ANW H5
5.1.1 Weten hoe met reductionisme beter onderzocht kan worden wat leven nou eigenlijk is. De vier
kenmerken van leven (metabolisme, homeostase, reproductie, adaptatie) weten, kunnen beschrijven
en kunnen herkennen.
Wanneer je de kenmerken van leven beschrijft, geef je dan wel een antwoord op de vraag wat leven nu
eigenlijk is? In de wetenschap gebeurt dit erg vaak. Op een 'wat is' vraag geven we vaak antwoord met
een beschrijving van hoe iets in elkaar zit. Filosoof Daniel Denett spreekt van 'gretig reductionisme'.
"We willen te veel met te weinig verklaren en we reduceren een vraag tot een simpele beschrijving van
hoe iets werkt". Dus als er een 'wat is' vraag wordt gesteld, reageren we erop met hoe datgene werkt,
en hoe het werkt enzo, maar in feite geef je dan maar deels antwoord op de vraag.
Kenmerken van leven:
Metabolisme (stofwisseling). Alle organismen bestaan uit 1 of meer cellen en deze cellen
kunnen energie en materiaal van de buitenwereld opnemen om zichzelf te onderhouden.
Dit proces wordt door het DNA geleid.
Homeostase is de mogelijkheid van alle cellen om zich aan te passen aan kleine
veranderingen in de omgeving. Dat doen ze met behulp van de energie en het materiaal
dat ze krijgen door metabolisme. Ook dit wordt door instructies van DNA geleid.
Reproductie of voortplanting. Een organisme kan, voordat het sterft, kopieën van zichzelf
maken en geeft zo zijn genetische materiaal door. Bij ongeslachtelijke voortplanting
betreft dit al zijn materiaal, maar bij geslachtelijke voortplanting wordt slechts een deel
van het materiaal doorgegeven.
Adaptie of aanpassing. In een tijdsspanne van vele generaties kan een bepaalde soort
veranderen en zich aanpassen aan veranderende omgevingen. Dit gebeurt door foutjes in
de kopieën van het DNA. Sommige foutjes zijn voordelig, zo ontstaan nieuwe soorten. Dit
is de basis van de evolutie.
5.1.2 Het Stanley-Miller experiment kunnen beschrijven en weten wat de betekenis hiervan was voor ons
denken over het ontstaan van leven. Kunnen toelichten dat er een ‘natuurlijke impuls’ is dat dingen
samenkomen om complexere vormen te krijgen.
Zo'n 3,7 miljard jaar geleden sprong een klein pakketje chemicaliën tot leven. Alles wat nu leeft, plant of dier,
stamt af van ditzelfde celletje. Hoe gebeurde deze Big birth, zoals biologen het wel noemen? Scheikundige
Stanley Miller onderzocht dit. Hij nam 2 vaatjes, 1 met water dat stond voor de oeroceaan en in de andere
bootste hij de atmosfeer van de aarde na door de gassen die toen het leven zou zijn ontstaan aanwezig waren
hierin te doen. Vervolgens zette hij de met elkaar verbonden glazen stolpen kort onder stroom (zo bootste hij
energie na) en keek wat er ging gebeuren. Resultaat: er waren organische moleculen, zoals aminozuren,
ontstaan. Dit geeft een eerste inzicht hoe het leven is ontstaan.
Tegenwoordig weten we dat proteïnen, de bouwstenen voor leven, niet zomaar ontstonden maar die zijn
langzaam geëvolueerd. We weten ook dat chemische reacties die te maken hebben met het leven zeer vaak
voorkomen en hebben goede redenen om aan te nemen dat leven zelf onvermijdelijker is dan we denken,
omdat er een natuurlijke impuls is om samen te komen en complexe vormen te krijgen (bijv sneeuwvlokje).
