Samenvatting hoorcolleges deeltentamen 2 Humane Evolutie
Toets (33%), tentamen (33%) en themaopdracht (33%, richtlijnen in syllabus + peer-review)
HC1 Hoofdlijnen evolutie dieren
De kenmerken van de mens zijn op een bepaald moment in de evolutionaire geschiedenis ontstaan
en hebben we daarom gemeenschappelijk met andere dieren. We gebruiken vaak model-organismen
om functionele processen te beoordelen: veel orthologe en paraloge genen gedeeld met model
organismen. Een voorbeeld van een functioneel bestudeerd proces in een modelorganisme
(fruitvlieg) zijn de HOX-genen -> belangrijke rol ontwikkeling aanleg zenuwstelsel (ziektebeelden
bekend van mutaties in 10 verschillende hox genen, zoals synpolydactyly). Begrijpen welke
eigenschappen wij gemeen hebben met verwante dieren is belangrijk.
De mens is het meest verwant aan de deuterostomia, ofwel de zeekomkommer en de zeelelie.
Alle dieren (metazoa) zijn multicellulair, hebben een ontwikkelingsprogramma en zijn heterotroof. In
tegenstelling tot schimmels wordt voedsel intern verteerd. Dieren kunnen bewegen en hebben
spieren. Dieren behoren tot de groep van unikonta. De protisten (choanoflagellata) zijn het meest
verwant aan dieren (gekraagde cellen, voortbeweging met een flagel, heterotroof, lijkend op
choanocyten van sponzen, solitair of kolonievormend).
Hypotheses over hoe de eerste dieren eruit zaten:
Uit genoom analyses blijkt ook geen eenduidige oorsprong van de dieren. Sommige informatie
suggereert dat de eerste dieren bilateria waren. Andere studies spreken van ribkwallen. De
oorsprong van dieren is onduidelijk door snelle radiatie direct na het ontstaan van de eukaryoten.
We kennen echter wel een klassieke opvatting -> sponzen de zustergroep van alle andere dieren.
Evolutionaire relaties in het dierenrijk:
Protista (geen dieren) = eencellige en meercellige algen
(eukaryotisch)
Sponzen = dieren zonder symmetrie
Radiata = poliepen, kwallen, zeeanemomen, koralen
Protostomia = bijna alle ongewervelde dieren
geleedpotigen, weekdieren, wormen
Deuterostomia = enkele ongewervelde groepen plus
gewervelde dieren
Voor de evolutionaire hoofdindeling van dieren zijn er meerdere eigenschappen nuttig:
Symmetrie van het lichaam: radiair symmetrisch (Radiata, maar ook bij niet-Radiata (bilateria) ->
kenmerkend voor sessiele (vast aan de bodem) levenswijze) of bilateraal symmetrisch. Sponzen zijn
niet symmetrisch.
Segmentatie: gesegmenteerd (wormen, geleedpotigen, gewervelde dieren) of niet gesegmenteerd
(platwormen, weekwormen, zeesterren).
Voedingswijze: filtratievoeding, herbivorie, predatie, parasitisme -> onduidelijke relatie, vrijwel alle
fyla hebben vertegenwoordigers met filtratievoeding.
1
,Voorlopig resumé indeling Metazoa:
Larvale ontwikkeling: kiembladen (diploblastisch of triploblastisch) en lichaamsholte
(coeloomvorming). Bij veel dieren heeft de larve een andere gedaante dan het volwassen dier. Dit
heeft een functie want het volwassen dier moet naar andere gebieden zien te komen (dispersie) en
zich kunnen voortplanten -> lichaamsbouw om dat te bewerkstelligen. Larven moeten enkel groeien.
