1. Diversiteit en evolutie van bouwplan
1.1. Definitie van een dier
- Kenmerken die dieren onderscheiden van andere levende organismen:
o Heterotroof: dieren moeten andere organismen opnemen voor voeding,
als bron van energie en organische moleculen
® Herbivoren eten autotrofen
® Carnivoren eten andere heterotrofen (dieren)
® Omnivoren eten zowel auto- als heterotrofen
® Detrivoren eten decomposerende, dode organismen
o Meercellig
o Flexibel celmembraan (geen rigide celwand)
® De cellen worden samengehouden door extracellulaire structurele
proteïnen zoals collageen; ook intercellulaire juncties
o Kunnen zich actief voortbewegen (ontwikkeling van spieren en
zenuwstelsel)
® Uitzondering: bv. koraal (hebben een vastzittende of sessiele fase)
® Sommige dieren kunnen ook vliegen
o Kunnen zich seksueel voortplanten
® Dit gebeurt m.b.v. een grotere onbeweeglijke eicel en een kleinere
beweeglijke zaadcel (haploïd) die versmelten zodat er een zygote
ontstaat (diploïd)
o Hebben een karakteristiek patroon van embryonale ontwikkeling met
aanleg van verschillende weefsels: de zygote ondergaat mitotische
delingen ter vorming van morula, blastula, gastrula
1.2. Bijkomende kenmerken
- Grote diversiteit in vorm (ongeveer 1,5 miljoen gekende soorten; waarschijnlijk
zijn er nog veel meer)
- Er zijn gewervelden of vertebraten en ongewervelden of invertebraten (ongeveer
90% is ongewerveld)
- Grote diversiteit in habitat
® Aquatisch (kan zowel zoet als zout water zijn) of terrestrisch
® Meerderheid = aquatisch
- Organisatie van cellen in weefsels
® Niet bij sponzen
1
, 1.3. Variatie in lichaamsbouwplan
- Alle dieren hebben dezelfde bestaansproblemen:
o Voedsel en zuurstof verkrijgen
o Afvalstoffen verwijderen
o Evenwicht in water- en zoutbalans bewaren
o De soort in stand houden
- De oplossing voor de bestaansproblemen is verschillend naargelang de habitat
en de morfologie/fysiologie en is gecorreleerd met:
o Het leefmilieu (aquatisch of terrestrisch)
o De afmetingen (groot of klein)
o De levenswijze (sessiel of vrijlevend)
- In de loop van de evolutie is er verscheidenheid ontstaan
® Divergente evolutie: door selectiedruk ontwikkelen dieren van eenzelfde
soort zich verschillend
® Convergente evolutie: verschillende diersoorten ontwikkelen kenmerken
met eenzelfde functie
® Parallele evolutie: dieren ontwikkelen zich gelijk
- 5 basiskenmerken of sleutelelementen die de evolutie van dieren onderliggen:
o Weefsels
o Symmetrie
o Lichaamsholte
o Embryonale ontwikkeling
o Segmentatie van lichaamseenheden
1.3.1. Ontwikkeling van weefsels
- 2 onderverdelingen:
o Parazoa of sponzen
® Eenvoudigste dieren
® Hebben geen gedefinieerde weefsels en organen
® Komen voor als celaggregaten
® Hebben geen irreversibele differentiatie (er zijn
verschillende celtypes, maar deze kunnen van de
ene in de andere overgaan)
o Eumetazoa (alle andere dieren)
® Hebben gescheiden en goed afgelijnde weefsels
® Hebben irreversibele differentiatie voor de meeste
celtypes (morfologie en functie is bepaald en kan
niet veranderen)
® Van stamcellen is de functie nog niet bepaald: deze
kunnen totipotent zijn (kunnen nog tot alles
uitgroeien: embryonale stamcellen) of multipotent
(kunnen niet tot alles maar wel tot veel uitgroeien)
2
, 1.3.2. Evolutie van symmetrie
- Parazoa vertonen geen symmetrie;
eumetazoa vertonen symmetrie over
denkbeeldige as(sen) doorheen hun lichaam
