GZW1024 – Gezondheid, Voeding en Bewegen
Taak 1 – Zoek de verschillen en overeenkomsten
Wat is de evolutietheorie (centrale mechanismen)?
Evolutie vindt plaats van generatie op generatie. Het wil zeggen; een geleidelijke ontwikkeling van
eenvoudige naar complexere vormen van levende organismen. Voor deze evolutie van het leven en
voor de verscheidenheid aan soorten op aarde is een natuurwetenschappelijke verklaring opgesteld.
De grondlegger van deze evolutietheorie is Charles Darwin, we spreken van neodarwinistische
evolutietheorie (neodarwinisme). Het is ‘een proces waarbij erfelijke eigenschappen van organismen
veranderen in de loop van de generaties, als gevolg van genetische variatie, voortplanting en
natuurlijke selectie’. De evolutietheorie leunt op drie basisprincipes;
➢ Genetische variatie: twee individuen van dezelfde soort kunnen sterk op elkaar lijken, maar
hebben altijd kleine verschillen in genotype (en daardoor ook in fenotype). Vaak ontstaat dit
als gevolg van mutaties en recombinatie. Deze variaties zijn noodzakelijk voor het optreden
van evolutie; als alle individuen identiek zouden zijn, is er geen ruimte meer voor verandering.
➢ Natuurlijke selectie: variaties geven aanleiding tot selectie, want afhankelijke van de omgeving
zijn sommige eigenschappen van een organisme gunstiger of juist nadeliger. Individuen met
een betere aanpassing (adaptatie) aan het milieu hebben een grotere overlevingskans en
kunnen zich voortplanten. Deze individuen hebben de grootste fitness; gunstig genotype.
Darwin noemde dit idee ‘het voortbestaan van de best passende’ (survival of the fittest).
Vooral mutanten, organismen waarbij een mutatie in het fenotype tot uitdrukking is gekomen,
hebben een grotere overlevingskans. Als door de natuurlijke selectie (de selectiedruk) de
mutanten blijven voorbestaan en de oorspronkelijke individuen uitsterven, vind er evolutie
(verandering) plaats.
o Naast natuurlijke selectie kan er ook sprake zijn van seksuele selectie: het uiterlijk van
het mannetje zegt bij veel soorten iets over zijn kwaliteiten. Op basis hiervan bepaalt
het vrouwtje met welk mannetje ze nakomelingen wil krijgen.
▪ Conflict tussen natuurlijke en seksuele selectie: mannetjes met een opvallend
uiterlijk trekken de aandacht van vrouwen, maar ook van vijanden, en
andersom.
➢ Erfelijkheid: organismen zijn in staat om eigenschappen door te geven aan hun nakomelingen.
Dit kan op verschillende manieren:
o Verticale genoverdracht: genetische materiaal wordt uitgewisseld tussen de ouders.
▪ Overerving van de ouders op de nakomelingen; bij eukaryoten is dit de
overdracht van het genetische materiaal in de celkern.
▪ Overdracht van het genetische materiaal van celorganellen van eukaryoten
zoals mitochondriën en plastiden; vaak via de eicel.
o Horizontale genoverdacht: genetische materiaal wordt uitgewisseld tussen twee niet-
verwante organismen; vooral bij micro-organismen.
Hierbij kunnen veranderingen in de genen ontstaan, waardoor er zich variaties binnen een
soort ontwikkelen. Mutaties:
o Puntmutatie: verandering in één nucleotidepaar. Dit kan een substitutie zijn: een of
meer nucleotideparen in het chromosoom worden vervangen door een ander
nucleotidepaar. Dit heeft vaak niet erg veel invloed op het ontstane eiwit. Alleen
wanneer een codon verandert in een stopcodon, dan wordt het eiwit korter (en
andersom). Het kan ook een delectie zijn: een of meer nucleotideparen worden uit het
chromosoom verwijderd. Of het kan insertie zijn: een of meer nucleotideparen worden
aan het chromosoom toegevoegd. Delectie en insertie hebben altijd tot gevolg dat het
eiwit sterk verandert.
o Genoommutaties (ploïdiemutaties): verandering van het aantal chromosomen in een
cel door een storing van de opbouw van microtubuli tijdens mitose of meiose. Dit heeft
gevolgen voor de verdeling van de chromosomen over dochtercellen (maar niet voor
de genen-samenstelling of de structuur van de chromosomen zelf).