Larvale kenmerken geven vaak het beste inzicht in de evolutionaire positie van een dier omdat je de
secundaire verworven kenmerken nog niet ziet. Dieren horen evolutionair bij elkaar als ze hetzelfde
ontwikkelingspatroon hebben. Processen van de embryologische ontwikkeling hebben een grote
onderlinge afhankelijkheid. Tijdens de vroege embryonale ontwikkeling zijn haast geen levensvatbare
mutaties mogelijk -> daardoor blijven de principes van de vroege ontwikkeling behouden (fylotypisch
stadium). Het fylotypisch stadium is een ontwikkelingsstadium kenmerkend voor het bouwplan van
een fylum. Beperkingen tijdens de ontwikkeling zorgen voor sterke gelijkenis tussen dieren. Dit idee
komt bij Ernst Haeckel (1834 – 1919) vandaan. Biogenetische grondwet: de ontogenie is een verkorte
herhaling van de fylogenie. Tijdens de embryonale ontwikkeling doorloopt een organisme alle
evolutionaire voorstadia. Aan de embryologische ontwikkeling kun je de evolutionaire geschiedenis
aflezen. Dit idee is nu achterhaald.
Nu kennen we heterochronie: evolutie door verandering van de timing van de ontwikkeling, vooral
de reproductieve ontwikkeling ten opzicht van de somatische ontwikkeling.
- Neotenie: somatische ontwikkeling wordt vertraagd, reproductieve ontwikkeling gaat door.
- Pedomorfose: somatische ontwikkeling wordt stopgezet, reproductieve ontwikkeling gaat door.
De foetus van de mens en zijn voorouders lijken qua neotene kenmerken (bijv. schedel) erg op
elkaar. Naarmate de soorten volwassen worden ontstaat er steeds meer verschil. Dit is een
evolutionaire aanpassing als gevolg van seksuele selectie -> meeste mensen voorkeur op jongere
schedelbouw (neotenie). Seksuele selectie d.m.v. partnerkeuze is er dus waarschijnlijk
verantwoordelijk voor dat mensen een kinderlijker uiterlijk hebben geëvolueerd t.o.v. mensapen.
Als we kijken naar evolutionaire relaties in het dierenrijk kunnen we de indeling begrijpen vanuit de
embryologische ontwikkeling. Van belang zijn: bevruchting -> delende cellen (klieving) -> gastrulatie
-> coeloomvorming -> kiembladen. We kennen een radiale of spirale klieving. Bij het proces van
gastrulatie is de blastoporus de eerste indeuking in blastocoel (primaire lichaamsholte). Dit proces –
invaginatie – is de verplaatsing van cellen leidend tot instulping en ontstaan van twee lagen.
We kennen twee soorten kiembladen:
Diploblastisch: twee kiembladen (ectoderm en endoderm)
Triploblastisch: drie kiembladen (ectoderm, mesoderm en endoderm)
• Ectoderm: huid en zenuwstelsel
• Endoderm: darmkanaal, darmklieren
• Mesoderm: skeletspieren, lever, nieren, gonaden
2
, Vorming van het coeloom is ook belangrijk. Hoe het
coeloom ontstaat belangrijk onderscheid tussen
deuterostomia en protostomia. Het verschil zit in het
proces van gastrulatie waar de migrerende cellen
vandaan komen.
Bij de deuterostomia (behoort de mens toe) wordt de blastoporus eerst de anus en dan de mond.
Het mesoderm ontstaat als afsplitsing van het endoderm; ongedetermineerde klieving (pluripotente
cellen). Het coeloom ontstaat uit de darm (enterocoel). Bij protostomia wordt de blastoporus eerst
de mond en dan de anus. Het mesoderm ontstaat uit een vaste cel van het 24-cellig stadium (4d-cel);
gedetermineerde klieving. Het coeloom ontstaat als splijting van het mesoderm (schizocoel).
HC2 Gewervelde dieren
Tot de gewervelde dieren behoren de vissen,
amfibieën, reptielen, vogels en zoogdieren.
Alle gewervelden behoren tot de vertebrata
en dit is een subfylum van het fylum Chordata.
