Thema 5

 1. Ordening in vier rijken

Tot de vorige eeuw verdeelden natuurwetenschappers de organismen in twee rijken:
- Planten
- Dieren

Dit is onjuist er zijn namelijk veel eencellige dieren organismen die zowel kenmerken van planten en dieren hebben.

De taxonomie is de tak van de biologie die zich bezighoudt met het ordenen van organismen.

Nu worden de organismen verdeeld in vier rijken:

- Bacteriën

- Schimmels

- Planten

- Dieren

Verschillende indelingscriteria:

- Aantal cellen waar het organisme uit bestaat (Bacteriën hebben er 1).

- Celgrootte (Bacteriën zijn tussen de 1 en 10 µm).

- Het bezit van organellen (Bacteriën hebben die niet).

- Celwanden (Alleen dieren niet).

- Voedingswijze, Organische stoffen, heterotroof /Anorganische stoffen, Autotroof, zij hebben chlorofyl (bladgroen). Heterotroof, een ander nodig hebben voor voedsel. Autotroof, zelf voedend.

Verdere indeling

• Afdeling, gewervelden

• Klasse, zoogdieren

• Orde, roofdieren

• Familie, katachtige

• Geslacht, panters

• Soort, panter

• Ras (honden)

Virussen

- Vallen buiten de ordening van organismen in vier rijken.

- Zijn 0,1 µm groot.

- Zijn alleen te zien onder een elektronen microscoop.

- Bestaat uit een streng DNA of RNA.

- Zitten in het grensgebied van levend en levenloos.

- Hebben geen cytoplasma of kernplasma.

- Er vind ook geen stofwisseling plaats.

- Een virus kan zich niet zelfstandig voortplanten.

- Worden gevormd door gastcellen. die gastcellen gaan daarna dood.

- Kunnen niet bestreden worden met medicijnen.

2. Wat is een soort?

Feiten:

• Dezelfde soort als onderling voortplanten en daarbij vruchtbare nakomelingen voortbrengen.

• Een soort bestaat uit verschillende populaties.

• Populatie, een groep individuen van dezelfde soort in een bepaald gebied die samen een voortplantingsgemeenschap vormen.

• De Zweedse bioloog Linnaeus heeft de wetenschappelijke naamgeving opgezet.

• Geslachtsnaam  soortaanduiding (naam van onderzoeker)

3. Bacteriën en schimmels

Bacteriëm

Ons voedsel kan bederven omdat schimmels en bacteriën goed op ons voedsel kunnen leven. Bacteriën hebben geen kernmembraam, geen mitochondriën en geen ER. Sommige bacteriën bevatten tril of zweepharen waarmee ze zich kunnen voortbewegen. Veel soorten bestaan uit één kringvormig chromosoom. Ander hebben enkele kleine kringvormige chromosomen (plasmiden) . Deze zijn makkelijk bereikbaar voor enzymen.

Ziekteverwekkende bacteriën zijn pathogeen.

Cyanobacteriën staan apart van ander bacteriën. ze komen in elk milieu voor. Als deze bacteriën in grote aantallen voorkomen ontstaan een blauwgroen kleur. Dit het ook el waterbloei.

Schimmels

Schimmels kunnen eencellig en veelcellig zijn. Gisten zijn eencellig. Veelcellige schimmels zijn meestal schimmeldraden. De veelcelligen planten zich voort door sporen die ontstaan vaak aan het uiteinde van de schimmeldraden. Van penseelschimmel maken het antibioticum penicilline. Sommige schimmels worden gebruikt bij het maken van voedingsmiddelen. Andere soorten veroorzaken ziektes bij planten, dieren of mensen.

4. Planten

Indeling:

1. Wieren/algen:

- Geen wortels.

- Geen stengels.

- Geen bladeren.

2. Mossen:

- Geen echte wortels.

- Wel stengels en bladeren.

- Voortplanting door sporen.

- Sporen ontstaan in sporendoosjes, die op steeltjes boven de mosplantjes uitgroeien.

3. Paardenstaarten:

- Wortels, stengels en bladeren.

- De stengels zijn hol en geleed.

- Voortplanting door sporen.

- Sporen ontstaan in sporenvormende orgaantjes aan het uiteinde van stengels.

4. Varens

- Wortels, stengels en bladeren.

- De bladeren zijn groot en meestal ingesneden.

- Voortplanting door sporen.

- Sporen ontstaan in sporenhoopjes aan de onderzijde van bladeren.

5. Zaadplanten:

- Wortels, stengels en bladeren.

- Voortplanting door zaden.

- Zaden ontstaan in bloemen.

Naaktzadigen, zitten de zaden tussen de schubben van kegels. De bladeren zijn meestal naaldvormig.

Bedektzadige, ontstaan de zaden uit zaadbeginsels die in vruchtbeginsels zitten.

5. Dieren

Tweezijdig symmetrisch, hun lichaam is slechts op één manier in twee ongeveer gelijke helften te verdelen

Straalsgewijs, deze dieren zijn op veel manieren in twee ongeveer gelijke helften te verdelen.

Asymmetrisch, dieren die op geen enkele manier in twee ongeveer gelijke helften te verdelen zijn.

Indeling:

1. Eencellige dieren:

- Asymmetrisch.

- Geen skelet.

- Leven in het water.

2. Sponzen:

- Asymmetrisch.

- Een skelet van naalden tussen de cellen.

- Zitten vast op de bodem van de zee.

3. Holtedieren:

- Straalsgewijs symmetrisch.

- Meestal geen skelet.

- Leven in het water.

- Vangen hun prooi met tentakels (vangarmen).

4. Platwormen:

- Geen skelet.

- Het lichaam is lang en dun.

- De dwarsdoorsnede is plat.

