Ecology (pen-10503)
Lecture 1: Ecologie en evolutie: ontstaan en verspreiding van
soorten
Wat is ecologie en het belang van ecologische kennis?
Ecologie: Op zoek naar begrip van de processen (= interacties) die deze patronen verklaren
Centrale variabele (distributie):
- Verspreiding
- Dichtheid
- kenmerken van organismen (traits) die distributie beinvloeden
Ecologie en Evolutie: soortvorming en verspreiding
De belangrijkste gebeurtenissen:
1. komst van anearobe bacterie ( vulkanische atomosfeer)
2. Fotosynthese productie zuurstof
3. Vrije zuurstof nieuwe hulpbron voor organismen aerobe organismen
4. Ozon als schil tegen UV ( organismen kunnen op het land gaan leven)
5. Geslachtelijke voortplanting ( uitwisseling genetische informatie)
6. Landleven uitdagingen bouwplan organismen (zwaartekracht, uitdroging)
Evolutie door natuurlijke selectie:
- Individuen binnen een populatie zijn niet identiek
- Een deel van de variatie tussen individuen heeft een genetische basis en is overerfbaar (heritable)
- Niet alle individuen komen tot reproductie en populaties bevatten dus een subset van de mogelijke
afstammelingen van de vorige generatie
- Individuen verschillen in het aantal afstammelingen en dragen dus verschillend bij aan de overerfbare
eigenschappen van een volgende generatie
Fitness: relatieve bijdrage van een individu aan volgende generatie
Genotype: Alle genetische eigenschappen van een individu die tezamen de kenmerken van het individu bepalen
(genotypes reageren verschillen op omgevingsveranderingen verandering in fenotype)
Fenotype: De daadwerkelijk tot uiting gekomen kenmerken van het individu
Fenotypische plasticiteit: de mate waarin variatie in fenotypen van een individu tot uiting komen afhankelijk
van de omgeving
Evolutie binnen een soort:
- Lokale aanpassingen (selectiedruk) (denk aan de kleuren van guppy’s/gifkikkers)
- Geringe uitwisseling en sterke selectie leidt tot ecotypen
- Isolatie kan op den duur tot soortvorming leiden
Co-evolutie: wederzijdse selectie op organismen in een interactie (bv plant heeft verdedigingsmechanisme,
insect wordt resistent)
Ondersoorten: populaties van een soort die verschillen in kenmerken, maar bij hybridisatie nakomelingen
krijgen die tot voortplanting komen
Ecotypen: (vergelijkbaar met ondersoort) populaties van een soort met een verschillend fenotype aangepast
aan locale omstandigheden
, Soortenring: Complex van ondersoorten die genetische uitwisseling hebben, maar waarbij de uiteinden van de
ring uit verschillende soorten kan bestaan
Soortvorming
Allopatrische soortvorming: Soorten ontstaan in isolatie, gene polen raken van elkaar gescheiden (bijvoorbeeld
op een eiland) (denk aan darwin vinken, aanpassing voedselbron)
Sympatrische soortvorming: Soorten ontstaan wanneer ze naast elkaar leven (denk aan vissen die leven in
verschillende waterlagen met een andere voedselbron)
(vaak eerst allopatrische soortvorming en vervolgens sympatrische soortvorming)
Platentektoniek en verspreiding van soorten
processen van platentektoniek moeten meegenomen worden in de verspreiding van soorten
Planten meer overeenkomsten want eerder op land gekomen toen de platen nog dichter bij elkaar lagen
Endemische soorten: Soorten die enkel zeer lokaal voorkomen (denk aan Madagaskar)
- Parallelle evolutie
Uitgangspunt: gezamenlijke voorouder, maar geografisch gescheiden
Organen: analoog (=dezelfde vorm en functie) en homoloog (=vanuit eenzelfde voorouderlijk orgaan
ontwikkeld)
Voorbeeld: placentale zoogdieren en buideldieren (tot -100 miljoen jaar)
- Divergente evolutie
Uitgangspunt: gezamenlijke voorouder
Organen: homologe organen (=vanuit eenzelfde voorouderlijk orgaan ontwikkeld)
Voorbeeld: ontwikkeling van voorpoot in zoogdieren
- Convergente evolutie
Uitgangspunt: heel verschillende voorouders
Organen: analoog (=dezelfde vorm en functie)
Voorbeeld: vleugels bij dieren
Moleculaire en evolutionaire Ecologie
DNA: code van het leven
- bron van variatie
- ‘transportmiddel’ van overerving
Oorzaak van variatie: mutaties
Oorzaak van variatie: mutaties
Lecture 1: Ecologie en evolutie: ontstaan en verspreiding van
soorten
Wat is ecologie en het belang van ecologische kennis?
