Geschiedenis leven op aarde (uit HC 1)
De student kan (leerdoelen):
- in stappen beschrijven hoe gedacht wordt dat de eerste cellen zijn ontstaan en toelichten
welk effect(en) 1 van de gebeurtenissen hadden op het leven op aarde:
De 4 fasen:
- Fase 1. Synthese van kleine organische moleculen:
o Er is bewijs dat de aarde en de andere planeten in het zonnestelsel zo’n 4,6 miljard
jaar geleden vormde. In de eerste jaren was er geen leven mogelijk door de extreme
condities. Meteorieten die op de aarde insloegen waren een bron voor organische
moleculen. Mogelijk werden organische componenten gevormd vanuit simpele
moleculen. Energie daarvoor kwam van licht en UV. Oceanen dienden wellicht als
oplossing (de oersoep).
- Fase 2. Samengaan van deze moleculen tot macromoleculen (vb. eiwit):
o Kan de aanwezigheid van kleine org. moleculen leiden tot macromoleculen?
o Onderzoek uit 2009 toont aan dat aminozuren of RNA nucleotiden op zand, klei en
steen spontaan kan leiden tot polymeren
o Verdere chemische reacties katalyseren.
- Fase 3. Verpakken van deze moleculen in protocells (chemisch andere samenstelling dan
de omgeving):
o Organismen moeten zich voortplanten + energie verbruiken (metabolisme), anders
geen leven mogelijk
o DNA is nodig voor genetische info, deze heeft het metabolisme nodig (bouwblokken)
o Mogelijk zijn deze condities geschept door vesicles (met vocht gevulde blaasjes
omgeven door membraanachtige structuur)
o Onderzoeken tonen aan dat vesicles spontaan gevormd kunnen worden
o Een protocell: is a self-organized spherical collection of lipids proposed as a stepping-
stone toward the origin of life.
- Fase 4. Zelf replicerende moleculen die erfelijkheid mogelijk maakte:
o Eerste genetische materiaal was waarschijnlijk RNA
o Vervolgens verschillende selecties plaatsgevonden
o Eigenschappen werden doorgegeven aan nakomelingen
o DNA nam later rol RNA deels over
Zuurstof:
• Het meeste O2 heeft een biologische oorsprong → fotosynthese
• Waarschijnlijk door een voorouder van cyanobacterie
• Verloop O2 in atmosfeer, waarschijnlijk 2,7 miljard jaar geleden begonnen
• Enorme toename van 2,7 – 2,3 miljard jaar terug
• O2 had enorme impact op het leven!
1
,Eukaryoot:
Kolonisatie van land:
- Cyanobacteriën en andere fotosynthetiserende prokaryoten bilj. Jaar terug
- Gedurende paleozoic era bleef dierdiversiteit toenemen.
- Gewervelde vissen waren destijds top predatoren in voedselweb.
- Geleedpotige (450 miljoen jaar terug) begonnen zich te adapteren aan terrestrische
habitats, planten ‘kwamen’ ook aan land.
- Gewervelde maakte transitie naar land 365 milj. Jaar terug. Er verschenen amnioten
(vogels, reptielen en zoogdieren) en amfibieën.
Platentektoniek:
- Continental drift, paar cm per jaar
- Verklaring ontstaan bergen, aardbevingen.
- 3 tijden geweest van vorming supercontinent (1 miljard, 600 miljoen en 250 miljoen
jaar terug).
o Leven in ondiep water
o Impact op klimaat en fysieke omgeving → kans of bedreiging
o Aparte evolutie
o Puzzel fossielen
Adaptieve radiatie: Adaptieve radiatie (in cenozoic era) is in de evolutiebiologie een manier
waarop een populatie kan evolueren. Met adaptieve radiatie wordt de diversificatie van soorten
bedoeld die van een gemeenschappelijke voorouder afstammen om verschillende ecologische niches
te bezetten. Bijvoorbeeld wanneer soort A naar van vaste land naar een eiland gaat, zal deze
veranderen in soort B. Soort B gaat naar een ander eiland er verandert in soort C etc. Het kan ook
2
,regionaal zijn. De diversiteit van leven neemt dus toe. Dit trad bijvoorbeeld op na iedere massa
uitsterving.
Massa-uitsterving:
- Uitsterven komt regelmatig voort maar op bepaalde tijden is massa uitsterving
opgetreden (5x in laatste 500 miljoen jaar)
o Permiam (252 milj. Jaar terug): 96% mariene soorten, 8 van 27 insecten
orden, vele vulkaanuitbarstingen, veel CO2, weinig O2.
o Cretaceous: (66 milj. Jaar terug): 50% mariene soorten, vele terrestrische
soorten incl. dinosaurussen, mogelijk door meteoriet
- Gevolgen: lang herstel, verlies van soorten, ontwikkeling anderen (adaptieve
radiatie).
Bepaalde era’s:
- Neoproterozoic Era (1 miljard – 541 miljoen jaar geleden): Uit deze tijd komen de
oudste fossielen van eukaryotische cellen die gevonden zijn. Diverse algen en
weekdieren zonder harde delen verschenen.
