Raadsels van de evolutie. Presentatie voor Probus 4 december 2015 Ton Hurkmans

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Raadsels van de evolutie. Presentatie voor Probus 4 december 2015 Ton Hurkmans"

Saskia de Wilde
7 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 Raadsels van de evolutie Presentatie voor Probus 4 december 2015 Ton Hurkmans

2 Van de raadsels van de evolutie Is voor alles nog geen solutie Er blijven vele vragen Het gaat nog lang niet dagen Maar het is steeds meer evident De Natuur is eminent Veel raadsels zullen blijven bestaan Ook al wonen er straks mensen op de maan

3 Tijdbalk 4,5 miljard jaar oude geschiedenis van het leven (1Gj= 1 miljard jaar; 1Mj=1 miljoen jaar; 1Kj= duizend jaar) 4,55 Gj vorming van de aarde 3,8 Gj de eerste sporen van chemisch leven: oersoep, uit heelal, hydrothermale bron? 3,5 Gj de eerste fossielen 2,7 Gj de eerste sporen van eukaryoten (oercel) 2,6 Gj de eerste op het land levende bacteriën 1,8 Gj de oudste fossielen van meercellige organismen Mj (Cambrische explosie) oudste dieren en ontwikkeling van planten, raadsel? 250 Mj Perm-Trias extinctie, hierna versnelde de evolutie 5 Mj voorouders mens en chimpansees groeien uit elkaar 150 Kj de moderne mens (anatomisch gezien) ontstaat in Afrika

4 Bacteriekolonies (stromatolieten) Deze bacteriën hebben vermoedelijk 3 miljard jaar lang de kustwateren gedomineerd

5 Eerste plantenwereld Planten kwamen voor het eerst op het vaste land 500 M jaar geleden Bossen 360 M jaar geleden

6 Massa extinctie in Perm-Trias Aanwijzingen gevonden in Karoowoestijn voor grootste massa-extinctie aller tijden 250 Miljoen jaar geleden

7 Dinosauriërs Dinosauriërs ontstonden 230 M jaar geleden in het Trias en 140 M jaar de heersende landdieren, stierven uit ca. 65 M jaar geleden (behalve de vogels) door meteorieten?. Hierna kwamen de zoogdieren.

8 Evolutie van de mens

9 Migratie van de mens

10 De oorsprong van het leven Hoe een zelfreproducerend molecuul ontstond is nog een raadsel, verschillende hypothesen: Oersoep? Miller-Urey-experiment (1953) Thans is deze hypothese vrijwel volledig verlaten. De oeratmosfeer lang niet zo reducerend, Samenstelling komt niet overeen met de "ingrediënten" van Miller. De vroegste atmosfeer zou vooral bestaan hebben uit CO2 en H2

11 De oorsprong van het leven door meteorieten en kometen, uit het heelal? Late heavy bombardment (3,9 miljard jaar geleden) Kometen kunnen de jonge aarde hebben voorzien van bouwstenen nodig voor het ontstaan van leven, grote hoeveelheden CO2 en waterdamp, maar ook fragmenten van bestanddelen voor de cruciale delen van de levende cel, zoals fosfaatketens, basen en aminozuren

12 De oorsprong van het leven In/bij vulkanische schoorsteen of black smoker? onderzeese hydrothermale bron Vulkanische schoorstenen, onderzeese basische vulkanen kunnen wel eens het milieu zijn geweest waar de eerste primitieve levensvormen zijn ontstaan. Eerst chemosynthese ipv fotosynthese: Energie uit oxidatie van waterstofsulfide uit de bodem

13 Darwin

14 Darwin s reis van de Beagle ( )

15 De reis van Darwin met de Beagle, werd 180 jaar later gevaren met de Stad Amsterdam, in de voetsporen van de Beagle Zie YouTube : impressie in de voetsporen van de beagle

16 Evolutietheorie De drie evolutionaire basisprincipes (Darwin) Variatie Selectie Erfelijkheid en? Endosymbiose of Symbiogenese (gaat met sprongen) Epigenese (Nature and Nurture)

17 Basis van het leven Al het leven op Aarde heeft dezelfde basisstructuur in het DNA en gebruikt dezelfde twintig aminozuren in eiwitten om de erfelijke informatie die in het DNA ligt opgeslagen tot uitdrukking te brengen

