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
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
√ Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, Bancontact of creditcard voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper FarmaseutBiochemist. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €2,99. Je zit daarna nergens aan vast.