▪ Bij meiose I treedt dan non-disjunctie op; een paar homologe chromosomen
blijven bij elkaar en komen samen in een dochtercel. Een zygote die later
ontstaat heeft dan één chromosoom te veel of één chromosoom te weinig.
▪ Bij meiose II gaan beide chromatiden van een chromosoom niet uit elkaar.
Hierdoor kunnen geslachtscellen ontstaat met één chromosoom dubbel en
één chromosoom dat ontbreekt. Bij een kind met het syndroom van Down
komt het 21e chromosoom in drievoud voor: trisomie-21.
, o Chromosoommutatie (segmentmutaties): verandering van een deel van een
chromosoom met meerdere genen. Een deel van een chromosoom kan afbreken en
zich vasthechten op een andere plaats aan hetzelfde chromosoom of aan een ander
chromosoom. Bij deleties (verwijdering) wordt een sequentie uit het chromosoom
verwijderd (meer dan een of enkele naburige nucleotiden). Bij inversies (omkering)
wordt een sequentie binnen het chromosoom 'omgekeerd' qua volgorde. Bij
duplicaties (verdubbeling) wordt een sequentie gekopieerd en elders aan het DNA
toegevoegd. Bij translocaties (verplaatsing) wordt een sequentie uit het chromosoom
geknipt en elders weer toegevoegd.
Segmentmutaties worden soms ook gerekend tot het verschijnsel van recombinatie:
▪ Door recombinatie kunnen nieuwe eigenschappen ontstaan en past de
levende natuur zich voortdurend aan. Beschadiging van genen (negatieve
mutatie) kan worden hersteld met mutatiereparatie. Nietrepareerbare mutaties
worden later weg geselecteerd. Zo ontstaan er een variantie aan erfelijke
eigenschappen binnen een populatie.
Biologische evolutie: de verandering van (erfelijke) eigenschappen in een populatie van een generatie
naar de andere generatie. Hierin zitten een aantal elementen:
➢ Erfelijkheid: er worden kenmerken doorgegeven (anders is er geen succes in de evolutie).
➢ Individuen veranderen niet tijdens de evolutie (je krijgt niet eens andere kenmerken) –
verandering vindt plaats op populatieniveau. Eigenschappen die nuttig zijn veranderen in de
tijd.
➢ Reproductie: je moet je kunnen voortplanten (anders heb je geen impact op de evolutie).
Dit samen geeft: “descent with modification”
Wanneer er geen nakomelingen worden gebracht, gaat genetisch materiaal verloren.
Gedrag verandert ook; gedragingen die goed werken in een bepaalde omgeving worden doorgegeven
aan de volgende generatie. Je bent daardoor dus eigenlijk aangepast aan de omgeving van je ouders.
Maar doordat deze omgeving verandert, kan gedrag dat ooit nuttig was nu niet meer zo nuttig zijn. Het
brein ontwikkeld hiervoor een reactie zodat het gedrag weer effectief is in de interactie met de
omgeving.
➢ Sociaal gedrag en biologische evolutie hangen nauw samen.
Belangrijkste aspect van evolutie is natuurlijke selectie de aanpassing aan de omgeving. Voor
natuurlijke selectie moet er aan 3 voorwaarden worden voldaan:
➢ Variatie in een kenmerk (genetisch)
➢ Erfelijk; de variantie moet overdraagbaar zijn.
