College 1. Inleiding
De wereld verklaard
- Door een bovennatuurlijke kracht:
o Waarheidsopenbaring
o Gesloten kennissysteem
o Gaat uit van bovennatuurlijke porcessen (volgens de afspraak dus geen wetenschap)
- Door wetenschap:
o Waarheidsbevinding
o Open kennissysteem
o Afspraak om alleen naar natuurlijke processen te kijken, anders is het geen
wetenschap. Iedereen praat dezelfde ‘taal’, los van geloofsovertuiging.
- Combinatie
o Wetenschap en religie staan naast elkaar maar worden beiden gebruikt om de
wereld te verklaren.
o Discussie over de afspraak dat wetenschap naturalistisch moet zijn (ID). waarom
mogen leegten in wetenschappelijke theorieën niet religieus worden ingevuld? ->
wetenschapsfilosofie
Evolutie van evolutietheorie
- Lamarck (1809)
o Overerven van verworven eigenschappen
o Geen uitserven
o “drang” naar hogere complexiteit
- Darwin
o Mechanisme natuurlijke selectie
o Verkeerd begrip van erfelijkheid (mengende erfelijkheid, verworven eigenschappen)
- Wallace
- Mendel (publicatie 1866)
o Tijdgenoot van Darwin
o Herontdekking begin 1900
- Eclipse van Darwinisme (tot 1940)
o Darwins model van erfelijkheid niet toereikend (eigenschappen met selectief
voordeel vermengen zich, kunnen niet blijven bestaan)
- Maar ‘biometrici’ onderzochten kleine verschillen tussen individuen en overerving daarvan
(statische analyse van populaties: evolutiemechanismen= populatiegenetica)
- Synthese: Neo- Darwinisme (ca 1930):
o Natuurlijke selectie is mogelijk op basis van mendeliaanse genetica
o Geen twijfel meer onder wetenschapper dat evolutie heeft plaatsgevonden (gem.
afstamming soorten), wel nog veel discussie over hoe het heeft plaats gevonden,
welke mechanismen veel/weinig invloed hebben gehad.
Stukje geschiedenis
- 4,6 miljard: ontstaan aarde
- 3,9 miljard: water vloeibaar
- 3,8 miljard: ontstaan leven
- 3,5 miljard: oudste fossielen
- 2,1 miljard: eerste eukaryoten
- 1,5 miljard: eerste meercelligen
- 0,5 miljard: kolonisatie van het land
1
, - 6 a 7 miljoen: ontstaan mens
Het ontstaan van het leven
- Vier grote stappen nodig
1. Abiotische vorming kleine organische moleculen (aminozuren, nucleotiden, vetzuren etc.)
2. Abiotische koppeling tot polymeren
3. Verpakking in membranen (protobionten)
4. Zelf replicerende moleculen
- Een organische verbinding is een chemische verbinding waarvan een molecuul minstens een
koolstofatoom bevat. Uitzonderingen vormen de carbonaten, cyaniden, cyanaten en
thiocyanaten, die, hoewel ze een koolstofatoom bevatten, toch tot de anorganische
verbindingen gerekend worden.
Nieuwe inzichten
- Atmosfeer bestond voornamelijk uit (minder reactief) N2 en CO2. Nieuwe experimenten
leveren alleen primitieven aminozuren op.
- Meteorieten blijken aminozuren en suikers te bevatten (probleem verplaatsen)
Stap 1: vorming organische moleculen
Stap 2: koppeling tot polymeren
- Aminozuur op warme klei of zand -> polymeren (zonder hulp van enzymen of ribosomen)
Stap 3: verpakking in membranen
- Fosfolipiden in water -> spontane liposomen
- Ontstaan protobionten: abiotisch membraanachtige structuur -> intern chemisch milieu dat
verschilt van omgeving -> replicatie en metabolisme mogelijk
Stap 4: erfelijk materiaal
- Zelf replicerend RNA en begin van natuurlijke selectie
Protobionten:
2
,Natuurlijke selectie op moleculair niveau?
- Bepaalde stukken RNA hebben enzymachtige katalytische functie
- Deze stukken kunnen zichzelf kopiëren
- Sommige stukken RNA doen dat sneller en met minder fouten dan andere stukken, laten dus
meer ‘nakomelingen’ na.