, 5.1.3 Weten dat DNA de genetische informatie van een organisme draagt, dat het vier nucleotiden (A, T, G,
C) heeft, waarbij A tegenover T ligt, en G tegenover C. Weten dat de volgorde van deze nucleotiden de
genetische informatie bepaald, en dat er vrijwel ontelbaar veel combinaties mogelijk zijn in meercellige
organismen. Weten dat DNA in chromosomen ligt, en wat voor effect dit heeft op de voortplanting.
DNA is molecuul voor leven. DNA is een drager van erfelijke eigenschappen en zit in alle organismen die er
zijn. Een DNA-molecuul bestaat uit 2 lange strengen die met elkaar vervlochten zijn in de vorm van een
dubbele helix. De 2 strengen zijn met elkaar verbonden door basenparen, die steeds 2 tegenover elkaar
liggende nucleotiden verbinden. DNA bevat 4 verschillende nucleotiden met de nucleobasen adenine (A),
thymine (T), guanine (G) en cytosine (C). De volgorde van nucleotiden (sequentie) verschaft unieke erfelijke
info, soort codes. Ontelbaar combinaties omdat je al die vele DNA-moleculen in allerlei combinaties kan
leggen.
DNA bevindt zich in cellen in de vorm van chromosomen. Bij voortplanting krijgt elke cel een kopie van het
DNA, op deze manier wordt DNA doorgegeven aan nageslacht. Op een chromosoom bevinden zich
honderden genen. Dit zijn stukjes DNA die coderen voor 1 of meer eiwitten, en deze eiwitten vervullen op
hun beurt enorm veel verschillende biologische functies. Dit coderen gebeurt door middel van transcriptie:
een bepaalde DNA-sequentie van een gen wordt gekopieerd naar mRNA, vervolgens wordt dit vertaald in een
bepaalde volgorde van aminozuren. Deze volgorde bepaalt weer wat voor eiwit er wordt aangemaakt.
5.2.1 Weten welke drie Goldilocks-voorwaarden de Aarde heeft voor leven. Weten wat wordt bedoeld met
de Goldilocks-zone van de Aarde. Weten dat de Aarde niet alleen toevallig de goede omstandigheden
heeft, maar dat het leven zich juist heeft moeten aanpassen om te overleven.
De 3 Goldilocks-voorwarden van de aarde:
- Het feit dat onze rotsachtige planeet precies de goede ingrediënten heeft die handig zijn voor
het ontstaan van leven.
- Precies goede niveau van energie. We liggen met onze planeet in de Goldilocks-zone: juiste
afstand van de zon. Niet te ver weg, dan zou er geen energie genoeg zijn om atomen te binden
en niet te dichtbij dat moleculen verbranden.
- Het bestaan van water. Water is een goede omgeving voor atomen om samen te gaan en
moleculen te vormen.
De reden dat onze aarde zo precies juist is, is omdat wij geëvolueerd zijn om aan de condities die hier
heersen te voldoen. Waren de omstandigheden anders, dan zouden wij ook anders zijn geweest. Dus de
aarde is niet precies juist gemaakt voor ons maar wij zijn precies goed aangepast om op de aarde te
leven. Andere wezens op andere planeten zouden kunnen doodvallen omdat zij zijn niet aangepast voor
deze aarde.
5.2.2 Weten wat de biosfeer is, dat deze erg kwetsbaar is, en dat mensen hier nu al een grote invloed
op hebben. Weten wat een massa-extinctie gebeurtenis is, en er minimaal één voorbeeld van kunnen
geven. Weten dat massale uitsterving kan leiden tot fossielen en ook fossiele brandstoffen, die
mensen veel gebruiken om de biosfeer aan te tasten.
Biosfeer is die laag van de aarde waar leven in voorkomt, deze laag is heel belangrijk, kwetsbaar en deze
is vaak veranderd door astronomische en geologische gebeurtenissen en hoe bepalend dat was voor de
ontwikkeling van levensvormen zoals wij.
