Blok 2.1C Biologische
Determinanten
BIOLOGISCHE DETERMINANTEN VAN LEREN EN ONTWIKKELEN
,Probleem 1a: Evolutie
Gebruikte bronnen:
• Carlson, N.R. (2010). Physiology of Behavior (10th ed.). Boston: Allyn & Bacon. → H1
• Kalat, J.W. (2013). Biological Psychology (11th ed.). Belmont: Wadsworth Publishing. → H1
• Pinel, J.P.J. & Barnes, S.J. (2014). Introduction to Biopsychology (9th ed.). Harlow: Pearson Education.
→ H2
• Artikel: Buss, D. M. (2012). The new science of evolutionary psychology. In Evolutionary Psychology: the
new science of the mind (pp. 35–41). Pearson.
Leerdoel 1: Wat houdt de (evolutie)theorie van Darwin in?
De definitie van evolutie
Evolutie is het proces waarmee een organisme zich na verloop van tijd, als reactie op zijn
omgeving, tot een complexere levensvorm ontwikkelt. Kortom, door de tijd heen komen
bepaalde genen frequenter voor, terwijl andere genen minder vaak voor zullen komen of
zelfs uit zullen sterven. Volgens deze definitie omvat evolutie iedere verandering in mate
waarin een bepaald gen voorkomt, ongeacht of deze verandering een positief of negatief
effect heeft op het organisme.
Natuurlijke selectie (gericht op overleving)
Darwin beweerde dat evolutie plaatsvond door natuurlijke selectie. Dit hield in dat de
erfelijke eigenschappen die geassocieerd worden met een grotere overlevingskans en een
grotere reproductiekans het meest kans hebben om doorgegeven te worden aan het
nageslacht. Op de lange termijn zou natuurlijke selectie leiden tot de evolutie van soorten die
beter kunnen overleven en kunnen voortplanten in hun omgeving.
- Fitness → De capaciteit van een organisme om te overleven en zijn/haar genen door te
geven aan de volgende generatie.
- Inclusive fitness houdt in dat een organisme niet enkel zorgt voor de eigen overleving en
voortplanting, maar ook deels voor de overleving en voortplanting van verwanten. (Stel je
voor dat één vogel van de populatie wel de juiste snavel heeft voor het vinden van voedsel in
de omgeving. Dan zal hij zijn familieleden ook voeden en daarmee ook hun kans op
overleving en voortplanting vergroten.) (Carlson).
De drie voorwaarden van natuurlijke selectie:
1. Variatie → Dit is nodig, omdat anders telkens dezelfde soort zich blijft voortplanten.
Genotype en fenotype wordt namelijk doorgegeven door de voorouders. Wanneer er geen
variatie zou zijn, zou dit zorgen voor identiek nageslacht.
2. Overerving → Dit is nodig, omdat anders al het genetisch materiaal al vast zou liggen.
Aanpassingen in de genen zorgen voor het ontstaan van nieuwe erfelijke variaties die de
kans op overleven beïnvloeden (zowel positief als negatief).
3. Selectie → Dit is nodig, omdat er dan differential reproductive succes ontstaat. Degene
die zich het best aanpast aan de omgeving, heeft de meeste kans op overleving en
voortplanting (survival of the fittest). Daarnaast zorgen bepaalde eigenschappen voor een
hogere mate van succes in het voortplantingsproces. Hierdoor zullen deze eigenschappen
vaker voorkomen in volgende generaties.
De drie producten (mutaties) van natuurlijke selectie:
1. Adaptatie → Erfelijke veranderingen in morfologische structuren (vormleer), fysiologische
eigenschappen of gedrag van individuen binnen een populatie, die deze organismen een
,evolutionair voordeel geven, zoals bij de voortplanting of de zorg voor nakomelingen.
Dit is het belangrijkste product van natuurlijke selectie, omdat hierdoor de hele soort
verandert. Darwin benadrukte dat alle kenmerken van een individu (structuur, lichaamsbouw,
huidskleur, gedrag etc.) functionele significantie hebben. Dit functionalisme stelt dat de
karakteristieken van een organismen met name nuttige functies vervullen. Bijvoorbeeld:
dieren hebben bepaalde snavelvorming, schutkleuren, technieken die maken dat ze in staat
zijn om zichzelf te beschermen, zichzelf aan voedsel te helpen, zich voort te planten. Dit
gedrag is overigens niet erfelijk, maar de genen en het brein die ze in staat stelt om dit
gedrag te vertonen wel.
2. Bijproducten → Kenmerken die geen adaptieve problemen oplossen en ook niet
functioneel zijn. Zij worden meegedragen met kenmerken die wel een functie hebben
(bijvoorbeeld een navel als bijproduct van een navelstreng).
3. Random noise → Willekeurige effecten die geproduceerd zijn door krachten als mutatie,
plotselinge veranderingen in de omgeving of veranderende effecten tijdens de ontwikkeling
(bijvoorbeeld een gekke vorm navel, een gevlekte iris of kleurenblindheid) (Buss – artikel 2).
Seksuele selectie (gericht op voortplanting)
- Seksuele selectie → Darwin zag in zijn zoektocht naar evolutie ook eigenschappen voorbij
komen die niet te verklaren waren aan de hand van natuurlijke selectie. Zo is de staart van
een pauw opvallend en niet praktisch tijdens vluchtgedrag. Dit verklaarde hij door een
andere soort selectie, namelijk seksuele selectie. Hieronder verstond hij de selectie van
partners op grond van eigenschappen die als seksueel aantrekkelijk worden ervaren, maar
die voor de overleving van het individuele organisme geen of zelfs nadelige gevolgen
hebben.