➢ Verschil in het aantal nakomelingen (reproductie); er moeten meer individuen geboren worden
dan er kunnen overleven.
o Dan; overleving en reproductie is niet meer willekeurig, maar in een patroon; de
organisme die in een bepaald moment het beste functioneren in een omgeving, die
geven de meeste nakomelingen – fitness = hoe goed doe jij het ten opzichte van
anderen in het krijgen van nakomelingen.
o De evolutie zal zich voortzetten. Alle diversiteit in het leven op aarde is ontstaan door
het proces van evolutie. Daarnaast heb je ook nog seksuele selectie en genetic drift.
,Evolutionaire strategieën: proximate en ultimate
• Proximate: geven antwoord op de vraag waardoor een individu zich gedraagt zoals het doet in
termen van een onderliggend mechanisme. Passief resultaat.
• Ultimate: bewuste tactiek om reproductief succes te verhogen.
Bij natuurlijke selectie is er geen sprake van streven naar een bepaalde aanpassing/ doelmatigheid
Soortvorming vind plaatst wanneer een populatie zo gaat afwijken van andere populaties binnen een
soort, dat er onderling geen voortplanting meer kan voorkomen.
➢ Allopatrische: als een populatie gesplitst
wordt door een geografische barrière. De
populaties gaan zich onafhankelijk van
elkaar ontwikkelen, omdat er geen
uitwisseling van erfelijke eigenschappen
plaatsvindt.
➢ Peripatrische: een klein deel van een
populatie raakt gescheiden van de rest in
een geïsoleerde niche (afgebakend stuk).
Hierdoor kan het founder effect (invloed
van stichtende individuen op de genen
van de nakomelingen) optreden.
➢ Parapatrische: een deel van de populatie
splitst zich af in een nieuwe niche, maar
de populaties kunnen nog wel met elkaar
in contact komen.
➢ Sympatrische: vorming van een soort
binnen een populatie, zonder dat er een
geografische barrière is gekomen.
Het idee erachter; dat de mens zich kan aanpassen aan de omgeving is een noodzaak/voorwaarde
dat de mens zich kan verspreiden over de gehele aarde.
Hoe is de evolutie van het menselijk lichaam verlopen, bij chimpansees, jagers-
verzamelaars en de westerse mens, met betrekking tot voeding en bewegen?
Er zijn ongeveer 20 mensachtige bekend.
1= Hoofdgroep: dieren
2= Filum (groep binnen
vorige groep): chordaten -
ruggenwervel
3= Klasse: zoogdieren
4= Orde: primaten
5= Familie:
mensachtigen
6= Geslacht:
homo/ mens
7= Soort: homo sapiens.
De mens is niet de noodzakelijke uitkomst van evolutie. De evolutie van de mens is niet verlopen in
een rechte lijn, zoals het evolutieplaatje (van aap naar mens) beweert. Wij zijn een van de vele takken
aan de boom van het leven, geen ‘eindproduct’ van evolutie. We stammen ook niet af van de
chimpansee, maar we hebben een gemeenschappelijke voorouder. We zijn gewoon een aapachtige.
, ➢ Kenmerken van primaten (aapachtige):
o Verkorte snuit
o Verschillende soorten tanden
o Ogen staan aan de voorkant van je hoofd (hierdoor kunnen wij diepte zien /
stereoscopisch)
o Afgeplatte nagels
o Mobiele duimen
o Grijpende voeten (dit zijn we verloren door onze tweebenigheid)
➢ Onder de primaten vallen verschillende groepen, waaronder ook de mensapen. Kenmerken
hiervan:
o Medium tot grote primaten
o Geen staart
o Branchiatie/branchiëren: slingeren aan takken door de handen en brede schouders
o Eten van fruit en noten (soms vlees)
Volgens Darwin is ook de mens een product van de evolutie en delen wij een gemeenschappelijke
voorouder met apen. Dat is duidelijk te zien aan ons DNA, dat voor 98 procent gelijk is aan dat van
chimpansee en bonobo (hiermee delen we een voorouder, maar we zijn er niet uit ontstaan). De
laatste gemeenschappelijke voorouder van mens en deze twee apensoorten leefde waarschijnlijk 5 tot
7 miljoen jaar geleden. Vier miljoen jaar geleden ontstonden uit deze voorouder de oudste
mensachtigen (Australopithecus). Er liepen robuuste exemplaren rond die met hun sterke kaken
voornamelijk hard voedsel aten, maar ook slanke individuen die zich met zacht voedsel in leven
hielden. Uit deze laatste groep ontstond 2,5 miljoen jaar geleden het geslacht ‘Homo’, waar ook de
moderne mens toe behoort. Een zeer belangrijke hieruit is 1,8 miljoen jaar geleden ontstaan in Afrika;
de Homo Erectus.
