mens
Aarde in het begin -> 1 grote vuurbal… nu: vooral water
Aristoteles -> treden van het leven
= onderste treden zijn aarde, grond daarboven, dan planten, dan dieren, de mens, hemel, engelen en God
Gradualisme
18e eeuw -> James Hutton grondlegger die grondlagen bestudeerde
→ Hij zag dat aardlagen en verschuivingen evolutie kennen (erosie, aardbevingen, …)
→ door veranderingen bestaat de aarde al langer dan we denken
Catastrofisme
→ Georges Cuvier dacht dat er organismen waren onder de aarde en uitsterven
→ God zou ‘opnieuw’ beginnen en nieuwe organismen maken omdat vorige niet goed genoeg waren
→ spreekt totaal niet over evolutie
→ ‘God schept de dieren zoals ze zijn’
+ grondlegger paleontologie
= bestuderen van fossielen -> vond fossielen van dieren die nu niet meer bestaan
Vb: fossielen in Antwerpen gevonden van in de zee -> men weet dat er vroeger wss een oceaan daar was
Lamarckisme (transformatietheorie) – spreekt wel over evolutie
→ nek van giraf verandert door evolutie
→ velen geloven hem niet want hij spreekt God tegen
→ zegt dat evolutie en concreet doel heeft… klopt natuurlijk niet
Charles Darwin…
-> vader wou dat hij arts werd maar hij kon niet tegen bloed -> wou geen geneeskunde doen maar was
geïnteresseerd in de natuur -> studie dominee -> vertrok op reis in opdracht -> bekijkt de natuur
-> hij bekeken soorten over de hele wereld… ze zagen er anders uit dan in Amerika
Hij zag veel verschillende soorten vinken maar ze leken toch allemaal op elkaar
→ zouden gemeenschappelijke voorouder moeten hebben
→ hoe je van 1 afstamming verschillende elementen krijgt durfde hij niet te publiceren want hij
spreekt God tegen
Descent with modification = afstamming met kleine aanpassingen
1
,‘Essay of the principle of population’ -> mens maakt te veel nakomelingen om op aarde te zetten
-> oorlogen, ziektes, … zijn nodig om te minderen
The Origin Of Spieces: descent with modification
1. The unity of life -> al het leven lijkt op elkaar
2. The diversity of life -> veel verschillen afhankelijk van de omgeving
3. The striking ways for life
-> organismen zijn aangepast aan hun omgeving
Darwin’s Focus on Adaptation: descent with modification
→ hij keek naar opgegraven fossielen en zag evolutie
→ legde verbonden tussen levende organismen
Natuurlijke selectie en aanpassing
→ Binnen een populatie is er vaak veel variatie (vb: lieveheersbeestjes)
→ Alle organisme produceren veel meer nakomelingen dan de omgeving aankan (er moet selectie
gebeuren want ze kunnen niet allemaal overleven)
Natuurlijke Selectie – 2 conclusies
→ Individuen waarvan de erfelijke eigenschappen hen in een bepaalde omgeving een grotere kans
geven om te overleven en zich voort te planten, hebben de neiging meer nakomelingen achter te
laten dan andere individuen
→ Deze ongelijke kans om te overleven en zich voort te planten leidt er, over opeenvolgende
generaties, toe dat gunstige eigenschappen zich opstapelen in de populatie
-> survival of the fittest
Vb: 2 gecamoufleerde motten -> je ziet ze bijna niet zitten -> dit is NIET DOELBEWUST, maar TOEVAL
-> ze worden minder snel opgegeten en geven hun kleur mee aan hun nakomelingen = evolutie
De variatie moet genetisch zijn !! -> dan kan er selectie optreden
Directionele selectie
= wanneer generatie na generatie eenzelfde selectiedruk dezelde genotypes bevoordeelt
→ zorgt voor fenotypische veranderingen in een populatie = micro-evolutie
Vb: nek giraffen -> evolutie op populatieniveau, niet per organisme !!
