13. Het ontstaan van leven op aarde
- leven = georganiseerde materie in staat is tot metabolisme, voortplanting en evolutie
→ vr reproductie accumulatie v overerfbare struct nodig, E uit
metabolisme zorgt vr
accumulatie, ook patroon vr opslag v struct & functies overerving dr geheugendr
moleculen
→ beperkte variatie in overerving nodig
- 13,8 GJ: ontstaan heelal (gigajaar = miljardjaar
- 5.0 GJ: ontstaan zonnestelsel
13.1. Wanneer is het leven op Aarde ontstaan?
- specifieke gebeurtenissen plaatsen in historisch kader
- abiogenese → ontstaan v leven uit n levende materie → onderzoek hiernaar
→ top-down benadering: huidige diversiteit, kenmerken en evolutionaire
relaties
bekijken en hieruit aard v 1ste voorouder ontdekken → LUCA = last
universal
common anc.
→ bottom-up benadering: fragmentaire kennis v Aarde bekijken en hieruit
processen
zoeken die bouwstenen v leven & 1ste cel hebben gevormd
→ TDB: biologen/paleontologen, BUB: astronomen, geologen &
chemici
- abiogenese → natuurlijk proces gedreven dr wetten v natuurkunde in juiste
omgeving
→ eenv organische verbindingen geven aanl tot complexe org verb
→ protocellen (eenv zelfreplicerende voorloper) geeft aanleiding tot leven
- chemische/prebiotische evolutie: ontwikkeling v moleculen die nu belangr zijn
→ n deel v evolutietheorie maar gelijkaardige mechan → moet eig v leven
verwerven
→ moeilijke reconstructie → geen kennis over fossielen enz tot 3.8 miljard j
geleden
→ speculatieve hypothesen → dr samenstelling v sferen
- wnr leven ontstaan is → boven & ondergrens bepalen
→ ondergrens: punt waarop het zou k hebben bestaan → geologische
studies
→ bovengrens: punt waarop leven er zeker was → fossielen/geochemische
studies
13.1.1. Schattingen van de leeftijd van de Aarde bepalen de benedengrens over het
ontstaan van leven op Aarde
- 2 benaderingen
→ prebiotische evolutie → 1e leven ong 3.85 miljard jaar geleden =
abiogenese
→ Hadeaan
→ grote stappen in biotische evo → unicel, FS, multicell, sexuele diff, div...)
,→ 3.5 miljard j geleden: oudste fossielen → anaeroob = Archeaan
→ 2.5 miljard j geleden: O2-FS = Proterozoïcum
→ 2.0 miljard j geleden: aerobe prokaryoten = Proterozoïcum
→ 1.5 miljard j geleden: eukaryoten = Proterozoïcum
→ 0.8 miljard j geleden: multicellulairen = Proterozoïcum
→ 0.6 miljard j geleden: Cambrische explosie → veel leven = Proterozoïcum
→ vanaf Cambrium explosie v invertebraat leven
(0.543 miljard j)
→ 1 dag op kalender = 1.5 miljoen j
→ laatste 70min: Hominidae (0.075 miljard j geleden) → laatste
minuut: Homo sapiens (125 000 j geleden) → gerapporteerde geschiedenis v
mens laatste 5 sec (10 000 j) → 20 j van ons leven = 10 ms op de kalender
PRIMAIR (PALEOZOICUM):
→ Cambrium (534 miljoen j geleden) + Ordovicium (505 miljoen j
geleden) → 1e landpltn, vissen & dominante trilobieten
→ Siluur (438 miljoen j geleden) + Devoon (410 miljoen j geleden) →
nr land: amfibiën, insecten & dominante vissen
→ Carboon (360 miljoen j geleden) → eerste reptielen, koolwouden &
dominante amfibiën
→ Perm (286 miljoen j geleden) → trilobieten extinct & dominante
marienen
SECUNDAIR (MESOZOICUM)
→ Trias (248 miljoen j geleden) + Jura (208 miljoen j geleden) + Krijt
(145 miljoen j geleden) → bloeiende pltn, vogels, reptielen & 1e zoogdieren
TERTIAIR (65 miljoen j geleden) (CENOZOICUM) → dominante
zoogdieren
QUATERNAIR (1.65 miljoen j geleden) (CENOZOICUM) → Hominidae
→ geologische studies → ouderdom v rotsen & mineralen
13.I.1.1. De geologische benadering
- rotsen dateren → radioactief verval v radioisotopen
→ radioisotopen vervallen in verloop vd tijd
→ verval uniform ifv tijd → leeftijd k w geschat → oudste gesteenten
zoeken
- metamorfe gesteenten in Great Slave Lake (Canada) 4 miljard j oud, ook 3.8 miljard j
- zirkoonkristallen in AUS v 4.3 miljard j oud → in rotsen die jonger zijn
→ als kristallen v aarde zijn (n v meteoriet) → aarde minstens 4.3 miljard j
oud
13.1.1.1.1. Radioisotoop datering
- chem ele → atoomnummer = #protonen → isotopen met verschillend
#neutronen