- Twee hoofdtypes van symmetrie:
o Radiaal (lichaamsdelen zitten rond
een centrale as; sectie in twee gelijke
delen in gelijk welk 2D vlak): bv. bij
Cnidaria zoals zeeanemonen, kwallen,
koralen…
o Bilateraal (linker- en rechterhelft zijn
spiegelbeeld; alleen het sagittale vlak
deelt het organisme in twee gelijke delen): bv. bij Reptilia zoals slangen,
schildpadden…
- Evolutionair voordeel van bilaterale symmetrie:
o Grotere en directionele mobiliteit doorheen hun milieu
o Concentratie van specifieke organen op verschillende plaatsen in het
lichaam (bv. sensorische organen dikwijls anterieur/vooraan)
o Cephalisatie/cefalisatie: evolutie van een specifieke hersenregio vooraan
1.3.3. Ontwikkeling van een lichaamsholte
- De meeste dieren bestaan uit drie kiemlagen:
o Buitenste ectoderm (bv. zenuwstelsel en huid)
o Middelste mesoderm (bv. spieren en skelet)
o Binnenste endoderm (bv. spijsverteringsstelsel)
® Uitzonderingen: sponzen hebben geen kiemlagen en Cnidaria
(uitgesproken als “Nidaria”) hebben enkel een ecto- en endoderm
- Een lichaamsholte is een ruimte die omgeven is door mesoderm en gevormd is
tijdens de embryonale ontwikkeling
® Ondersteunt de weefsels, verdeelt materialen over het lichaam, is plaats
van complexe ontwikkelingsinteracties, laat ontwikkeling van
orgaansystemen toe
- Bij de Bilateria zijn drie basistypes van bouwplan ontstaan:
o Acoelomata: hebben geen lichaamsholte, de ruimte tussen het endo- en
mesoderm is opgevuld met cellen en organisch materiaal
o Pseudocoelomata: hebben een pseudocel tussen het endo- en mesoderm
o Coelomata: hebben een vloeistof of gas bevattende lichaamsholte die
volledig omgeven is met mesodorm: het “coeloom”
® Het coeloom is omgeven door een laagje epitheelcellen
(“peritoneum”)
3
, - De lichaamsholte laat ontwikkeling van
geavanceerde orgaansystemen toe
- Coelomata hebben een circulair systeem voor de
aanvoer van nutriënten en zuurstof en de afvoer
van afvalproducten en 𝐶𝑂!
® Open circulair systeem: bloed stroomt
vanuit de bloedvaten in de sinussen,
vermengt met lichaamsvloeistof en komt
terug terecht in vaten op een andere plaats
in het lichaam
® Gesloten circulair systeem: bloed beweegt
voortdurend in bloedvaten, fysisch
gescheiden van lichaamsvochten à sneller
en efficiënter transport mogelijk
1.3.4. Evolutie van verschillende patronen van ontwikkeling
- Het basispatroon van embryonale ontwikkeling in Bilateria:
o Mitotische celdelingen van de zygote vormen een holle bal van cellen: de
blastula
o De blastula stulpt in om een tweelagige bal te vormen met een
blastoporus (opening naar de buitenwereld) en een archenteron
(primitieve darm)
- Bilateria kunnen in twee groepen verdeeld worden:
o Protostomia of oermondigen
® De blastoporus ontwikkelt tot een mond; later wordt de anus (indien
aanwezig) gevormd uit de blastoporus of een ander deel van het
embryo
® Bij platwormen, nematoden, anneliden, mollusken, arthropoden
o Deuterostomia of nieuwmondigen
® De blastoporus ontwikkelt tot een anus; later wordt de mond gevormd
uit een ander deel van het embryo
® Bij chordaten en echinodermaten
- Deuterostomia verschillen van Protostomia in nog 3 andere embryologische
kenmerken:
o Klievingspatroon van embryonale cellen
® Bij Protostomia is er een spirale klieving (de dochtercellen verplaatsen
naar links of rechts zodat een spiraalvorm ontstaat)
® Bij Deuterostomia is er een radiale klieving (de dochtercellen liggen op
