Biologie – Evolutie
§1 – de evolutietheorie
De soorten en groepen organismen die nu op aarde leven, hebben niet altijd bestaan. De meeste
biologen zijn ervan overtuigd dat de levensvormen op aarde in de loop van zeer lange tijd zijn
ontstaan en veranderd. Deze ontwikkeling wordt evolutie genoemd.
De evolutietheorie is pas in de 19e eeuw ontwikkeld. Tot die tijd waren veel biologen overtuigd
dat de soorten organismen die op aarde leefden altijd zo hadden bestaan. De theorie van de
generatio spontanea gaf een verklaring voor het ontstaan van het leven op aarde. In 1860 is het
bewijs geleverd dat deze theorie onjuist is.
De Fransman Jean de Lamarck was een van de eersten die een theorie opstelde over evolutie. De
Lamarck geloofde in geleidelijke verandering van soorten. De expressie van genen kan door
milieufactoren worden gewijzigd en deze wijziging kan zelf worden overgeërfd (epigenetica).
Doordat hierbij geen wijziging is opgetreden in de DNA-sequentie, is het onwaarschijnlijk dat
deze wijziging vele generaties lang wordt doorgegeven.
De bekendste evolutietheorie was van Charles Darwin. De grondgedachten van Darwin zijn in de
huidige evolutietheorie terug te vinden. We spreken dan ook van de neodarwinistische
evolutietheorie of van het neodarwinisme.
Tegenover de evolutietheorie staat het creationisme. Creationisten zijn aanhangers van de
theorie van de schepping. Zij baseren zich op de uitleg van de Bijbel, Koran of Thora, waarin
staat beschreven hoe de aarde en alle organismen daarop zijn geschapen. Er bestaan
verschillende stromingen binnen het creationisme. Sommige stromingen combineren evolutie
en schepping (bijv. Intelligent Design).
Evolutie vind plaats doordat de best aangepaste organismen binnen een populatie het meest
succesrijk zijn in het doorgeven van hun genen aan de volgende generaties (natuurlijke selectie
of survival of the fittest). Natuurlijke selectie is mogelijk doordat de organismen van een
populatie als gevolg van recombinatie en mutaties een grote genetische variatie of
verscheidenheid in genotypen hebben. Uit één populatie kunnen twee verschillende soorten
ontstaan als er op een of andere manier een scheiding is opgetreden tussen twee groepen van de
populatie, bijvoorbeeld door reproductieve isolatie. Daarbij vindt gedurende lange tijd geen
voortplanting plaats tussen individuen van verschillende populaties.
Een mutant heeft een grotere overlevingskans. Door opeenvolging van mutaties, recombinatie
en natuurlijke selectie kunnen er nieuwe soorten ontstaan. De selectiedruk bepaalt wat er met
de verschillende genotypen en fenotypen gebeurt. Is de selectiedruk laag, dan blijven veel
verschillende varianten leven. Maar als de selectiedruk hoog is, zullen de oorspronkelijke
organismen sterven. Alleen de individuen met de grootste ‘fitness’ planten zich voort in de
volgende generaties. Als de oorspronkelijke dan organismen sterven, en er organismen met
nieuwe genotypen voorkomen is de soort dan geëvolueerd. Een populatie met een grote
genetische diversiteit heeft een grotere overlevingskans. Als de milieuomstandigheden
veranderen, is de kans groot dat enkele individuen een genotypen bezitten dat een goede
adaptatie (aanpassing) aan de nieuwe omstandigheden mogelijk maakt.
§2 – Evolutie van de mens
De mens behoort tot een grote groep dieren, de primaten, die worden beschouwd als de hoogst
ontwikkelde zoogdieren (mens, mensapen, apen en de halfapen). Fossielen zijn versteende
overblijfselen van organismen of afdrukken van organismen in gesteenten. Men tracht dan een
reconstructie te maken van het uiterlijk van het organisme.