De mens zit samen met de ongewervelde
chordaten in het fylum chordata.
Volgorde herhaling: fylum – klasse – orde – familie – genus – species. Daartussen nog subfylum etc.
Alle gewervelden behoren tot de chordata, komt bij de chordadieren vandaan. Chorda: staaf van
dicht opeen gepakte cellen met grote vacuoles, geeft stevigheid. De chorda wordt bij vertebraten
opgenomen in de wervelkolom. Tot de chordata behoren ook ongewervelde dieren (zoals zakpijpen
en lancetvisjes -> zijn dus meer verwant aan de mens dan een spons of zeester). Bij de voorlopers
van de gewervelde chordata onstond de kieuwkorf: systeem van spleten in de keelholte, afgewisseld
met verstevigingen (kieuwbogen). Water aangezogen door de mond en wordt via de kieuwspleten
naar buiten geperst. Diende oorspronkelijk als een filtratieorgaan t.b.v. voeding. Bij vissen is deze
filterfunctie verloren gegaan maar vormt de kieuwkorf een aanhechting voor de kieuwen:
ademhaling. Dit zien we bij alle gewervelden: kieuwbogen aangepast aan ontwikkelingsprogramma.
Kieuwbogen worden nog steeds aangelegd tijdens de ontwikkeling: eerst de kaak, dan tongbeen, dan
strottenhoofd en aanhechting spieren en zenuwen. De kieuwbogen krijgen nieuwe functies in de
kaak, gehoorbeentjes en het strottenhoofd (larynx). Dit is belangrijk in het debat tussen evolutie en
intelligent design. Argumentatie tegen is extreme evolutie. Een voorbeeld is dat bij de mens een
zenuw vanuit de hersenen onder de aortaboog doorloopt en vervolgens het strottenhoofd aanstuurt:
omweg -> duurt langer tot informatie bij de stembanden aankomt. Dit vormt bewijs tegen intelligent
design want deze omweg zou er niet zijn als het allemaal voorbedacht zou zijn.
3
Toets (33%), tentamen (33%) en themaopdracht (33%, richtlijnen in syllabus + peer-review)
HC1 Hoofdlijnen evolutie dieren
De kenmerken van de mens zijn op een bepaald moment in de evolutionaire geschiedenis ontstaan
en hebben we daarom gemeenschappelijk met andere dieren. We gebruiken vaak model-organismen
om functionele processen te beoordelen: veel orthologe en paraloge genen gedeeld met model
organismen. Een voorbeeld van een functioneel bestudeerd proces in een modelorganisme
(fruitvlieg) zijn de HOX-genen -> belangrijke rol ontwikkeling aanleg zenuwstelsel (ziektebeelden
bekend van mutaties in 10 verschillende hox genen, zoals synpolydactyly). Begrijpen welke
eigenschappen wij gemeen hebben met verwante dieren is belangrijk.
De mens is het meest verwant aan de deuterostomia, ofwel de zeekomkommer en de zeelelie.
Alle dieren (metazoa) zijn multicellulair, hebben een ontwikkelingsprogramma en zijn heterotroof. In
tegenstelling tot schimmels wordt voedsel intern verteerd. Dieren kunnen bewegen en hebben
spieren. Dieren behoren tot de groep van unikonta. De protisten (choanoflagellata) zijn het meest
verwant aan dieren (gekraagde cellen, voortbeweging met een flagel, heterotroof, lijkend op
choanocyten van sponzen, solitair of kolonievormend).
Hypotheses over hoe de eerste dieren eruit zaten:
Uit genoom analyses blijkt ook geen eenduidige oorsprong van de dieren. Sommige informatie
suggereert dat de eerste dieren bilateria waren. Andere studies spreken van ribkwallen. De
oorsprong van dieren is onduidelijk door snelle radiatie direct na het ontstaan van de eukaryoten.
We kennen echter wel een klassieke opvatting -> sponzen de zustergroep van alle andere dieren.
