4VWO Biologie Hoofdstuk 4 Evolutie
Paragraaf 1
Ontwikkeling van het leven
De aarde bestaat ongeveer 4,6 miljard jaar.
3,8 miljard jaar geleden (Precambrium): eerste eencellige vormen van leven.
670 miljoen jaar geleden (Precambrium): de eerste meercelligen. Atmosfeer: 7% zuurstof
542 miljoen jaar geleden: ontstaan gepantserde dieren, geleedpotigen, stekelhuidigen,
vissen. Veel fossielen uit deze tijd.
400 miljoen jaar geleden: eerste landplanten, landdieren.
350 miljoen jaar geleden: gewervelden, de amfibieën. Planten met vaatbundels voor
verbeterd transport van stoffen in planten, dus ontstaan grotere
planten.
Carboon: wouden met varens en paardenstaarten, eerste reptielen en ontwikkeling insecten.
250 miljoen jaar geleden: zaadplanten
Mesozoïcum: tijdperk van de reptielen. Eerste echte gewervelde landdieren, want
voortplanting was niet meer afhankelijk van water: schaal.
Jura: grote verscheidenheid tussen reptielen.
Tijdens bloeitijd van sauriërs ontstonden eerste zoogdieren en vogels.
Cenozoïcum: ontwikkeling zoogdieren en vogels door langdurige klimaatverandering en
meteorietinslag: sauriërs waren verdwenen,
Oudste fossielen met menselijke kenmerken = 5 miljoen jaar oud.
bron: (Max - Biologie voor
jou 4b vwo
Leeropdrachtenboek, 2019)
,Ontstaan van organische stoffen
Aan het ontstaan van het leven ging waarschijnlijk een chemische evolutie vooraf. Hierin
werden stoffen gevormd waaruit de eerste eencellige kon ontstaan. Tot ongeveer 3 miljard
jaar geleden bevatte de atmosfeer geen zuurstof. De oeratmosfeer was een mengsel van
stikstofgas, waterdamp, koolstofmonoxide, koolstofdioxide, waterstofgas, ammoniak,
methaan en waterstofsulfide. Door toevoer van energie (botsingen meteorieten) kunnen deze
gassen ioniseren, waarbij koolstof, waterstof, stikstof en zuurstof ontstaan. Deze ionen
reageren onmiddellijk met elkaar. Op die manier ontstonden er:
- Anorganische stoffen:
komen zowel in levenloze natuur voor als in organismen
kleine, eenvoudig gebouwde moleculen
CO, CO2, H2O, NaCl en O2
- Organische stoffen:
afkomstig van organismen
relatief grote, ingewikkeld gebouwde moleculen, die vrijwel altijd C, H en O
bevatten, maar ook N, P en S
Het Miller-Urey-experiment bootste het ontstaan van organische
stoffen uit anorganische stoffen na. Miller stelde een mengsel van
ammoniak, methaan, waterstofgas en waterdamp bloot aan
elektrische ontladingen. Daarbij ontstonden onder andere
aminozuren en nucleotiden. Uit aminozuren en nucleotiden,
sachariden en vetzuren kunnen in organismen belangrijke
organische stoffen als eiwitten, DNA, koolhydraatketens en vetten
worden gevormd.
Ontstaan van levende cellen bron: (Max - Biologie voor jou 4b vwo
Leeropdrachtenboek, 2019)
1) De eerste organische stoffen kwamen terecht in oerzeeën waar indikking plaatsvond
dat een organische oersoep veroorzaakte. Hierin verenigden kleine organische
moleculen tot grotere en ze rangschikten zich in ‘druppeltjes’ (protobionten). Hieruit
ontstonden de eerste cellen met DNA. ( zelforganisatie: het ontstaan van
eenheden met nieuwe eigenschappen op een hoger organisatieniveau, zoals
celdifferentiatie en apoptose)
2) Black smokers, vulkanische schoorstenen op oceaanbodem, veroorzaakten
protobionten. Door mineralen kleurt dit water zwart.