, §3 – Evolutie van een soort
Soort: organismen behoren tot dezelfde soort als ze in staat zijn zich onderling voort te planten
en daarbij vruchtbare nakomelingen voort te brengen. De voortplanting moet onder natuurlijke
omstandigheden plaatsvinden. Twee verschillende soorten kunnen bij kruising geen vruchtbare
nakomelingen voortbrengen. Maar er zijn twijfelgevallen. Soms is slechts een deel van de
nakomelingen vruchtbaar en een ander deel onvruchtbaar.
Bij eencellige organismen die zich ongeslachtelijk voortplanten (door deling), is moeilijk na te
gaan welke individuen tot kruising in staat zijn.
Een soort bestaat uit één of meer populaties. Een populatie bestaat uit een groep individuen van
dezelfde soort die in een bepaald gebied leven en zich onderling voortplanten. Populaties van
dezelfde soort kunnen door natuurlijk barrières van elkaar gescheiden zijn (bergkam, rivier,
zee). Als de individuen in een populatie zich geslachtelijk voortplanten, vindt tussen deze
individuen uitwisseling van genen plaats. Tussen de individuen van verschillende populaties
vindt af en toe uitwisseling van genen plaats. Dit gebeurt alles als er individuen uit een populatie
wegtrekken naar een andere populatie of als een natuurlijke barrière tussen twee populaties
wegvalt, zodat deze populaties samen 1 populatie vormen. Het verschijnsel dat tussen
individuen van twee populaties van dezelfde soort uitwisseling van genen plaatsvindt, wordt
gene flow genoemd.
Betere omschrijving van soort: de grootste verzameling van populaties waartussen een
effectieve uitwisseling van genen plaatsvindt of kan plaatsvinden.
In een populatie komen veel verschillende genotypen voor. De verzameling van alle genen in een
populatie wordt de genenpool van die populatie genoemd. De omvang van de genenpool is een
maat voor de genetische variatie in een populatie. Als er geen selectiedruk optreedt, worden alle
allelen op een willekeurige manier doorgegeven aan de nakomelingen. Als de partnerkeuze ook
op een willekeurige manier plaatsvindt, worden allelen geheel volgens het toeval doorgegeven
aan de nakomelingschap. Bloedgroep speelt bijvoorbeeld geen rol bij de keuze. Andere factoren
zoals huidskleur en lichaamslengte kan wel de partners keuze beïnvloeden.
Bij willekeurige voortplanting is de kans dat een bepaald allel wordt doorgegeven aan de
volgende generatie groter naarmate het allel vaker in de populatie voorkomt. Elke allel heeft
binnen een populatie een eigen allelfrequentie. Als er geen andere beïnvloede factoren zijn,
blijven de allelfrequenties binnen een (grote) populatie door de generaties heen constant. Dit
wordt de regel van Hardy-Weinberg genoemd en kan gemakkelijk worden afgeleid. Stel, van een
gen in een populatie komt allel A met allelfrequentie p voor en allel a met allefrequentie q. Meer
allelen zijn er niet van dit gen, dus geldt: p + q = 1. In de populatie is het totaal aan genotypen in
de volgende generatie: p2 +2 pq+ q2=1(kijk naar de mogelijke combinaties van de
geslachtscellen).
De regel van Hardy-Weinberg geldt alleen voor populaties en genen waarbij geen andere
factoren dan de allelfrequenties de overerving beïnvloeden. Bij de meeste populaties en genen
zijn die andere factoren echter wel van invloed. Verschillende allelen van een gen kunnen leiden
tot verschillen in overlevingskans voor het individu. In dat geval zal door natuurlijke selectie het
allel met de hoogste overlevingskans toenemen in een populatie. Door mutaties kunnen nieuwe
allelen van een gen ontstaan. Als zo’n mutatie (dominant) nadelig is voor het individu (verkleint
overlevingskans), zal het allel snel weer uit de populatie zijn verdwenen. Van een gemuteerd
allel dat dominant is en dat de overlevingskans vergroot, zal de allelfrequentie toenemen. De
verandering van allelfrequenties in een populaties wordt micro-evolutie genoemd (in
§1 – de evolutietheorie
De soorten en groepen organismen die nu op aarde leven, hebben niet altijd bestaan. De meeste
biologen zijn ervan overtuigd dat de levensvormen op aarde in de loop van zeer lange tijd zijn
ontstaan en veranderd. Deze ontwikkeling wordt evolutie genoemd.