- -> natuurlijke selectie
- Meest stabiele en zich het snelst vermeerderend RNA gaat overheersen
- Wordt grote familie op elkaar lijkende moleculen
- Mutatie -> nog sneller -> die gaat overheersen
- In protobiont: kan informatie over protobiont opslaan en doorgeven
Key Events in Evolution of life
- Eerste eencelligen
- Fotosynthese/ O2 “revolutie”
- Eukaryoten
- Meercelligen
- Cambrium expolosie
- Kolonisatie van land
- Drijvende continenten
- Oudste fossielen: stromatolieten
Fotosynthese
- Ontstaan O2 producerende bacteriën (door splitsing water)
- O2 - Giftig voor anaerobe wereld (wapen) en efficiënte manier om energie te produceren
- Eerste O2 accumuleerde niet in atmosfeer, maar sloeg neer in zee als ijzeroxide
- Later ook in atmosfeer waar het reageerde met ijzer in rotsformaties
Belangrijke stappen
- Onstaan eukaryoten: 2,1 miljard jaar geleden
o Cellen met organellen (golgi apparaat, endoplasmatisch reticulum, Mitochondriën en
plastiden)
o Cytoskelet: kunnen vorm veranderen en andere cellen opnemen
Endosymbiose:
3
, Endosymbiose
- Prooi of parasiet
- Membraansysteem en cytoskelet nodig
- Voordeel gastheer
o Profiteren van O2 (mitochondriën)
o Fotoautotrofie (chloroplasten
Argumenten voor endosymbiose
- Zelfde membraansamenstelling als nog levende prokaryoten
- Delen als bacteriën
- Eigen DNA
- Ribosomen komen overeen met bacteriële ribosomen
Meercelligheid
- Kolonies krijgen gespecialiseerde cellen
Cambrium explosie
- In relatief korte tijd (10 miljoen jaar) ontstaan van zeer veel soorten
- Brachiopods: soort schaaldieren
- Echinoderms: zeesterren/zee-egels/zeekomkommers
- Annelids: ringwormen
Kolonisatie van het land
- Probleem: uitdroging en zwaartekracht
- 500 miljoen jaar geleden
- Planten en schimmels kwamen samen – symbiose
- Later: landdieren
o Vooral arthropoden en vertebraten
- Mens: 6 tot 7 miljoen jaar geleden
4
De wereld verklaard
- Door een bovennatuurlijke kracht:
o Waarheidsopenbaring
o Gesloten kennissysteem
o Gaat uit van bovennatuurlijke porcessen (volgens de afspraak dus geen wetenschap)
- Door wetenschap:
o Waarheidsbevinding
o Open kennissysteem
o Afspraak om alleen naar natuurlijke processen te kijken, anders is het geen
wetenschap. Iedereen praat dezelfde ‘taal’, los van geloofsovertuiging.
- Combinatie
o Wetenschap en religie staan naast elkaar maar worden beiden gebruikt om de
wereld te verklaren.
o Discussie over de afspraak dat wetenschap naturalistisch moet zijn (ID). waarom
mogen leegten in wetenschappelijke theorieën niet religieus worden ingevuld? ->
wetenschapsfilosofie
Evolutie van evolutietheorie
- Lamarck (1809)
o Overerven van verworven eigenschappen
o Geen uitserven
o “drang” naar hogere complexiteit
- Darwin
o Mechanisme natuurlijke selectie
o Verkeerd begrip van erfelijkheid (mengende erfelijkheid, verworven eigenschappen)
- Wallace
- Mendel (publicatie 1866)
o Tijdgenoot van Darwin
o Herontdekking begin 1900
- Eclipse van Darwinisme (tot 1940)
o Darwins model van erfelijkheid niet toereikend (eigenschappen met selectief
voordeel vermengen zich, kunnen niet blijven bestaan)
- Maar ‘biometrici’ onderzochten kleine verschillen tussen individuen en overerving daarvan
(statische analyse van populaties: evolutiemechanismen= populatiegenetica)
- Synthese: Neo- Darwinisme (ca 1930):
o Natuurlijke selectie is mogelijk op basis van mendeliaanse genetica
o Geen twijfel meer onder wetenschapper dat evolutie heeft plaatsgevonden (gem.
afstamming soorten), wel nog veel discussie over hoe het heeft plaats gevonden,
welke mechanismen veel/weinig invloed hebben gehad.