3) Bouwstenen voor het leven zijn afkomstig uit de ruimte.
De eerste fossielen zijn 3,5 miljard jaar oud, maar er leefden eerder ook al dieren, maar die
bezaten geen harde delen. Alle gevonden fossielen ouder dan 1,4 miljard jaar zijn van
prokaryote organismen: eencellige organismen zonder celkern of andere zichtbare
organellen. Prokaryoten bezitten een kringvormig DNA dat los in het cytoplasma ligt.
De eerste prokaryote organismen waren anaeroob: die kunnen alleen leven in een milieu
zonder zuurstof. En heterotroof: ze verkregen energie uit de opname en afbraak van
organische stoffen uit de oersoep. Heterotrofe organismen kunnen geen organische stoffen
maken uit anorganische stoffen. Ze moeten organische stoffen (bv. andere organismen) als
, voedsel opnemen. Uit deze organische stoffen maken ze hun eigen organische stoffen. Voor
hun opbouw gebruiken ze anorganische stoffen uit de omgeving.
2,9 miljard jaar geleden ontstonden er cyanobacteriën/blauwalg. Zij waren in staat tot
fotosynthese. Ze waren autotroof: alleen anorganische stoffen nodig. Hieruit maken ze
organische stoffen waaruit ze bestaan. De hoeveelheid organische stof op aarde kon
daardoor toenemen. Ze produceerden zuurstof wat giftig was voor de anaerobe
levensvormen die al op aarde aanwezig waren. Ongeveer 2 miljard jaar geleden waren er
zoveel autotrofe bacteriën in de zeeën aanwezig dat de atmosfeer zuurstofrijker werd. De
anaerobe organismen werden langzaam vergiftigd en er ontstonden aerobe heterotrofe
bacteriën. Deze eencelligen gebruikten de beschikbare zuurstof om opgenomen energierijke
organische stoffen af te breken.
1.5 miljard jaar geleden: ontstaan eerste eukaryoten: cellen met een celkern, dubbele
membranen en organellen, volgens endosymbiosetheorie: eukaryoten ontstonden uit
relatief grote prokaryoten. Door instulping van het celmembraan rondom het DNA ontstonden
een kernmembraan, de celkern en het endoplasmatisch reticulum. Ingesloten aerobe,
heterotrofe bacteriën ontwikkelden zich tot mitochondriën en ingesloten autotrofe
cyanobacteriën ontwikkelden zich tot chloroplasten.
bron: (Max - Biologie voor jou 4b vwo Leeropdrachtenboek, 2019)
Aanwijzingen endosymbiosetheorie:
1) Belangrijk(st)e ondersteuning: Mitochondriën en chloroplasten zijn ooit vrijlevende
bacteriën geweest, want beide organellen bezitten een kringvormig DNA-molecuul.
2) Beide bezitten een dubbel membraan. De bouw van het binnenste membraan komt
overeen met de bouw van het celmembraan van prokaryote organismen.
3) De celdeling verloopt bij mitochondriën en chloroplasten (plastiden) op eenzelfde manier
als bij prokaryoten.
4) Het cytoplasma van planten en dieren kan zelf geen mitochondriën of chloroplasten
vormen.
5) Als een plantaardige of dierlijke cel zich deelt, delen ook de mitochondriën en
chloroplasten zich. De deling van deze organellen is niet geprogrammeerd vanuit het DNA in
de celkern, maar vanuit het eigen kringvormige DNA-molecuul. Dit DNA lijkt in samenstelling
meer op het DNA van de nu levende bacteriën, dan op het DNA in de celkern.
Indeling in domeinen
De ontwikkeling van levensvormen gedurende miljarden jaren heeft geleid tot een enorme
biodiversiteit (verscheidenheid aan organismen). Er zijn inmiddels 1,5 miljoen organismen
beschreven. Met een goed ordeningssysteem kun je al die soorten en vormen bestuderen en
overzicht houden.
Taxonomen beschrijven, ordenen en benoemen groepen organismen.