Evolutionaire relaties in het dierenrijk:
Protista (geen dieren) = eencellige en meercellige algen
(eukaryotisch)
Sponzen = dieren zonder symmetrie
Radiata = poliepen, kwallen, zeeanemomen, koralen
Protostomia = bijna alle ongewervelde dieren
geleedpotigen, weekdieren, wormen
Deuterostomia = enkele ongewervelde groepen plus
gewervelde dieren
Voor de evolutionaire hoofdindeling van dieren zijn er meerdere eigenschappen nuttig:
Symmetrie van het lichaam: radiair symmetrisch (Radiata, maar ook bij niet-Radiata (bilateria) ->
kenmerkend voor sessiele (vast aan de bodem) levenswijze) of bilateraal symmetrisch. Sponzen zijn
niet symmetrisch.
Segmentatie: gesegmenteerd (wormen, geleedpotigen, gewervelde dieren) of niet gesegmenteerd
(platwormen, weekwormen, zeesterren).
Voedingswijze: filtratievoeding, herbivorie, predatie, parasitisme -> onduidelijke relatie, vrijwel alle
fyla hebben vertegenwoordigers met filtratievoeding.
1
,Voorlopig resumé indeling Metazoa:
Larvale ontwikkeling: kiembladen (diploblastisch of triploblastisch) en lichaamsholte
(coeloomvorming). Bij veel dieren heeft de larve een andere gedaante dan het volwassen dier. Dit
heeft een functie want het volwassen dier moet naar andere gebieden zien te komen (dispersie) en
zich kunnen voortplanten -> lichaamsbouw om dat te bewerkstelligen. Larven moeten enkel groeien.
Larvale kenmerken geven vaak het beste inzicht in de evolutionaire positie van een dier omdat je de
secundaire verworven kenmerken nog niet ziet. Dieren horen evolutionair bij elkaar als ze hetzelfde
ontwikkelingspatroon hebben. Processen van de embryologische ontwikkeling hebben een grote
onderlinge afhankelijkheid. Tijdens de vroege embryonale ontwikkeling zijn haast geen levensvatbare
mutaties mogelijk -> daardoor blijven de principes van de vroege ontwikkeling behouden (fylotypisch
stadium). Het fylotypisch stadium is een ontwikkelingsstadium kenmerkend voor het bouwplan van
een fylum. Beperkingen tijdens de ontwikkeling zorgen voor sterke gelijkenis tussen dieren. Dit idee
komt bij Ernst Haeckel (1834 – 1919) vandaan. Biogenetische grondwet: de ontogenie is een verkorte
herhaling van de fylogenie. Tijdens de embryonale ontwikkeling doorloopt een organisme alle
evolutionaire voorstadia. Aan de embryologische ontwikkeling kun je de evolutionaire geschiedenis
aflezen. Dit idee is nu achterhaald.
Nu kennen we heterochronie: evolutie door verandering van de timing van de ontwikkeling, vooral
de reproductieve ontwikkeling ten opzicht van de somatische ontwikkeling.
- Neotenie: somatische ontwikkeling wordt vertraagd, reproductieve ontwikkeling gaat door.
- Pedomorfose: somatische ontwikkeling wordt stopgezet, reproductieve ontwikkeling gaat door.
De foetus van de mens en zijn voorouders lijken qua neotene kenmerken (bijv. schedel) erg op
elkaar. Naarmate de soorten volwassen worden ontstaat er steeds meer verschil. Dit is een
evolutionaire aanpassing als gevolg van seksuele selectie -> meeste mensen voorkeur op jongere
schedelbouw (neotenie). Seksuele selectie d.m.v. partnerkeuze is er dus waarschijnlijk
verantwoordelijk voor dat mensen een kinderlijker uiterlijk hebben geëvolueerd t.o.v. mensapen.