elkaar)
4
1.1. Definitie van een dier
- Kenmerken die dieren onderscheiden van andere levende organismen:
o Heterotroof: dieren moeten andere organismen opnemen voor voeding,
als bron van energie en organische moleculen
® Herbivoren eten autotrofen
® Carnivoren eten andere heterotrofen (dieren)
® Omnivoren eten zowel auto- als heterotrofen
® Detrivoren eten decomposerende, dode organismen
o Meercellig
o Flexibel celmembraan (geen rigide celwand)
® De cellen worden samengehouden door extracellulaire structurele
proteïnen zoals collageen; ook intercellulaire juncties
o Kunnen zich actief voortbewegen (ontwikkeling van spieren en
zenuwstelsel)
® Uitzondering: bv. koraal (hebben een vastzittende of sessiele fase)
® Sommige dieren kunnen ook vliegen
o Kunnen zich seksueel voortplanten
® Dit gebeurt m.b.v. een grotere onbeweeglijke eicel en een kleinere
beweeglijke zaadcel (haploïd) die versmelten zodat er een zygote
ontstaat (diploïd)
o Hebben een karakteristiek patroon van embryonale ontwikkeling met
aanleg van verschillende weefsels: de zygote ondergaat mitotische
delingen ter vorming van morula, blastula, gastrula
1.2. Bijkomende kenmerken
- Grote diversiteit in vorm (ongeveer 1,5 miljoen gekende soorten; waarschijnlijk
zijn er nog veel meer)
- Er zijn gewervelden of vertebraten en ongewervelden of invertebraten (ongeveer
90% is ongewerveld)
- Grote diversiteit in habitat
® Aquatisch (kan zowel zoet als zout water zijn) of terrestrisch
® Meerderheid = aquatisch
- Organisatie van cellen in weefsels
® Niet bij sponzen
1
, 1.3. Variatie in lichaamsbouwplan
- Alle dieren hebben dezelfde bestaansproblemen:
o Voedsel en zuurstof verkrijgen
o Afvalstoffen verwijderen
o Evenwicht in water- en zoutbalans bewaren
o De soort in stand houden
- De oplossing voor de bestaansproblemen is verschillend naargelang de habitat
en de morfologie/fysiologie en is gecorreleerd met:
o Het leefmilieu (aquatisch of terrestrisch)
o De afmetingen (groot of klein)
o De levenswijze (sessiel of vrijlevend)
- In de loop van de evolutie is er verscheidenheid ontstaan
® Divergente evolutie: door selectiedruk ontwikkelen dieren van eenzelfde
soort zich verschillend
® Convergente evolutie: verschillende diersoorten ontwikkelen kenmerken
met eenzelfde functie
® Parallele evolutie: dieren ontwikkelen zich gelijk
- 5 basiskenmerken of sleutelelementen die de evolutie van dieren onderliggen:
o Weefsels
o Symmetrie
o Lichaamsholte
o Embryonale ontwikkeling
o Segmentatie van lichaamseenheden
1.3.1. Ontwikkeling van weefsels
- 2 onderverdelingen:
o Parazoa of sponzen
® Eenvoudigste dieren
® Hebben geen gedefinieerde weefsels en organen
® Komen voor als celaggregaten
® Hebben geen irreversibele differentiatie (er zijn
verschillende celtypes, maar deze kunnen van de
ene in de andere overgaan)
o Eumetazoa (alle andere dieren)
® Hebben gescheiden en goed afgelijnde weefsels
® Hebben irreversibele differentiatie voor de meeste
celtypes (morfologie en functie is bepaald en kan
niet veranderen)
® Van stamcellen is de functie nog niet bepaald: deze
kunnen totipotent zijn (kunnen nog tot alles
uitgroeien: embryonale stamcellen) of multipotent
(kunnen niet tot alles maar wel tot veel uitgroeien)
2
, 1.3.2. Evolutie van symmetrie
- Parazoa vertonen geen symmetrie;
eumetazoa vertonen symmetrie over
denkbeeldige as(sen) doorheen hun lichaam
- Twee hoofdtypes van symmetrie:
