4B - Thema 5 - Evolutie
5.1 De evolutietheorie
De soorten en groepen die nu op aarde leven, hebben niet altijd bestaan. Biologen beweren
dat de levensvormen op aarde in de loop van een zeer lange tijd zijn ontstaan en veranderd.
Deze ontwikkeling heet evolutie. Tot de negentiende eeuw dachten biologen dat de soorten
altijd al zo hadden bestaan. De theorie van generatio spontanea gaf een verklaring voor het
ontstaan van het leven op aarde, in 1860 bewees de Fransman Pasteur dat deze theorie
onjuist was.
De Fransman Jean de Lamarck was een van de eersten die een theorie opstelde. Hij
geloofde in geleidelijke verandering van soorten. Giraffen hadden in de loop der jaren steeds
een langere nek gekregen en volgens hem kwam dat door het voortdurende strekken om
bladeren te kunnen eten. Elke generatie zou een langere nek hebben en dit werd door de
generaties doorgegeven. Deze theorie is onjuist omdat de tijdens het leven verkregen
eigenschappen niet worden doorgegeven. Genenexpressie kan door milieufactoren worden
gewijzigd en zelfs worden overgeërfd (epigenetica). Hierbij is geen wijziging in de DNA-
sequentie, dus is het onwaarschijnlijk dat deze wijziging generaties lang wordt doorgegeven.
De bekendste onderzoeker was Charles Darwin, hij schreef het boek ‘The origin of spieces’
in 1859 en dit was de doorbraak, ook al was hij vaak belachelijk gemaakt. Zijn ideeën zijn
door anderen nog verder uitgewerkt, waarbij veel ontdekkingen zijn geweest in de genetica.
De grondgedachten van Darwin zijn terug te vinden in de huidige evolutietheorie, de
neodarwinistische evolutietheorie of van het neodarwinisme.
Tegenover de evolutietheorie staat het creationisme, creationisten zijn aanhangers van de
theorie van de schepping (uitleg van de Bijbel, Koran of Thora). Hierin staat hoe de aarde en
alle organismen zijn geschapen. Hierin zijn verschillende stromingen, maar ze hebben
allemaal religie als uitgangspunt.
Evolutie vindt plaats doordat de best aangepaste organismen binnen een populatie het
meest succesrijk zijn in het doorgeven van hun genen aan de volgende generaties, dit heet
natuurlijke selectie of survival of the fittest. Dit is mogelijk doordat de organismen van
een populatie als gevolg van recombinatie en mutaties een grote genetische variatie of
verscheidenheid in genotype hebben. Uit één populatie kunnen twee verschillende soorten
ontstaan als er een scheiding is tussen twee groepen van de populatie, bijvoorbeeld
reproductieve isolatie. Gedurende een lange tijd vindt er dan geen voortplanting plaats
tussen individuen van verschillende populaties (bijvoorbeeld komen door bergketen).
In een populatie kunnen individuen met een gunstig genotype gemakkelijker leven en zich
voortplanten dan individuen met een minder gunstig genotype. Deze selectie leidt tot
voortdurende verandering van soorten, bijvoorbeeld bij de giraffen: mutanten met een
langere nek zijn dan in het voordeel doordat deze meer kan eten en een grotere
overlevingskans heeft. Door opeenvolging van mutaties, recombinatie en natuurlijke selectie
zouden de huidige giraffen zijn ontstaan.
De selectiedruk bepaalt wat er met verschillende genotypen en fenotypen in een populatie
gebeurt. Is deze laag, dan blijven er veel verschillende varianten leven (door bijvoorbeeld
veel bladeren). Als de druk hoog is, blijven alleen de best aangepaste individuen leven en
planten zich voort in de volgende generaties. Deze dieren hebben de grootste ‘fitness’. In de
nakomelingen komt dan alleen nog een langere nek voor, de soort is geëvolueerd.
, Een populatie met een grote genetische diversiteit heeft een grote overlevingskans. Als er
een ziekte komt of de milieuomstandigheden veranderen, zijn er vaak dieren die een
genotype bezitten dat een goede adaptatie (aanpassing) heeft.
5.2 Evolutie van de mens
De mens behoort tot de primaten (hoogst ontwikkelde zoogdieren) met de (mens/half)apen.
Fossielen brachten veel inzicht over de ontwikkeling, deze versteende overblijfselen of
afdrukken in gesteenten kunnen tot een reconstructie worden gemaakt.
De eerste primaten ontstonden ongeveer 50 miljoen jaar geleden. Mensapen (orang-oetan,
gorilla en chimpansee) scheidden zich ongeveer 7 miljoen jaar geleden af van de andere
soorten (ze bleven in de bomen leven). De ontwikkeling van de mensachtigen (Hominidae,
aapmensen) begon ongeveer 5 miljoen jaar geleden.