Als we kijken naar evolutionaire relaties in het dierenrijk kunnen we de indeling begrijpen vanuit de
embryologische ontwikkeling. Van belang zijn: bevruchting -> delende cellen (klieving) -> gastrulatie
-> coeloomvorming -> kiembladen. We kennen een radiale of spirale klieving. Bij het proces van
gastrulatie is de blastoporus de eerste indeuking in blastocoel (primaire lichaamsholte). Dit proces –
invaginatie – is de verplaatsing van cellen leidend tot instulping en ontstaan van twee lagen.
We kennen twee soorten kiembladen:
Diploblastisch: twee kiembladen (ectoderm en endoderm)
Triploblastisch: drie kiembladen (ectoderm, mesoderm en endoderm)
• Ectoderm: huid en zenuwstelsel
• Endoderm: darmkanaal, darmklieren
• Mesoderm: skeletspieren, lever, nieren, gonaden
2
, Vorming van het coeloom is ook belangrijk. Hoe het
coeloom ontstaat belangrijk onderscheid tussen
deuterostomia en protostomia. Het verschil zit in het
proces van gastrulatie waar de migrerende cellen
vandaan komen.
Bij de deuterostomia (behoort de mens toe) wordt de blastoporus eerst de anus en dan de mond.
Het mesoderm ontstaat als afsplitsing van het endoderm; ongedetermineerde klieving (pluripotente
cellen). Het coeloom ontstaat uit de darm (enterocoel). Bij protostomia wordt de blastoporus eerst
de mond en dan de anus. Het mesoderm ontstaat uit een vaste cel van het 24-cellig stadium (4d-cel);
gedetermineerde klieving. Het coeloom ontstaat als splijting van het mesoderm (schizocoel).
HC2 Gewervelde dieren
Tot de gewervelde dieren behoren de vissen,
amfibieën, reptielen, vogels en zoogdieren.
Alle gewervelden behoren tot de vertebrata
en dit is een subfylum van het fylum Chordata.
De mens zit samen met de ongewervelde
chordaten in het fylum chordata.
Volgorde herhaling: fylum – klasse – orde – familie – genus – species. Daartussen nog subfylum etc.
Alle gewervelden behoren tot de chordata, komt bij de chordadieren vandaan. Chorda: staaf van
dicht opeen gepakte cellen met grote vacuoles, geeft stevigheid. De chorda wordt bij vertebraten
opgenomen in de wervelkolom. Tot de chordata behoren ook ongewervelde dieren (zoals zakpijpen
en lancetvisjes -> zijn dus meer verwant aan de mens dan een spons of zeester). Bij de voorlopers
van de gewervelde chordata onstond de kieuwkorf: systeem van spleten in de keelholte, afgewisseld
met verstevigingen (kieuwbogen). Water aangezogen door de mond en wordt via de kieuwspleten
naar buiten geperst. Diende oorspronkelijk als een filtratieorgaan t.b.v. voeding. Bij vissen is deze
filterfunctie verloren gegaan maar vormt de kieuwkorf een aanhechting voor de kieuwen:
ademhaling. Dit zien we bij alle gewervelden: kieuwbogen aangepast aan ontwikkelingsprogramma.
Kieuwbogen worden nog steeds aangelegd tijdens de ontwikkeling: eerst de kaak, dan tongbeen, dan
strottenhoofd en aanhechting spieren en zenuwen. De kieuwbogen krijgen nieuwe functies in de
kaak, gehoorbeentjes en het strottenhoofd (larynx). Dit is belangrijk in het debat tussen evolutie en
intelligent design. Argumentatie tegen is extreme evolutie. Een voorbeeld is dat bij de mens een
zenuw vanuit de hersenen onder de aortaboog doorloopt en vervolgens het strottenhoofd aanstuurt:
omweg -> duurt langer tot informatie bij de stembanden aankomt. Dit vormt bewijs tegen intelligent
design want deze omweg zou er niet zijn als het allemaal voorbedacht zou zijn.
3