o Radiaal (lichaamsdelen zitten rond
een centrale as; sectie in twee gelijke
delen in gelijk welk 2D vlak): bv. bij
Cnidaria zoals zeeanemonen, kwallen,
koralen…
o Bilateraal (linker- en rechterhelft zijn
spiegelbeeld; alleen het sagittale vlak
deelt het organisme in twee gelijke delen): bv. bij Reptilia zoals slangen,
schildpadden…
- Evolutionair voordeel van bilaterale symmetrie:
o Grotere en directionele mobiliteit doorheen hun milieu
o Concentratie van specifieke organen op verschillende plaatsen in het
lichaam (bv. sensorische organen dikwijls anterieur/vooraan)
o Cephalisatie/cefalisatie: evolutie van een specifieke hersenregio vooraan
1.3.3. Ontwikkeling van een lichaamsholte
- De meeste dieren bestaan uit drie kiemlagen:
o Buitenste ectoderm (bv. zenuwstelsel en huid)
o Middelste mesoderm (bv. spieren en skelet)
o Binnenste endoderm (bv. spijsverteringsstelsel)
® Uitzonderingen: sponzen hebben geen kiemlagen en Cnidaria
(uitgesproken als “Nidaria”) hebben enkel een ecto- en endoderm
- Een lichaamsholte is een ruimte die omgeven is door mesoderm en gevormd is
tijdens de embryonale ontwikkeling
® Ondersteunt de weefsels, verdeelt materialen over het lichaam, is plaats
van complexe ontwikkelingsinteracties, laat ontwikkeling van
orgaansystemen toe
- Bij de Bilateria zijn drie basistypes van bouwplan ontstaan:
o Acoelomata: hebben geen lichaamsholte, de ruimte tussen het endo- en
mesoderm is opgevuld met cellen en organisch materiaal
o Pseudocoelomata: hebben een pseudocel tussen het endo- en mesoderm
o Coelomata: hebben een vloeistof of gas bevattende lichaamsholte die
volledig omgeven is met mesodorm: het “coeloom”
® Het coeloom is omgeven door een laagje epitheelcellen
(“peritoneum”)
3
, - De lichaamsholte laat ontwikkeling van
geavanceerde orgaansystemen toe
- Coelomata hebben een circulair systeem voor de
aanvoer van nutriënten en zuurstof en de afvoer
van afvalproducten en 𝐶𝑂!
® Open circulair systeem: bloed stroomt
vanuit de bloedvaten in de sinussen,
vermengt met lichaamsvloeistof en komt
terug terecht in vaten op een andere plaats
in het lichaam
® Gesloten circulair systeem: bloed beweegt
voortdurend in bloedvaten, fysisch
gescheiden van lichaamsvochten à sneller
en efficiënter transport mogelijk
1.3.4. Evolutie van verschillende patronen van ontwikkeling
- Het basispatroon van embryonale ontwikkeling in Bilateria:
o Mitotische celdelingen van de zygote vormen een holle bal van cellen: de
blastula
o De blastula stulpt in om een tweelagige bal te vormen met een
blastoporus (opening naar de buitenwereld) en een archenteron
(primitieve darm)
- Bilateria kunnen in twee groepen verdeeld worden:
o Protostomia of oermondigen
® De blastoporus ontwikkelt tot een mond; later wordt de anus (indien
aanwezig) gevormd uit de blastoporus of een ander deel van het
embryo
® Bij platwormen, nematoden, anneliden, mollusken, arthropoden
o Deuterostomia of nieuwmondigen
® De blastoporus ontwikkelt tot een anus; later wordt de mond gevormd
uit een ander deel van het embryo
® Bij chordaten en echinodermaten
- Deuterostomia verschillen van Protostomia in nog 3 andere embryologische
kenmerken:
o Klievingspatroon van embryonale cellen
® Bij Protostomia is er een spirale klieving (de dochtercellen verplaatsen
naar links of rechts zodat een spiraalvorm ontstaat)
® Bij Deuterostomia is er een radiale klieving (de dochtercellen liggen op
elkaar)
4