→ k onstabiel zijn → emissie v partikels (⍺-deeltjes (He), -deeltjes (elektronen) en � -
deeltjes (fotonen) → radioactieve isotopen
→ uniek, uniform vervalpatroon beschr dr halfwaardetijd t 1/2 → tijd vr ½
verval
→ vervalpatroon = bass v radiometrische datering
- radioactieve vervalreeks v U
→ alfaverval = massagetal -4 en atoomnr -2 → emissie v He
, → betaverval = massagetal blijft gelijk en atoomnr +1 → neutron w p, e +
antineutrino
- hypothetisch voorbeeld
→ doos met 1 mol X (radioisotoop) t geleden met t 1/2 v 1 miljard j (stabiel = Y)
→ t dr #mol in doos te veronderst & t1/2 te gebr
→ ⅛ nog in doos → 3xt1/2 verlopen → 3 miljard jaar
→ beginc meestal n gekend → verhouding bepalen X:Y verhouding
methode
→ na t1/2 → X:Y = 0.5:0.5 of 1:1 → als t1/2 gek is zo t berekenen
→ t=1/�*ln(1+X/Y) → t1/2=ln2/� (lambda = vervalcte)
→ praktijk: absolute hoeveelh v X & Y + X:Y bepalen op versch tijdstippen
→ complexer dan doos → Y hier n aanwezig, in praktijk wel
→ uitwisseling v X en/of Y met omgeving
→ t1/2 moet zelfde grootteorde als staal hebben
- C14 voor datering van biologisch materiaal
→ 3 isotopen: C14, C13 en C12
→ C14 = radioactief met t1/2 v 5730j → 60 000j stalen
→ w continu gepr in atmosf dr kosm straling → verlies v p & opname neutr
(14N)
→ verval v C14 produceert N14, antineutrino & elektron (ꞵ-deeltje)
→ X:Y verhoudingsmethode n bruikbaar → geen methode vr [Y] in
staal
→ bepalen v [X] in staal → betrouwbaar want C-isotopen komen in
dezelfde verhouding in levende org voor
→ C12 = 98,89%, C13 = 1,11% en C14 = 10-10,%
→ C12 & C13 = stabiele isot → [C12] & [C13] bepalen → [C14] k w
bepaald
→ ouderdom v staal dr [14C] en t1/2
- ZrSiO4-datering om ouderdom v aarde te schatten
→ C14 kleine t1/2 → lage t1/2 nodig → combinatie v materiaal & omstandigheden vr
schatting
→ rotsen na ontst dr vulkaan versmelten → isotopen w uitgewisseld →
nieuw materiaal met nieuw evenwicht → n meer representatief vr begin
→ ZrSiO4 (zirkoon) → afkoelen v stollingsgest → houdt altijd teken v 1e
kristallisatie
→ vangt radiotopen U238 dat nr Pb206 vervalt met t 1/2 v 4510 miljoen j
→ Pb206 afw in oorspr kristal, anders Pb206 bij aanvang bepalen dr
hoeveelheid Pb204 (stabiel) zoals in C14 (C12 & C13 vr hoeveelheid C14)
→ ouderdom U236:Pb206
→ ook U235→Pb207 (t1/2 = 704 miljoen j)
→ leeftijd = 4,4 miljard j
12.1.1.2. De planetologische benadering
- studie v sterren & planeten → leeftijd v zonnestelsel
→ ontstaan vh universum dr obv Hubble-cte, roodverschuiving & denisiteit
→ zwarte energie is een repulsiekracht → duwt universa uiteen
→ homogene ruimte met lage densiteit
→ kosmische achtergrondstraling = “oud licht” v homogeen
Les avantages d'acheter des résumés chez Stuvia:
Qualité garantie par les avis des clients
Les clients de Stuvia ont évalués plus de 700 000 résumés. C'est comme ça que vous savez que vous achetez les meilleurs documents.
L’achat facile et rapide
Vous pouvez payer rapidement avec iDeal, carte de crédit ou Stuvia-crédit pour les résumés. Il n'y a pas d'adhésion nécessaire.
Focus sur l’essentiel
Vos camarades écrivent eux-mêmes les notes d’étude, c’est pourquoi les documents sont toujours fiables et à jour. Cela garantit que vous arrivez rapidement au coeur du matériel.
Foire aux questions
Qu'est-ce que j'obtiens en achetant ce document ?
Vous obtenez un PDF, disponible immédiatement après votre achat. Le document acheté est accessible à tout moment, n'importe où et indéfiniment via votre profil.
Garantie de remboursement : comment ça marche ?
Notre garantie de satisfaction garantit que vous trouverez toujours un document d'étude qui vous convient. Vous remplissez un formulaire et notre équipe du service client s'occupe du reste.
Auprès de qui est-ce que j'achète ce résumé ?
Stuvia est une place de marché. Alors, vous n'achetez donc pas ce document chez nous, mais auprès du vendeur FarmaseutBiochemist. Stuvia facilite les paiements au vendeur.
Est-ce que j'aurai un abonnement?
Non, vous n'achetez ce résumé que pour €2,99. Vous n'êtes lié à rien après votre achat.