- Paleozoic era (541 – 252 Miljoen jaar geleden): In deze tijd was er sprake van de
cambrian explosie, hiermee wordt het ontstaan aangeduid van veel nieuwe
bouwplannen in het dierenrijk tijdens het Cambrium (542-488 miljoen jaar geleden).
Het wordt soms ook de Oerknal van het leven genoemd. Van bijna alle stammen van
de metazoa (meercellige dieren) zijn de vroegste fossielen uit deze periode
afkomstig. Voorafgaand hadden dieren zacht lichaam en waren waarschijnlijk
grazers, geen jagers tijdens cambrian explosie veranderde dit.
- Mesozoic era (252 – 66 miljoen jaar geleden): Dit is de tijd waarin dinosauriërs
leefden en verdwenen (alle niet vliegende dino’s en mariene reptielen), er steeds
meer diversiteit aan dieren en planten was, en de eerste angiospermen (flowering
plant, bedektzadigen) verschenen.
- Cenozoic era (66 miljoen jaar geleden tot heden): In deze tijd verschenen de eerste
primaten, maar ook grote herbivoren en de dieren die wij nu kennen. Ook daalde de
temperatuur op de aarde aanzienlijk (ijstijd).
‘Ontdekkers’
• Aristotle: Leven in soort van ladder (scala naturae), wordt steeds complexer, iedere vorm van
leven is perfect en permanent.
• Linnaeus (1707-1778) classificeren diversiteit (binominale nomenclatuur oftewel de
naamgeving in taxonomie, vb. Homo sapiens of Ascaris lumbricoides)
• Cuvier (1769-1832) Franse paleontoloog, studie fossielen. Hij dacht dat elke bonding tussen
strata (stratum is een laag van gesteente) een catastrofe had plaatsgevonden, zoals
overstromingen , dat allerlei soorten had uitgeroeid.
• Darwin (1809 – 1882): Hutton en Lyell (twee geologen in darwins tijd) hadden veel invloed op
de denkwijze van Darwin. Darwin bedacht dat organismen zich moesten adapteren
3
, (adaptatie) aan hun leefomgeving en dat natuurlijke selectie ervoor zorgde dat soorten
evolueerden. Ook noemde hij selectief kweken (bijvoorbeeld het selectief kweken van
grotere tomaten, of een bepaald hondenras) Artificiële selectie.
• De Lamarck (1744 – 1829): De Lamarck was overtuigd van het samenvallen van "evolutie" en
"perfectionering" en daarom sprak hij ook over de ladder van de natuur: evolutie is
rechtlijnig, doelgericht & opklimmend. Het organisme wil zelf veranderen, heeft creativiteit
en inventiviteit - in tegenstelling tot het passieve wezen in de darwinistische evolutietheorie,
dat overgeleverd is aan de willekeur van de natuur. Darwin raakte bekend met Lamarcks
ideeën via zijn mentor in Edinburgh, Robert Edmond Grant, die positief stond tegenover
Lamarck. Na Darwins publicaties werd door de meeste wetenschappers het evolutionair
principe aanvaard, maar niet de natuurlijke selectie. Voor hen was de theorie van Lamarck
een goed alternatief.
Dierenwelzijn en regelgeving (taak 7)
De student kan (leerdoelen):
- aan de hand van voorbeelden laten zien vanuit welke invalshoeken en op welke manieren je
dierenwelzijn kunt meten.
- aan de hand van een situatie rondom wilde en gehouden dieren beargumenteren welk beleid
en welke wetgeving van toepassing is
Welke invalshoeken zijn er voor dierenwelzijn?
Visie op dierenwelzijn:
- Mensgerichte ethiek: instrumentele visie, dieren zijn een ‘ding’. Dit is hoe het ministerie
bijvoorbeeld naar het welzijn van dieren kijkt.
- Definitie volgens ministerie: Dierenwelzijn betreft de kwaliteit van het leven van het
dier, waarbij de houder de ‘vijf vrijheden’ respecteert en daarmee de grenzen van
het adaptatievermogen van het dier niet overschrijdt.”
- Diergerichte ethiek: niet-instrumentele visie, intrinsieke waarde toekennen aan dieren. Dit is
hoe de dierenbescherming naar het welzijn van dieren kijkt.
- Definitie volgens RDA (raad voor dieren aangelegenheden): “Een dier verkeerd in
een staat van (goed) welzijn als het in staat is zich aan zijn levensomstandigheden
aan te passen en tegelijk een toestand bereikt die het dier als positief ervaart.”
- Een dier moet zich dus kunnen aanpassen aan een omgeving, zodat het 1
Waar moet de focus op liggen bij dierenwelzijn?:
- De focus bij dierenwelzijn moet liggen op het dat de dieren positieve ervaringen hebben
zoals het vertonen van sociaal gedrag (zorg voor jongen, spelen met soortgenoten) of
exploratie gedrag (foerageren, jagen). De focus moet niet liggen op het vermijden van
onwelzijn.
Drie welzijnsinvalshoeken
Bij dierenwelzijn wordt op drie punten beoordeeld: gezondheid(fysiek en geestelijk), gevoel(emotie)
en natuurlijk gedrag. De drie aspecten zijn in overlap met elkaar verbonden.
- Fysieke status (fitness) van een dier
- Mentale status (gevoelens) van een dier
4