Voordat we dus tot de ‘Homo’ behoorden, hadden we dus veel weg van apen (chimpansees). Zij
waren de gehele dag bezig met het eten van plantaardig caloriearm voedsel, om maar genoeg binnen
te krijgen. Al het eten wat de apen verzamelden hielden ze ook voor zichzelf. Toen we verder
ontwikkeld waren tot de Homo Erectus verkregen we ons eten door te jagen en te verzamelen. Dit
kwam mede doordat het klimaat veranderde en er schaarste was aan voedsel; het bos ging weg, het
aantal vruchten verminderde, er kwam een open landschap, etc. Hierdoor verplaatsten de
chimpansees/Homo zich van de bomen naar de savanne. Het ruiken was een goede manier om eten
te vinden, maar bij de nieuwe leefomgeving was het lastiger om op geur voedsel te vinden. Vandaar
dat er een verandering is plaatsgevonden in de ogen (van smell naar vision); van monochromatisch
zicht (grijs) en dichromatisch zicht (blauw en groen) naar trichromatisch zicht (blauw, groen en rood).
Hierdoor versterkte ook de cortex in de hersenen. Door minder planten werd ook voor het eerst vlees
gegeten, om voldoende calorieën binnen te krijgen. Door het eten van vezelrijk voedsel, als wilde
planten en rauw wild vlees, waren de homo genoodzaakt om óf hele dagen te blijven kauwen op het
voedsel met hun korte, vlakke tanden, óf om eenvoudige technologische middelen te bewerken
(=olduvaigereedschappen). Hierdoor kregen ze dus óf grotere tanden óf grotere hersenen. Met stenen
werd vlees gesneden en vermalen, waardoor het alvast werd ‘voorverteerd’. Zo zorgden de homo
erectus ervoor dat er hoogwaardiger voedsel bemachtigt, bewerkt en gegeten werd door te jagen en
te verzamelen en waren ze minder lang bezig met puur het eten van voedsel. Dit vereiste wel veel
energie en intensieve samenwerking tussen leden van een groep. Er was sprake van een rolverdeling;
de vrouwen zorgden voor het foerageren (naar voedsel zoeken), de voedselbewerking en de
kinderen; de mannen waren degene die gingen jagen, zij deelden de buit en werkte samen bij het
bouwen van schuilplaatsen. Later begonnen mensen hun eten zelf te verbouwen, waardoor ze een
voorraad aan konden leggen. Voordelen van vlees:
➢ De mensen kregen veel meer energie. Hiermee konden ze een groter brein voeden; het brein
van een chimpansee gebruikt 8% van de energie, een mensenbrein gebruikt 20%.
➢ De mensen hadden kleinere ingewanden (o.a. darmen) nodig om een vleesmaaltijd van
hogere kwaliteit te verteren. De energie die overbleef werd weer gebruikt door het grotere
brein. De mens ruilde dus een groot spijsverteringskanaal in voor grote hersenen.
➢ Vrouwen konden nu sneller (na 2,5 i.p.v. na 3,5 jaar) kinderen krijgen, waardoor de populatie
ineens toenam.
➢ Boeren gingen ook dieren temmen, voor vlees en melk. Mensen met vee ontwikkelden
lactose-tolerantie, zodat ze de melk konden verteren.
➢ De extra energie uit gekookt eten zorgde