Stukje geschiedenis
- 4,6 miljard: ontstaan aarde
- 3,9 miljard: water vloeibaar
- 3,8 miljard: ontstaan leven
- 3,5 miljard: oudste fossielen
- 2,1 miljard: eerste eukaryoten
- 1,5 miljard: eerste meercelligen
- 0,5 miljard: kolonisatie van het land
1
, - 6 a 7 miljoen: ontstaan mens
Het ontstaan van het leven
- Vier grote stappen nodig
1. Abiotische vorming kleine organische moleculen (aminozuren, nucleotiden, vetzuren etc.)
2. Abiotische koppeling tot polymeren
3. Verpakking in membranen (protobionten)
4. Zelf replicerende moleculen
- Een organische verbinding is een chemische verbinding waarvan een molecuul minstens een
koolstofatoom bevat. Uitzonderingen vormen de carbonaten, cyaniden, cyanaten en
thiocyanaten, die, hoewel ze een koolstofatoom bevatten, toch tot de anorganische
verbindingen gerekend worden.
Nieuwe inzichten
- Atmosfeer bestond voornamelijk uit (minder reactief) N2 en CO2. Nieuwe experimenten
leveren alleen primitieven aminozuren op.
- Meteorieten blijken aminozuren en suikers te bevatten (probleem verplaatsen)
Stap 1: vorming organische moleculen
Stap 2: koppeling tot polymeren
- Aminozuur op warme klei of zand -> polymeren (zonder hulp van enzymen of ribosomen)
Stap 3: verpakking in membranen
- Fosfolipiden in water -> spontane liposomen
- Ontstaan protobionten: abiotisch membraanachtige structuur -> intern chemisch milieu dat
verschilt van omgeving -> replicatie en metabolisme mogelijk
Stap 4: erfelijk materiaal
- Zelf replicerend RNA en begin van natuurlijke selectie
Protobionten:
2
,Natuurlijke selectie op moleculair niveau?
- Bepaalde stukken RNA hebben enzymachtige katalytische functie
- Deze stukken kunnen zichzelf kopiëren
- Sommige stukken RNA doen dat sneller en met minder fouten dan andere stukken, laten dus
meer ‘nakomelingen’ na.
- -> natuurlijke selectie
- Meest stabiele en zich het snelst vermeerderend RNA gaat overheersen
- Wordt grote familie op elkaar lijkende moleculen
- Mutatie -> nog sneller -> die gaat overheersen
- In protobiont: kan informatie over protobiont opslaan en doorgeven
Key Events in Evolution of life
- Eerste eencelligen
- Fotosynthese/ O2 “revolutie”
- Eukaryoten
- Meercelligen
- Cambrium expolosie
- Kolonisatie van land
- Drijvende continenten
- Oudste fossielen: stromatolieten
Fotosynthese
- Ontstaan O2 producerende bacteriën (door splitsing water)
- O2 - Giftig voor anaerobe wereld (wapen) en efficiënte manier om energie te produceren
- Eerste O2 accumuleerde niet in atmosfeer, maar sloeg neer in zee als ijzeroxide
- Later ook in atmosfeer waar het reageerde met ijzer in rotsformaties
Belangrijke stappen
- Onstaan eukaryoten: 2,1 miljard jaar geleden
o Cellen met organellen (golgi apparaat, endoplasmatisch reticulum, Mitochondriën en
plastiden)
o Cytoskelet: kunnen vorm veranderen en andere cellen opnemen
Endosymbiose:
3
, Endosymbiose
- Prooi of parasiet
- Membraansysteem en cytoskelet nodig
- Voordeel gastheer
o Profiteren van O2 (mitochondriën)
o Fotoautotrofie (chloroplasten
Argumenten voor endosymbiose
- Zelfde membraansamenstelling als nog levende prokaryoten
- Delen als bacteriën
- Eigen DNA
- Ribosomen komen overeen met bacteriële ribosomen
Meercelligheid
- Kolonies krijgen gespecialiseerde cellen
Cambrium explosie
- In relatief korte tijd (10 miljoen jaar) ontstaan van zeer veel soorten
- Brachiopods: soort schaaldieren
- Echinoderms: zeesterren/zee-egels/zeekomkommers
- Annelids: ringwormen
Kolonisatie van het land
- Probleem: uitdroging en zwaartekracht
- 500 miljoen jaar geleden
- Planten en schimmels kwamen samen – symbiose
- Later: landdieren
o Vooral arthropoden en vertebraten
- Mens: 6 tot 7 miljoen jaar geleden
4
