Samenvatting Leerstof deeltentamen Protisten en fungi - Biodiversiteit Plant

Tree of life – Protisten en fungi

Fylogenie
- Polytoom: er ontspringen drie of meer takken aan één voorouder
 Gevolg van onvoldoende informatie om de dichtotome splitsingen “op te lossen”
(zachte polytomie)
- Harde polytomie: drie soorten tegelijkertijd ontstaan zijn uit 1 vooroudersoort
- Interne takken en terminale takken leiden naar taxon (lineages)
 Lineage volgt het bestaan van een vooroudersoort vanaf splitsingsmoment tot
volgende splitsingsmoment

- Fylogram: mate van evolutionaire verandering weergegeven in de lengte van de tak
- Cladogram: taklengte heeft geen betekenis
 Alleen verwantschappen getoond

- Groepen die takken vormen voor basis classificaties: lagere taxa worden alleen
samengevoegd tot hogere taxa wanneer ze een monofyletische groep vormen (clade)
- Niet-monoyletische groepen zijn para- en polyfyletische groepen




De gebruikte gegevens
- Betreffen erfelijke eigenschappen of kenmerken van de soorten die we in de boom
willen plaatsen
- Kenmerktoestanden worden gerangschikt van meest primitief (of plesiomorf) tot
meest afgeleid (of apomorf), naar vroeger of later in de fylogenie zijn ontstaan
- Polariteit pas bepaald nadat de fylogenie is gereconstrueerd

- Grootste vijanden van bedrijven van fylogenetica: convergente en parallelle evolutie
 Gezamenlijk homoplasie genoemd
 Zelfde kenmerk, geen gemeenschappelijke voorouder
- Andere vijand: evolutie
 Wanneer evolutionaire snelheden sterk verschillen tussen lineages kunnen
sommige lineages sterk gedivergeerd zijn, maar toch nauw verwant

- Methoden ontwikkeld om aan al deze risco’s het hoofd te beden
 Kwantitatief werken: homoplasie en ongelijke evolutiesnelheiden spelen rol in
de minderheid
 Informatieve kenmerken hebben de boventoon
 Alignment maken: wanneer DNA-sequenties

,  Iedere positie in de sequentie van ene soort boven een homologe positie in
de sequentie van de andere wordt geplaatst
 Geconserveerde delen vormen de verankering van de sequentie

Het bouwen van een boom
- Kenmerken worden in een kenmerkmatrix geplaatst
- Algoritmes verschillen in hun aanpak, hun bewegelijkheid en hun geschiktheid voor
morfologische cq
- Netwerk bepaald: boom zonder wortel

Neighbour-joining (NJ)
- Maakt geen gebruik van afzonderlijke kenmerken maar van een afstandsmaat die over
alle kenmerken wordt berekend
- De kenmerkmatrix wordt dus eerst omgerekend tot een afstand matrix die voor ieder
paar taxa aangeeft hoe groot het verschil is
- Eerst wordt het paar soorten gezocht met de kleinste onderlinge afstand
 Met tak aan elkaar verbonden
- Op basis van de rest van de afstandsmatrix: berekend worden waar de tak van de 2
buren hun gemeenschappelijke voorouder zich bevindt
- Gemeenschappelijke voorouder wordt gebruikt als nieuwe taxon in een kleinere
matrix waarin soorten 1 en 2 vervangen worden door hun voorouders

Maximum Parsimony (MP)
- Te danken aan Willi hennig (1913-1976)
- Kenmerken afzonderlijk bekeken
- Mate van conflict tussen de kenmerken zo klein mogelijk gehouden
- Door alle mogelijke manieren om de taxa te groepen te evalueren en steeds te kijken
hoeveel noodgrepen moeten worden uitgevoerd kan het meest parsimone (zuinigste)
of optimale netwerk geselecteerd, waarin het kleinste aantal van zulke homoplasieën
moet worden verondersteld

Maximum Likelihood (ML)
- Alleen toegepast op DNA-gegevens
 Vereist “evoluiemodel”
 Set regels die zegt hoe waarschijnlijk het is voor de ene kenmerktoestand om
in de andere kenmerktoestand te veranderen
- Transities komen vaker voor dan transversies
- Wordt berekend welk netwerk tussen een set DNA-sequenties het meest waarschijnlijk
is gegeven een bepaald moleculair evolutiemodel

Wortelen
- Leesrichting van een netwerkt wordt achteraf bepaald
- Extra informatie nodig
- Meestal eerst in de analyse een outgroup-taxon meegenomen waarvan zeker is dat het
fylogenetisch weinig verwant is met andere taxa

, Voortplanting en evolutie
- Diersoorten die vastgehecht leven of weinig beweeglijk zijn  meestal mannelijk en
vrouwelijk (hermafrodiet)
 Voordeel: wederzijds bevruchting altijd mogelijk met twee willekeurige individuen
- Bij meeste zaadplanten levert 1 individu zowel mannelijke als vrouwelijke gameten
 Zelfbestuiving mogelijk zodat het gunstig effect van de geslachtelijke voortplanting
gedeeltelijk verloren gaat

Endosymbiose theorie
- Waarbij een cel in een andere cel of organisme leeft met voordeel voor meestal beide
organismen
- Archaeplastida ontstaan door primaire endosymbiose
 Cyanobacterie gedeeltelijk bestaan in cel en gedraagt zich als chloroplast
- Vermoedelijk zijn eukaryoten ontstaan door symbiose van verschillen prokaryote
organismen
- Mitochondriën en chloroplasten
 Gedeeltelijk genetisch autonoom
 Bezitten eigen DNA (zonder histonen)
 Ribosomen
- Secundaire endosymbiose: veronderstelling dat alle wieren met complexe
chloroplasten zouden ontstaan
- Eukaryote cel te beschouwen als chimeer van prokaryote organismen die onderling
met elkaar gecoördineerd werden

Onderscheid tussen planten en dieren
- Planten zijn autotroof
 Bouwen hun organische stof op vanuit eenvoudige anorganische stoffen: Co2,
H2O en klein beetje anorganische zouten uit bodem
 Groene planten zijn foto-autotroof
 Sommige bacteriën zijn chemo-autotroof: kunnen organische stoffen
synthetiseren
- Alle dieren heterotroof
 Organische stoffen nodig als voedsel
- Planten over het algemeen in bodem verankerd en weinig beweeglijk
 Openspreiden van bladeren voor autotrofe levenswijze vergt talrijke
steunelementen
 Planten blijven groeien en nieuwe organen vormen tot hun dood (open
groeisysteem)
 Planten zijn sterk modulair gebouwd: dezelfde delen worden herhaald
- Dieren zijn zeer beweeglijk met complexere lichaamsstructuur
 Spijsverteringsstelsel, spieren, zintuigen, zenuwen
 Gesloten groeisysteem

Fungi en slijmzwammen (Unikonta)
- Lange tijd werden alle schimmelachtigen samen gegroepeerd
 Myxomycota (slijmzwammen)
 Oömycota (waterschimmels)
 Chytridiomycota
 Zygomycota
 Ascomycota