-> evolutie naar rechts -> meer groene kleur dan rood over lange tijd
2
,Stabiliserende selectie
= bestendigt generatie na generatie de ‘gemiddelde’ kenmerktoestanden
→ verlaagt de genotypische diversiteit
→ ‘gaat zichtbare evolutie tegen’
Vb: legselgrootte: indien te veel nakomelingen -> lagere overlevingskans -> indien te
weinig -> lage ‘fitness’, geboortegewicht
Disruptieve selectie -> specialisatie
→ bevoordeelt ‘extreme’ kenmerkstoestanden
→ sterke ‘driver’ van evolutie
→ maakt soortvorming mogelijk binnen een populatie waarbinnen gene flow perfect
mogelijk is (sterk in combi met assortive mating)
→ groep met veel variatie waarbij uitersten een voordeel hebben
= sympatrische soortvorming
Vb: snavels van vinken -> ene snavel is beter voor noten te breken, de andere voor blaadjes
te prikken
Seksuele selectie
→ Intraseksuele selectie vs interseksuele selectie
- Intraseksuele = competitie tussen individuen van hetzelfde geslacht
- vb: vrouwtjes vallen op sterkere mannen en overleven het langst
- Interseksuele = voorkeur van het ene geslacht voor bepaalde kenmerken bij het andere
geslacht – vb: herten vechten tegen elkaar met gewei om omgeving te beschermen
→ Handicap-hypothes
-> Voordeel gigantische staart / pluimen / hoorns = handicap -> als je hiermee kunt overleven
bewijs je dat je extra sterk bent -> zwakkere worden uitgeselecteerd
Kunstmatige selectie = door de mens -> veel verschillende soorten ontstaan
→ kunstmatige verkleining door selectie op uiterlijk
→ = sire effect -> genetic bottleneck -> inteeltdepressie
Vb: vele hondenrassen hebben problemen wan ze zijn gekweekt op uiterlijke kenmerken maar dus ook de
negatieve -> die geven ze door aan hun nakomelingen = inteeltdepressie = vernauwing variatie
-> ook bij koolsoorten, dus op planten -> broccoli kweken op basis van plantendelen
Genetische drift – random changes
→ toevallige veranderingen in allelfrequenties
→ invloedrijk op kleine populaties + is spontaan
→ variatie treedt enkel toe waar het ingrijpt (vb: roken op de longen)
Bottleneck effect
= als populatie sterk afneemt door externe gebeurtenis, niet alle individuen overleven en de genetische
samenstelling van de overlevende is niet representatief aan de oorspronkelijke populatie
Voorbeelden bottleneck effect:
Gejaagd op neushoorns voor de hoorns -> weinig overlevende
-> toevallig sperma bewaard -> via ivf overlevende vrouwtjes proberen te
bevruchten -> geen genetische variatie omdat er zo weinig individuen
overblijven = inteeltdepressie veroorzaakt
-> gevoelig aan ziekten, grote kans op uitsterving als omgeving niet verandert
Voorbeeld bottleneck effect op mensen:
Eiland Pingelap bij Australië werd getroffen door een grote tsunami -> koning overleefde en die heeft
achromatopsie (soort kleurenblind) -> nu heeft 15% van de bevolking deze aandoening ook
3
, Founder effect
= als een kleine groep individuen zich afscheidt van een grotere populatie en een nieuwe populatie sticht
in een nieuw gebied
Voorbeeld founder effect:
Amish-populatie is een groep gesticht door een kleiner aantal individuen. Door beperkte genenstroom
komen erfelijke aandoeningen (Ellis- van Creveld syndroom) vaker voor dan in een algemene bevolking.
BELANGRIJK:
1. selectie kan enkel gebeuren op bestaande variatie (evolutie heeft geen concreet doel <->
Lamarck) + hoe minder variatie, hoe gevoeliger de soort is
2. evolutie wordt beperkt door de omstandigheid
3. aanpassingen zijn vaak compromissen (voor- en nadelen)
4. toeval, natuurlijke selectie en omgeving interageren
→ evolutie is NIET doelgericht
HET ONTSTAAN VAN SOORTEN:
Soort = een groep van natuurlijke populaties waarvan de individuen zich onderling kunnen voortplanten
en levensvatbaar, vruchtbaar nageslacht voortbrengen, maar die reproductief geïsoleerd zijn van andere
dergelijke groepen.
*veel soorten uitgestorven (99%)
Allopatrische soortvorming – barrièrevorming
= populaties worden geografisch gescheiden van elkaar waardoor genenuitwisseling stopt
-> onafhankelijke evolutie in beide groepen: 2 verschillende soorten
Vb: verschillende zeekreeftjes in een grote oceaan, ze evolueren maar duidelijk te zien dat ze van dezelfde
voorouder zijn = tweelingsoorten
Parapatrische soortvorming – gedeeltelijk gescheiden
= populaties leven naast elkaar, maar de genenstroom is beperk door ecologische verschillen (voorkeur /
niche) -> vaak met overgangszones
Sympatrische soortvorming – samenlevend
= zonder geografische scheiding door vb verschillende voorplantingstijd of partnerkeuze
Vb: verschillende soorten vissen afhankelijk van diepte of etensvoorkeuren bij vinken
4