Er zijn twee manieren waarop deze seksuele selectie plaatsvindt:
1. Intraseksuele competitie: Hierbij vindt er competitie plaats tussen organismen van
hetzelfde geslacht. De winnaar plant zich voort met het andere geslacht. De eigenschappen
die ervoor zorgen dat een bepaald individu zich voort kan planten, worden doorgegeven aan
het nageslacht.
2. Interseksuele selectie: Hierbij zijn organismen van het ene geslacht selectief in wat ze
aantrekkelijk vinden aan de organismen van het andere geslacht. Organismen die deze
aantrekkelijke eigenschappen bezitten, zullen eerder ‘uitgekozen worden’ dan organismen
die niet over deze eigenschappen beschikken. (Eigen bronnen).
Misconcepties
- Evolutie is een keuze. → We kunnen ons genetisch materiaal niet zomaar beïnvloeden.
- Evolutie is een traag proces. → Evolutie is niet altijd een traag en geleidelijk proces.
Razendsnelle evolutie kan plaatsvinden door plotse veranderingen in de omgeving of door
genetische mutaties.
- Evolutie is een lineair proces. → Evolutie is geen lineair proces. Denk niet aan evolutie als
een ladder, maar als een struik met allerlei takken die zich in verschillende richtingen
ontwikkelt.
- Gedrag is volledig genetisch bepaald. → De omgeving heeft hierop ook invloed.
- De mens is evolutionair volmaakt. → Dit is niet het geval. Mensen hebben weinig reden om
te claimen dat zij evolutionair superieur zijn. We zijn kwetsbaar voor een plotselinge
verandering in onze omgeving en evolutie kent enkel een ondergrens.
Bewijzen
Darwin had namelijk op verschillende manieren bewijs verzameld waarmee hij zijn theorie
kon ondersteunen:
1. Het bestuderen van fossielen: Hij documenteerde de evolutie van fossielen in steeds
recentere geologische lagen.
2. Het onderzoeken naar overeenkomsten in de botstructuur: Hij beschreef opvallende
, structurele overeenkomsten tussen huidige diersoorten, waardoor hij concludeerde dat zij
dezelfde voorouders zouden hebben.
- Homologie → Structuren die gelijkenissen vertonen, omdat ze een overeenkomstige
evolutionaire oorsprong hebben.
- Analogie → Structuren die gelijkenissen vertonen, maar een andere evolutionaire
oorsprong hebben. Dit ontstaat door convergente evolutie: de evolutie binnen
ongerelateerde soorten als antwoord op dezelfde eisen van de omgeving.
3. Kunstmatige selectie: Het mechanisme waarmee bepaalde eigenschappen of een
combinatie van eigenschappen bewust worden geselecteerd bij het fokken van dieren of de
veredeling van planten. Dit begrip werd voor het eerst gebruikt door Charles Darwin.
4. Directe observatie: Zo observeerde Grant (1991) de evolutie van vinken op de
Galápagoseilanden na slechts een seizoen van droogte. Door deze droogte bleven er enkel
zaden over die lastig te openen waren. Dit veranderde de snavel van een één bepaalde
soort vink (Pinel).
Kritiek
- Creationisme
- Mutatie/adaptatie heeft niet altijd een functie gehad
- Menselijke trots
- Een gebrek aan theorie over overerving
Nature/nurture
Niet alleen het biologische genenpakket is verantwoordelijk voor het evolutieproces. Bepaald
gedrag kan er ook voor zorgen dat het ene individu zich evolueert en de andere niet. De
capaciteit tot het vinden van voedsel of het kunnen beschermen van het nageslacht,
verhoogt vanzelfsprekend de kans om genen door te geven aan de volgende generatie.
Andere gedragingen spelen een net zo belangrijke, doch minder vanzelfsprekende rol:
- Sociale dominantie → Met name bij het mannelijk geslacht van veel diersoorten is er
sprake van een hiërarchie van sociale dominantie. Deze hiërarchie ontstaat en wordt tevens
in stand gehouden door de vijandige interactie met andere mannetjes. Bij bepaalde
diersoorten is het namelijk het geval dat dominante leden van de groep zich vaker kunnen
voortplanten dan niet-dominante leden van de groep.
- Hofmakerij (courtship display) → Bij sommige diersoorten gaat de voortplanting gepaard
met een heel ritueel. Het mannetje zoekt contact, probeert indruk te maken op het vrouwtje
door middel van bewegingen, geluid etc. Het vrouwtje kan hier op reageren en hierdoor komt
een bepaalde wisselwerking tot stand. Deze rituelen zouden voor nieuwe diersoorten kunnen
zorgen, omdat enkel de juiste uitwisseling van signalen zal leiden tot voortplanting. Wanneer
leden binnen een groep een variant op dit paringsritueel ontwikkelen, zal er een soort
afscheiding ontstaan binnen de groep. Zo ontstaan er langzaam nieuwe sub(diersoorten).
Leerdoel 2: Wat houdt de overervingstheorie van Mendel in?
De twee speerpunten van de overervingstheorie
De monnik Gregor Mendel kruiste in het midden van de 19e eeuw verschillende variëteiten
van de erwtenplant om onderzoek te doen naar de overerving van de verschillende
eigenschappen van deze erwt. Later onderzoek toonde aan, dat de door hem gevonden
wetmatigheden ook opgaan voor het grootste deel van de overerving in andere soorten,
zoals de mens. Dit was wederom een grote ontdekking, want voordat de theorie van Mendel
aan het licht kwam, was men in de veronderstelling dat overerving als een willekeurige mix
werkte. De twee speerpunten van de overervingstheorie zijn als volgt:
1. Ieder organisme is uniek (variatie)
2. Er moet sprake zijn van een keuzeproces (selectie)