De evolutietheorie is pas in de 19e eeuw ontwikkeld. Tot die tijd waren veel biologen overtuigd
dat de soorten organismen die op aarde leefden altijd zo hadden bestaan. De theorie van de
generatio spontanea gaf een verklaring voor het ontstaan van het leven op aarde. In 1860 is het
bewijs geleverd dat deze theorie onjuist is.
De Fransman Jean de Lamarck was een van de eersten die een theorie opstelde over evolutie. De
Lamarck geloofde in geleidelijke verandering van soorten. De expressie van genen kan door
milieufactoren worden gewijzigd en deze wijziging kan zelf worden overgeërfd (epigenetica).
Doordat hierbij geen wijziging is opgetreden in de DNA-sequentie, is het onwaarschijnlijk dat
deze wijziging vele generaties lang wordt doorgegeven.
De bekendste evolutietheorie was van Charles Darwin. De grondgedachten van Darwin zijn in de
huidige evolutietheorie terug te vinden. We spreken dan ook van de neodarwinistische
evolutietheorie of van het neodarwinisme.
Tegenover de evolutietheorie staat het creationisme. Creationisten zijn aanhangers van de
theorie van de schepping. Zij baseren zich op de uitleg van de Bijbel, Koran of Thora, waarin
staat beschreven hoe de aarde en alle organismen daarop zijn geschapen. Er bestaan
verschillende stromingen binnen het creationisme. Sommige stromingen combineren evolutie
en schepping (bijv. Intelligent Design).
Evolutie vind plaats doordat de best aangepaste organismen binnen een populatie het meest
succesrijk zijn in het doorgeven van hun genen aan de volgende generaties (natuurlijke selectie
of survival of the fittest). Natuurlijke selectie is mogelijk doordat de organismen van een
populatie als gevolg van recombinatie en mutaties een grote genetische variatie of
verscheidenheid in genotypen hebben. Uit één populatie kunnen twee verschillende soorten
ontstaan als er op een of andere manier een scheiding is opgetreden tussen twee groepen van de
populatie, bijvoorbeeld door reproductieve isolatie. Daarbij vindt gedurende lange tijd geen
voortplanting plaats tussen individuen van verschillende populaties.
Een mutant heeft een grotere overlevingskans. Door opeenvolging van mutaties, recombinatie
en natuurlijke selectie kunnen er nieuwe soorten ontstaan. De selectiedruk bepaalt wat er met
de verschillende genotypen en fenotypen gebeurt. Is de selectiedruk laag, dan blijven veel
verschillende varianten leven. Maar als de selectiedruk hoog is, zullen de oorspronkelijke
organismen sterven. Alleen de individuen met de grootste ‘fitness’ planten zich voort in de
volgende generaties. Als de oorspronkelijke dan organismen sterven, en er organismen met
nieuwe genotypen voorkomen is de soort dan geëvolueerd. Een populatie met een grote
genetische diversiteit heeft een grotere overlevingskans. Als de milieuomstandigheden
veranderen, is de kans groot dat enkele individuen een genotypen bezitten dat een goede
adaptatie (aanpassing) aan de nieuwe omstandigheden mogelijk maakt.
§2 – Evolutie van de mens
De mens behoort tot een grote groep dieren, de primaten, die worden beschouwd als de hoogst
ontwikkelde zoogdieren (mens, mensapen, apen en de halfapen). Fossielen zijn versteende
overblijfselen van organismen of afdrukken van organismen in gesteenten. Men tracht dan een
reconstructie te maken van het uiterlijk van het organisme.
, §3 – Evolutie van een soort
Soort: organismen behoren tot dezelfde soort als ze in staat zijn zich onderling voort te planten
en daarbij vruchtbare nakomelingen voort te brengen. De voortplanting moet onder natuurlijke
omstandigheden plaatsvinden. Twee verschillende soorten kunnen bij kruising geen vruchtbare
nakomelingen voortbrengen. Maar er zijn twijfelgevallen. Soms is slechts een deel van de
nakomelingen vruchtbaar en een ander deel onvruchtbaar.
Bij eencellige organismen die zich ongeslachtelijk voortplanten (door deling), is moeilijk na te
gaan welke individuen tot kruising in staat zijn.
Een soort bestaat uit één of meer populaties. Een populatie bestaat uit een groep individuen van
dezelfde soort die in een bepaald gebied leven en zich onderling voortplanten. Populaties van
dezelfde soort kunnen door natuurlijk barrières van elkaar gescheiden zijn (bergkam, rivier,
zee). Als de individuen in een populatie zich geslachtelijk voortplanten, vindt tussen deze
individuen uitwisseling van genen plaats. Tussen de individuen van verschillende populaties
vindt af en toe uitwisseling van genen plaats. Dit gebeurt alles als er individuen uit een populatie
wegtrekken naar een andere populatie of als een natuurlijke barrière tussen twee populaties
wegvalt, zodat deze populaties samen 1 populatie vormen. Het verschijnsel dat tussen
individuen van twee populaties van dezelfde soort uitwisseling van genen plaatsvindt, wordt
gene flow genoemd.
Betere omschrijving van soort: de grootste verzameling van populaties waartussen een
effectieve uitwisseling van genen plaatsvindt of kan plaatsvinden.
In een populatie komen veel verschillende genotypen voor. De verzameling van alle genen in een
populatie wordt de genenpool van die populatie genoemd. De omvang van de genenpool is een
maat voor de genetische variatie in een populatie. Als er geen selectiedruk optreedt, worden alle
allelen op een willekeurige manier doorgegeven aan de nakomelingen. Als de partnerkeuze ook
op een willekeurige manier plaatsvindt, worden allelen geheel volgens het toeval doorgegeven
aan de nakomelingschap. Bloedgroep speelt bijvoorbeeld geen rol bij de keuze. Andere factoren
zoals huidskleur en lichaamslengte kan wel de partners keuze beïnvloeden.
Bij willekeurige voortplanting is de kans dat een bepaald allel wordt doorgegeven aan de
volgende generatie groter naarmate het allel vaker in de populatie voorkomt. Elke allel heeft
binnen een populatie een eigen allelfrequentie. Als er geen andere beïnvloede factoren zijn,
blijven de allelfrequenties binnen een (grote) populatie door de generaties heen constant. Dit
wordt de regel van Hardy-Weinberg genoemd en kan gemakkelijk worden afgeleid. Stel, van een
gen in een populatie komt allel A met allelfrequentie p voor en allel a met allefrequentie q. Meer
allelen zijn er niet van dit gen, dus geldt: p + q = 1. In de populatie is het totaal aan genotypen in
de volgende generatie: p2 +2 pq+ q2=1(kijk naar de mogelijke combinaties van de
geslachtscellen).
De regel van Hardy-Weinberg geldt alleen voor populaties en genen waarbij geen andere
factoren dan de allelfrequenties de overerving beïnvloeden. Bij de meeste populaties en genen
zijn die andere factoren echter wel van invloed. Verschillende allelen van een gen kunnen leiden
tot verschillen in overlevingskans voor het individu. In dat geval zal door natuurlijke selectie het
allel met de hoogste overlevingskans toenemen in een populatie. Door mutaties kunnen nieuwe
allelen van een gen ontstaan. Als zo’n mutatie (dominant) nadelig is voor het individu (verkleint
overlevingskans), zal het allel snel weer uit de populatie zijn verdwenen. Van een gemuteerd
allel dat dominant is en dat de overlevingskans vergroot, zal de allelfrequentie toenemen. De
verandering van allelfrequenties in een populaties wordt micro-evolutie genoemd (in