5.3 Evolutie van een soort
Organismen behoren tot dezelfde soort wanneer ze in staat zijn zich onderling voor te
planten en daarbij vruchtbare nakomelingen voort te brengen. Een twijfelgeval is als er een
paard met een ezel wordt gekruist. Er ontstaat een muildier (de moeder is paard) of een
muilezel (de moeder is ezel). Vrouwelijke muildieren en -ezels zijn vruchtbaar, maar
mannelijke muildieren en -ezels zijn onvruchtbaar. En sommige planten kunnen zich alleen
ongeslachtelijk voortplanten.
Een soort bestaat uit één of meerdere populaties. Een populatie is een groep individuen van
dezelfde soort die in een bepaald gebied leven en zich onderling voortplanten. Populaties
kunnen door natuurlijke barrières van elkaar zijn gescheiden (bergkam, rivier of zee). Bij
geslachtelijke voortplanting in een populatie vindt er uitwisseling van genen plaats. Tussen
individuen van verschillende populaties vindt in bijzondere gevallen (wanneer de barrière
wegvalt of wanneer een populatie naar een andere wegtrekt) uitwisseling van genen plaats.
Het verschijnsel dat tussen individuen van twee populaties van dezelfde soort uitwisseling
van genen plaatsvindt, heet gene flow. Vaak bestaat een soort uit veel populaties, een
betere omschrijving van een soort is dan ook: de grootste verzameling van populaties
waartussen effectieve uitwisseling van genen (kan) plaatsvinden.
De verzameling van genen in een populatie is de genenpool, dit bevat alle allelen op alle
loci van alle individuen van een populatie. De omvang is de maat voor de genetische
variatie. Als er op een locus in de populatie maar één allel is, dan is er geen natuurlijke
selectie bij dit allel. Als er geen selectiedruk is, worden alle allelen op willekeurige manier
doorgegeven aan nakomelingen. Bloedgroep is afhankelijk van toeval (bij partnerkeuze),
maar bijvoorbeeld huidskleur of lichaamslengte niet.
Bij willekeurige voortplanting is de kans dat een bepaald allel wordt doorgegeven aan de
volgende generatie groter naarmate het vaker voorkomt. Elk allel heeft binnen een populatie
een eigen allelfrequentie. Als er geen beïnvloedende factoren zijn, blijven de
allelfrequenties constant binnen een (grote) populatie: regel van Hardy-Weinberg.
Stel, van een gen in een populatie komt allel A met allelfrequentie p voor en a met met q.
Meer allelen zijn er niet, dus geldt: p + q = 1. Bij bevruchting vormen gameten combinaties:
- A x A = AA
- A x a = Aa
- a x A = aA
- a x a = aa
De frequentie waarmee elke combinatie voorkomt, is het product van de allelfrequentie van
beide allelen:
5.1 De evolutietheorie
De soorten en groepen die nu op aarde leven, hebben niet altijd bestaan. Biologen beweren
dat de levensvormen op aarde in de loop van een zeer lange tijd zijn ontstaan en veranderd.
Deze ontwikkeling heet evolutie. Tot de negentiende eeuw dachten biologen dat de soorten
altijd al zo hadden bestaan. De theorie van generatio spontanea gaf een verklaring voor het
ontstaan van het leven op aarde, in 1860 bewees de Fransman Pasteur dat deze theorie
onjuist was.
De Fransman Jean de Lamarck was een van de eersten die een theorie opstelde. Hij
geloofde in geleidelijke verandering van soorten. Giraffen hadden in de loop der jaren steeds
een langere nek gekregen en volgens hem kwam dat door het voortdurende strekken om
bladeren te kunnen eten. Elke generatie zou een langere nek hebben en dit werd door de
generaties doorgegeven. Deze theorie is onjuist omdat de tijdens het leven verkregen
eigenschappen niet worden doorgegeven. Genenexpressie kan door milieufactoren worden
gewijzigd en zelfs worden overgeërfd (epigenetica). Hierbij is geen wijziging in de DNA-
sequentie, dus is het onwaarschijnlijk dat deze wijziging generaties lang wordt doorgegeven.
De bekendste onderzoeker was Charles Darwin, hij schreef het boek ‘The origin of spieces’
in 1859 en dit was de doorbraak, ook al was hij vaak belachelijk gemaakt. Zijn ideeën zijn
door anderen nog verder uitgewerkt, waarbij veel ontdekkingen zijn geweest in de genetica.
De grondgedachten van Darwin zijn terug te vinden in de huidige evolutietheorie, de
neodarwinistische evolutietheorie of van het neodarwinisme.
Tegenover de evolutietheorie staat het creationisme, creationisten zijn aanhangers van de
theorie van de schepping (uitleg van de Bijbel, Koran of Thora). Hierin staat hoe de aarde en
alle organismen zijn geschapen. Hierin zijn verschillende stromingen, maar ze hebben
allemaal religie als uitgangspunt.
Evolutie vindt plaats doordat de best aangepaste organismen binnen een populatie het
meest succesrijk zijn in het doorgeven van hun genen aan de volgende generaties, dit heet
natuurlijke selectie of survival of the fittest. Dit is mogelijk doordat de organismen van
een populatie als gevolg van recombinatie en mutaties een grote genetische variatie of
verscheidenheid in genotype hebben. Uit één populatie kunnen twee verschillende soorten
ontstaan als er een scheiding is tussen twee groepen van de populatie, bijvoorbeeld
reproductieve isolatie. Gedurende een lange tijd vindt er dan geen voortplanting plaats
tussen individuen van verschillende populaties (bijvoorbeeld komen door bergketen).