- Veel soorten leven als parasiet.

5. Rondwormen:

- Geen skelet.

- Het lichaam is lang en dun.

- De dwarsdoorsnede is rond.

- Veel soorten leven als parasiet.

6. Ringwormen:

- Geen skelet.

- Het lichaam is lang en dun.

- De dwarsdoorsnede is rond.

- Het lichaam is gesegmenteerd (opgebouwd uit schijfjes).

7. Weekdieren:

- Tweezijdig symmetrisch.

- Meestal een schelp of huisje als skelet.

8. Geleedpotigen (Spinachtige, kreeftachtige, insecten en duizendpoten):

- Tweezijdig symmetrisch.

- Het skelet is een pantser van chitine (een hoornachtige stof).

- De kop draagt ogen en voelspritten.

9. Stekelhuidigen:

- Straalsgewijs symmetrisch.

- een inwendig skelet van kalk.

- De huis is bedekt met stekels of knobbels.

- Leven op de bodem van de zee.

10. Gewervelden (Vogels, amfibieën, Vissen, zoogdieren en reptielen):

- Tweezijdig symmetrisch

- Een inwendig skelet met een wervelkolom.

6. Evolutie

Neodarwinisme:

- Verscheidenheid in genotypen

- Natuurlijke selectie

- Soortvorming door isolatie

Verscheidenheid in genotypen:

Individuen van één soort verschillen van elkaar in genotypen. Door mutaties en recombinatie is er een grote verscheidenheid. De individuen in een populatie kunnen daardoor ook verschillen in fenotypen.

Natuurlijke selectie:

Slechts enkele nakomelingen krijgen de kans om zicht voort te planten. Van individuen met een gunstig genotypen zullen meer nakomelingen in leven blijven en zicht voortplanten dan van individuen met een minder gunstig genotype. Die extra gunstige genotypen komen meestal uit van mutaties of recombinatie.

Mogelijke gevolgen:

- De oorspronkelijk vorm sterft uit en de mutanten blijven voortbestaan

- beide vormen blijven bestaan

- Geen nieuwe soort meer kunnen ontstaan, maar verschillende vormen van één soort.

Hoe groter de verscheidenheid in genotypen hoe groter de overlevingskans. Als de milieuomstandigheden veranderen, is de kans groot dat enkele individuen een genotype bezitten dat zorgt voor een goede aanpassing aan de nieuwe omstandigheden.

Soortvorming door isolatie:

Pas als de verschillende vormen van een soort van elkaar geïsoleerd raken, kunnen op den duur verschillende soorten ontstaan. Als de vormen steeds meer van elkaar gaan verschillen en geen vruchtbare nakomelingen kunnen krijgen zijn er twee soorten ontstaan. Een groot voorbeeld hiervan zijn de Darwin vinken.

Al een kleine groep individuen van een soort geïsoleerd raakt, kan een gemuteerd gen snel in frequentie toenemen. (Aa x Aa  aa). ZE raken vaak geïsoleerd door geografische oorzaken o.a. gebergte, eilanden, rivieren, meren etc.

7. Argumenten voor de evolutie

Fossielen:

Fossielen zijn versteende overblijfselen van organismen, of afdrukken van organismen in gesteente. De wetenschaper die bezighoudt met het verzamelen en bestuderen van fossielen heet paleontologie. Fossielen kunne ontstaan als dode organismen niet vergaan, bijv. doordat ze worden bedekt door sedimenten. Wanner de sedimenten ongestoord blijven liggen, kunnen ze op de lange duur door de druk van de bovenliggende sedimenten verstenen tot sedimentgesteente.

Geologen kunnen de ouderdom van gesteente vaststellen aan de hand van de hoeveelheid radioactieve koolstof (14C).

Homologie:

Homologe organen vertonen overeenkomst in bouw en hebben gelijke embryonale ontstaanswijze. Ze zijn namelijk ontstaan uit dezelfde grondvorm. Door aanpassing aan verschillende milieus hebben ze wel een andere functie gekregen. Homologie duidt op verwantschap van organismen: de organismen hebben dezelfde voorouder. Analoge organen hebben wel overeenkomst in functie, maar zijn niet ontstaan uit dezelfde grondvorm. Die organen zijn ontstaan uit aanpassingen aan het milieu.

Rudimentaire organen:

Dat zijn organen die door aanpassingen aan het milieu geen functie meer hebben. Soms zijn er nog resten hiervan terug te vinden. Rudimentaire organen ontstaan op dezelfde manieren als homologe organen bij verwante soorten. Door deze organen wordt het aannemelijker dat verschillende soorten organismen een gemeenschappelijke voorouder hebben.

Andere overeenkomsten:

Mitose en meiose verlopen bij vrijwel alle organismen op dezelfde manier. Ze zijn ook vak uit dezelfde of vergelijkbare stoffen opgebouwd. Hoe groter het vergelijkenis in het DNA, des te groter de verwantschap.

8. De geschiedenis van de aarde

Biogenese: het ontstaan van het leven uit levenloze materie

- In de oeratmosfeer zouden door bliksemontladingen uit ammoniak, methaan, waterstof en water organische verbindingen ontstaan.

- Door indikking zou een organische oersoep zijn gevormd, waarin grotere moleculen en vervolgens de eerste vormen van leven zijn ontstaan.

- De eerste levensvormen waren waarschijnllijk heterotroof.

Endosymbiosetheorie: vrijlevende bacteriën zouden als organellen in andere cellen zijn gaan leven.

- Uit cyanobacteriën zouden chloroplasten zijn ontstaan

- Uit zuurstofverbruikende bacteriën zouden mitochondriën zijn ontstaat.

Geologische tijdschaal zie biodata p.295