Ecologie: Op zoek naar begrip van de processen (= interacties) die deze patronen verklaren
Centrale variabele (distributie):
- Verspreiding
- Dichtheid
- kenmerken van organismen (traits) die distributie beinvloeden
Ecologie en Evolutie: soortvorming en verspreiding
De belangrijkste gebeurtenissen:
1. komst van anearobe bacterie ( vulkanische atomosfeer)
2. Fotosynthese productie zuurstof
3. Vrije zuurstof nieuwe hulpbron voor organismen aerobe organismen
4. Ozon als schil tegen UV ( organismen kunnen op het land gaan leven)
5. Geslachtelijke voortplanting ( uitwisseling genetische informatie)
6. Landleven uitdagingen bouwplan organismen (zwaartekracht, uitdroging)
Evolutie door natuurlijke selectie:
- Individuen binnen een populatie zijn niet identiek
- Een deel van de variatie tussen individuen heeft een genetische basis en is overerfbaar (heritable)
- Niet alle individuen komen tot reproductie en populaties bevatten dus een subset van de mogelijke
afstammelingen van de vorige generatie
- Individuen verschillen in het aantal afstammelingen en dragen dus verschillend bij aan de overerfbare
eigenschappen van een volgende generatie
Fitness: relatieve bijdrage van een individu aan volgende generatie
Genotype: Alle genetische eigenschappen van een individu die tezamen de kenmerken van het individu bepalen
(genotypes reageren verschillen op omgevingsveranderingen verandering in fenotype)
Fenotype: De daadwerkelijk tot uiting gekomen kenmerken van het individu
Fenotypische plasticiteit: de mate waarin variatie in fenotypen van een individu tot uiting komen afhankelijk
van de omgeving
Evolutie binnen een soort:
- Lokale aanpassingen (selectiedruk) (denk aan de kleuren van guppy’s/gifkikkers)
- Geringe uitwisseling en sterke selectie leidt tot ecotypen
- Isolatie kan op den duur tot soortvorming leiden
Co-evolutie: wederzijdse selectie op organismen in een interactie (bv plant heeft verdedigingsmechanisme,
insect wordt resistent)
Ondersoorten: populaties van een soort die verschillen in kenmerken, maar bij hybridisatie nakomelingen
krijgen die tot voortplanting komen
Ecotypen: (vergelijkbaar met ondersoort) populaties van een soort met een verschillend fenotype aangepast
aan locale omstandigheden
, Soortenring: Complex van ondersoorten die genetische uitwisseling hebben, maar waarbij de uiteinden van de
ring uit verschillende soorten kan bestaan
Soortvorming
Allopatrische soortvorming: Soorten ontstaan in isolatie, gene polen raken van elkaar gescheiden (bijvoorbeeld
op een eiland) (denk aan darwin vinken, aanpassing voedselbron)
Sympatrische soortvorming: Soorten ontstaan wanneer ze naast elkaar leven (denk aan vissen die leven in
verschillende waterlagen met een andere voedselbron)
(vaak eerst allopatrische soortvorming en vervolgens sympatrische soortvorming)
Platentektoniek en verspreiding van soorten
processen van platentektoniek moeten meegenomen worden in de verspreiding van soorten
Planten meer overeenkomsten want eerder op land gekomen toen de platen nog dichter bij elkaar lagen
Endemische soorten: Soorten die enkel zeer lokaal voorkomen (denk aan Madagaskar)
- Parallelle evolutie
Uitgangspunt: gezamenlijke voorouder, maar geografisch gescheiden
Organen: analoog (=dezelfde vorm en functie) en homoloog (=vanuit eenzelfde voorouderlijk orgaan
ontwikkeld)
Voorbeeld: placentale zoogdieren en buideldieren (tot -100 miljoen jaar)
- Divergente evolutie
Uitgangspunt: gezamenlijke voorouder
Organen: homologe organen (=vanuit eenzelfde voorouderlijk orgaan ontwikkeld)
Voorbeeld: ontwikkeling van voorpoot in zoogdieren
- Convergente evolutie
Uitgangspunt: heel verschillende voorouders
Organen: analoog (=dezelfde vorm en functie)
Voorbeeld: vleugels bij dieren
Moleculaire en evolutionaire Ecologie
DNA: code van het leven
- bron van variatie
- ‘transportmiddel’ van overerving
Oorzaak van variatie: mutaties
Oorzaak van variatie: mutaties