In een populatie kunnen individuen met een gunstig genotype gemakkelijker leven en zich
voortplanten dan individuen met een minder gunstig genotype. Deze selectie leidt tot
voortdurende verandering van soorten, bijvoorbeeld bij de giraffen: mutanten met een
langere nek zijn dan in het voordeel doordat deze meer kan eten en een grotere
overlevingskans heeft. Door opeenvolging van mutaties, recombinatie en natuurlijke selectie
zouden de huidige giraffen zijn ontstaan.
De selectiedruk bepaalt wat er met verschillende genotypen en fenotypen in een populatie
gebeurt. Is deze laag, dan blijven er veel verschillende varianten leven (door bijvoorbeeld
veel bladeren). Als de druk hoog is, blijven alleen de best aangepaste individuen leven en
planten zich voort in de volgende generaties. Deze dieren hebben de grootste ‘fitness’. In de
nakomelingen komt dan alleen nog een langere nek voor, de soort is geëvolueerd.
, Een populatie met een grote genetische diversiteit heeft een grote overlevingskans. Als er
een ziekte komt of de milieuomstandigheden veranderen, zijn er vaak dieren die een
genotype bezitten dat een goede adaptatie (aanpassing) heeft.
5.2 Evolutie van de mens
De mens behoort tot de primaten (hoogst ontwikkelde zoogdieren) met de (mens/half)apen.
Fossielen brachten veel inzicht over de ontwikkeling, deze versteende overblijfselen of
afdrukken in gesteenten kunnen tot een reconstructie worden gemaakt.
De eerste primaten ontstonden ongeveer 50 miljoen jaar geleden. Mensapen (orang-oetan,
gorilla en chimpansee) scheidden zich ongeveer 7 miljoen jaar geleden af van de andere
soorten (ze bleven in de bomen leven). De ontwikkeling van de mensachtigen (Hominidae,
aapmensen) begon ongeveer 5 miljoen jaar geleden.
5.3 Evolutie van een soort
Organismen behoren tot dezelfde soort wanneer ze in staat zijn zich onderling voor te
planten en daarbij vruchtbare nakomelingen voort te brengen. Een twijfelgeval is als er een
paard met een ezel wordt gekruist. Er ontstaat een muildier (de moeder is paard) of een
muilezel (de moeder is ezel). Vrouwelijke muildieren en -ezels zijn vruchtbaar, maar
mannelijke muildieren en -ezels zijn onvruchtbaar. En sommige planten kunnen zich alleen
ongeslachtelijk voortplanten.
Een soort bestaat uit één of meerdere populaties. Een populatie is een groep individuen van
dezelfde soort die in een bepaald gebied leven en zich onderling voortplanten. Populaties
kunnen door natuurlijke barrières van elkaar zijn gescheiden (bergkam, rivier of zee). Bij
geslachtelijke voortplanting in een populatie vindt er uitwisseling van genen plaats. Tussen
individuen van verschillende populaties vindt in bijzondere gevallen (wanneer de barrière
wegvalt of wanneer een populatie naar een andere wegtrekt) uitwisseling van genen plaats.
Het verschijnsel dat tussen individuen van twee populaties van dezelfde soort uitwisseling
van genen plaatsvindt, heet gene flow. Vaak bestaat een soort uit veel populaties, een
betere omschrijving van een soort is dan ook: de grootste verzameling van populaties
waartussen effectieve uitwisseling van genen (kan) plaatsvinden.
De verzameling van genen in een populatie is de genenpool, dit bevat alle allelen op alle
loci van alle individuen van een populatie. De omvang is de maat voor de genetische
variatie. Als er op een locus in de populatie maar één allel is, dan is er geen natuurlijke
selectie bij dit allel. Als er geen selectiedruk is, worden alle allelen op willekeurige manier
doorgegeven aan nakomelingen. Bloedgroep is afhankelijk van toeval (bij partnerkeuze),
maar bijvoorbeeld huidskleur of lichaamslengte niet.
Bij willekeurige voortplanting is de kans dat een bepaald allel wordt doorgegeven aan de
volgende generatie groter naarmate het vaker voorkomt. Elk allel heeft binnen een populatie
een eigen allelfrequentie. Als er geen beïnvloedende factoren zijn, blijven de
allelfrequenties constant binnen een (grote) populatie: regel van Hardy-Weinberg.
Stel, van een gen in een populatie komt allel A met allelfrequentie p voor en a met met q.
Meer allelen zijn er niet, dus geldt: p + q = 1. Bij bevruchting vormen gameten combinaties:
- A x A = AA
- A x a = Aa
- a x A = aA
- a x a = aa
De frequentie waarmee elke combinatie voorkomt, is het product van de allelfrequentie van
beide allelen:
