Evolutie en biodiversiteit Les 1: 06-09-2019
Les 2: 13-09-2019
Natuurlijke selectie en genetische drift
Natuurlijke selectie
De oorsprong van soorten
Darwin observeerde een variatie van verschillende aanpassingen in gerelateerde soorten. Later
begreep hij dat aanpassingen en de oorsprong van soorten gerelateerd zijn aan processen.
Artificiële selectie (of domesticatie) (kunstmatig)
Volgens Darwin hebben mensen andere soorten gemodificeerd door selectie bij voorplanting met de
gewilde eigenschappen = artificiële selectie (of domesticatie). Hij overwoog domesticatie als een
nuttige analogie (overeenkomst/gelijkenis) voor het mechanisme waarbij aangepaste evolutie
voorkomt in de natuur (natuurlijke selectie).
Vb. Duiven door domesticatie veel variaties van een voorouder.
Vb. Honden meer morfologische diversiteit dan elk ander zoogdier soort.
“Domesticatie syndroom” bij zoogdieren: een uniforme uitleg gebaseerd op neurale lijstcellen
gedrag en genen.
Vb. Planten modificatie van structuren door selectie: broccoli, sla, spruiten.
Domesticatie syndroom bij planten.
Kenmerken van interesse in planten:
Gelijktijdige rijping van planten
Verlies van natuurlijke zaadverspreiding (geen ‘verbrijzelde mutatie)
Verhoogde zaadgrootte
Verdichting van zaden in zeer zichtbare ‘pakketten’
Verminderde zaaddikte
Synchrone bloei
Verminderde vertakkingen
Verlies van giftige of onaangename verbindingen (vb. verminderde bitterheid of andere
afweermiddelen tegen herbivoren)
Zijn gedomesticeerde organismen goed aangepast?
Gedomesticeerde individuen zijn ongeschikt om in het wild te leven:
Protectie van mensen nodig (dieren, planten)
Gewassen: pesticiden zijn nodig (ze hebben minder natuurlijke protectie bitterheid)
o Maar pesticiden zijn ook agenten van selectie
In evolutie thermen zijn ze succesvol in het verspreiden van hun genen. Ze hebben een hoge fitness
(wat er toedoet is dat ze een hoog reproductief succes hebben).
Natuurlijke selectie
Darwin was geïnspireerd door artificiële selectie.
Darwin beschreef 4 observaties van de natuur en vanuit deze
trok hij 2 gevolgtrekkingen.
Observatie 1: individuen in een populatie variëren in
erfelijke eigenschappen (variatie).
, Evolutie en biodiversiteit Les 1: 06-09-2019
Les 2: 13-09-2019
Observatie 2: overproductie: meer nakomelingen dan het milieu kan dragen.
Observatie 3: competitie ‘struggle fot survival’ (limieten van grote populatie).
Observatie 4: erfelijkheid doorgeven van gunstige eigenschappen.
Gevolgtrekking 1: individuen die goed aangepast zijn aan hun omgeving later gemiddeld
meer nakomelingen na.
Gevolgtrekking 2: na verloop van tijd accumuleren gunstige eigenschappen in de populatie.
Observatie 2 en 3: overproductie leidt tot competitie.
Elke populatie heeft de potentie om veel meer nakomelingen te produceren dan het milieu aankan
qua beschikbaar voedsel, ruimte en middelen.
Natuurlijke middelen zijn beperkt en hebben de neiging om constant te blijven.
Een populatie is niet mogelijk voor onbepaalde tijd te groeien.
Van J- naar S-curve wanneer rekening wordt gehouden met beperkte middelen.
Evolutie door natuurlijke selectie
Waarop werkt natuurlijke selectie?
Een organismen uit zijn fenotype aan de omgeving: zijn fysieke eigenschappen, gedrag en fysiologie
(alleen indirect het genotype).
Door op fenotypes in te werken, leidt selectie indirect tot aanpassing van een populatie aan zijn
omgeving door het verhogen/behouden van gunstige genotypen.
Bewijsmateriaal voor evolutie
Welk bewijs hebben we?
1. Fossielen
Geen ‘missing link’
Overgangsfossielen: meerdere kenmerken van meerdere soorten
o Vb. Jurassic vogel-reptiel en de tiktaalik
2. Homologieën (gemeenschappelijke voorouders) en sporen van evolutionaire geschiedenis
(vestigial structuren) in bestaande organismen
Homologie: overeenkomsten als gevolg van
gemeenschappelijke afkomst (afstamming met
aanpassing).
Sommige homologe kenmerken, zoals de genetische
code (DNA), worden door alle soorten gedeeld.
Homologe kenmerken die recenter zijn geëvolueerd,
worden gedeeld binnen een kleinere groep organismen.
Homologie is elke overeenkomst tussen kenmerken die
te wijten zijn aan hun gedeelde afkomst.
Vb. gelijkenissen in ledematenontwerp dat verschilt in
functie.
Eiwitten/DNA van een organismen die een gemeenschappelijke voorouder delen,
lijken meer op eiwitten/DNA van organismen die geen (recente) voorouder delen.
Vertigal structuren: gereduceerde versie van voorouderlijke organen (rudimentaire
structuur).
3. Biogeografie: continentale drift verklaart geografische locatie van fossielen
Vb. de gelijkenis in miereneters van verschillende continenten door dezelfde
voorouder.
Maar er is ook convergente evolutie: verschillende dieren verkrijgen gelijke vormen
door de aanpassingen aan een specifieke omgeving.
4. Directe observaties van evolutionaire verandering (door natuurlijke en artificiële selectie)
Domesticatie of artificiële selectie
Vb. resistente bacterie MRSA
Les 2: 13-09-2019
Natuurlijke selectie en genetische drift
Natuurlijke selectie
De oorsprong van soorten
Darwin observeerde een variatie van verschillende aanpassingen in gerelateerde soorten. Later
begreep hij dat aanpassingen en de oorsprong van soorten gerelateerd zijn aan processen.
Artificiële selectie (of domesticatie) (kunstmatig)
Volgens Darwin hebben mensen andere soorten gemodificeerd door selectie bij voorplanting met de
gewilde eigenschappen = artificiële selectie (of domesticatie). Hij overwoog domesticatie als een
nuttige analogie (overeenkomst/gelijkenis) voor het mechanisme waarbij aangepaste evolutie
voorkomt in de natuur (natuurlijke selectie).
Vb. Duiven door domesticatie veel variaties van een voorouder.
Vb. Honden meer morfologische diversiteit dan elk ander zoogdier soort.
“Domesticatie syndroom” bij zoogdieren: een uniforme uitleg gebaseerd op neurale lijstcellen
gedrag en genen.
Vb. Planten modificatie van structuren door selectie: broccoli, sla, spruiten.
Domesticatie syndroom bij planten.
Kenmerken van interesse in planten:
Gelijktijdige rijping van planten
Verlies van natuurlijke zaadverspreiding (geen ‘verbrijzelde mutatie)
Verhoogde zaadgrootte
Verdichting van zaden in zeer zichtbare ‘pakketten’
Verminderde zaaddikte
Synchrone bloei
Verminderde vertakkingen
Verlies van giftige of onaangename verbindingen (vb. verminderde bitterheid of andere
afweermiddelen tegen herbivoren)
Zijn gedomesticeerde organismen goed aangepast?
Gedomesticeerde individuen zijn ongeschikt om in het wild te leven:
Protectie van mensen nodig (dieren, planten)
Gewassen: pesticiden zijn nodig (ze hebben minder natuurlijke protectie bitterheid)
o Maar pesticiden zijn ook agenten van selectie
In evolutie thermen zijn ze succesvol in het verspreiden van hun genen. Ze hebben een hoge fitness
(wat er toedoet is dat ze een hoog reproductief succes hebben).
Natuurlijke selectie
Darwin was geïnspireerd door artificiële selectie.
Darwin beschreef 4 observaties van de natuur en vanuit deze
trok hij 2 gevolgtrekkingen.
Observatie 1: individuen in een populatie variëren in
erfelijke eigenschappen (variatie).
, Evolutie en biodiversiteit Les 1: 06-09-2019
Les 2: 13-09-2019
Observatie 2: overproductie: meer nakomelingen dan het milieu kan dragen.
Observatie 3: competitie ‘struggle fot survival’ (limieten van grote populatie).
Observatie 4: erfelijkheid doorgeven van gunstige eigenschappen.
Gevolgtrekking 1: individuen die goed aangepast zijn aan hun omgeving later gemiddeld
meer nakomelingen na.
Gevolgtrekking 2: na verloop van tijd accumuleren gunstige eigenschappen in de populatie.
Observatie 2 en 3: overproductie leidt tot competitie.
Elke populatie heeft de potentie om veel meer nakomelingen te produceren dan het milieu aankan
qua beschikbaar voedsel, ruimte en middelen.
Natuurlijke middelen zijn beperkt en hebben de neiging om constant te blijven.
Een populatie is niet mogelijk voor onbepaalde tijd te groeien.
Van J- naar S-curve wanneer rekening wordt gehouden met beperkte middelen.
Evolutie door natuurlijke selectie
Waarop werkt natuurlijke selectie?
Een organismen uit zijn fenotype aan de omgeving: zijn fysieke eigenschappen, gedrag en fysiologie
(alleen indirect het genotype).
Door op fenotypes in te werken, leidt selectie indirect tot aanpassing van een populatie aan zijn
omgeving door het verhogen/behouden van gunstige genotypen.
Bewijsmateriaal voor evolutie
Welk bewijs hebben we?
1. Fossielen
Geen ‘missing link’
Overgangsfossielen: meerdere kenmerken van meerdere soorten
o Vb. Jurassic vogel-reptiel en de tiktaalik
2. Homologieën (gemeenschappelijke voorouders) en sporen van evolutionaire geschiedenis
(vestigial structuren) in bestaande organismen
Homologie: overeenkomsten als gevolg van
gemeenschappelijke afkomst (afstamming met
aanpassing).
Sommige homologe kenmerken, zoals de genetische
code (DNA), worden door alle soorten gedeeld.
Homologe kenmerken die recenter zijn geëvolueerd,
worden gedeeld binnen een kleinere groep organismen.
Homologie is elke overeenkomst tussen kenmerken die
te wijten zijn aan hun gedeelde afkomst.
Vb. gelijkenissen in ledematenontwerp dat verschilt in
functie.
Eiwitten/DNA van een organismen die een gemeenschappelijke voorouder delen,
lijken meer op eiwitten/DNA van organismen die geen (recente) voorouder delen.
Vertigal structuren: gereduceerde versie van voorouderlijke organen (rudimentaire
structuur).
3. Biogeografie: continentale drift verklaart geografische locatie van fossielen
Vb. de gelijkenis in miereneters van verschillende continenten door dezelfde
voorouder.
Maar er is ook convergente evolutie: verschillende dieren verkrijgen gelijke vormen
door de aanpassingen aan een specifieke omgeving.
4. Directe observaties van evolutionaire verandering (door natuurlijke en artificiële selectie)
Domesticatie of artificiële selectie
Vb. resistente bacterie MRSA