18 DNA Watson en Crick 1953 Het woordenboek van het leven heeft 4 letters (basen): A T C G A T en G C vormen basenparen in DNA Woorden bestaan uit 3 letters, de codons Deze coderen voor aminozuren in eiwitten Er zijn 20 aminozuren Chromosomen (DNA) in cel, mens 2x23 Chromosoom bevat de genen, die coderen DNA van gen - RNA - ribosoom - eiwit (eiwitexpressie)

20 Junk DNA?

21 DNA Darwin voorbij Slechts 2,8% van DNA (exonen) codeert met eiwitten (bij de mens) De rest speelt echter net als donkere materie, belangrijke rol. Geen junk! Nieuw inzicht: Donker DNA samen met omgevingsfactoren en gedrag versnellen evolutie (epigenetica) Darwin voorbij

22 De levensboom

23 De herziene levensboom Symbiogenese

24 Symbiogenese De evolutie gaat in sprongen, gebruikt haar omgeving Chloroplast Lichtgevoelige bacteriën oorsprong van chlorofyl in plantencel Mitochondriën, de energie centrale van de eukaryote cel hebben circulair DNA als bacterie

25 Het raadsel van de complexe cel Eukaryote cel

26 Het raadsel van de complexe cel Eukaryote cel 1 kernlichaampje 2 celkern 3 ribosomen 4 vesikel of blaasje 5 ruw endoplasmatisch reticulum 6 golgi-apparaat 7 cytoskelet 8 glad endoplasmatisch reticulum 9 mitochondriën 10 peroxisoom 11 cytoplasma 12 lysosoom 13 centrio

27 Het raadsel van Fotosynthese Twee fotosystemen, fotosysteem I en II tweetrapsraket nodig voor splitsen van water in H en O2 en maken van organische verbindingen Mangaancyclus belangrijk oorsprong: basische onderzeese vulkanen? toekomstige energiebron (biomimicry)? Door bacteriën in plantencel geplant (symbiogenese) Leven kan niet zonder O2. Zuurstof respiratie zeer efficiënt Oorsprong? Mangaancyclus, bacteriën

28 Het raadsel van seks, geslachtelijke voortplanting Nadelen: - een loterij, husselen van genen - winnende combinaties ontbonden - dubbel verlies, afval - zelfzuchtige genen --> rommel - kloneren voor bewaren van gencombinaties vaak beste keuze - kleurloze oninteressante wereld Voordelen: + genetische diversiteit minder kwetsbaar + husselen van genen nieuwe gunstige combinaties eliminatie van ongunstige + nuttige innovaties + minder nakomelingen, 2x zo fit + Red Queen, blijven lopen Alice en de Red Queen

29 Het raadsel van seks, geslachtelijke voortplanting Nadelen: - een loterij, husselen van genen - winnende combinaties ontbonden - dubbel verlies, afval - zelfzuchtige genen --> rommel - kloneren voor bewaren van gencombinaties vaak beste keuze - kleurloze oninteressante wereld Voordelen: + genetische diversiteit minder kwetsbaar + husselen van genen nieuwe gunstige combinaties eliminatie van ongunstige + nuttige innovaties + minder nakomelingen, 2x zo fit + Red Queen, blijven lopen + Kleurrijke wereld

30 Het raadsel van seks Het is leuk?

31 Het raadsel van seks Handelen gedreven door driften (Freud) Zegt iets van persoon

32 Het raadsel van beweging Opkomst mobiliteit na Perm-Trias massa extinctie 95% (zee), 70% (land) van soorten stierf uit, 250 Mj geleden Verspreiding mobiele organismen herschiep leven Mobiliteit versnelde de evolutie (Red Queen) Meer interactie Actieve predatie Landdieren Gewervelde dieren Ontstaan van bloemplanten voordelen van seks, geslachtelijke voortplanting In centrum van deze ontwikkelingen: spieren

33 Het raadsel van beweging Uitvinding van de spier Myosine bindt zich aan actine ATP drijft glijdende filamenten aan Loslaten, zwaaien, slepen als roeien met roeispanen, binden Gemeenschappelijke voorouder Gewervelde en ongewervelde dieren 600 M jaar geleden? Talloze myosinen geëvolueerd Actine is overal, ook in celskelet Ook nog ander hoofdtype: kinesine Myosine en actine, aquarel David Goodsell

34 Het raadsel van zien Kreeft Insect Kikker Inktvis

35 Het raadsel van zien Toch zijn veel van de genen die de ogen opbouwen bij ongewervelde en gewervelde dieren identiek 600 M jaar geleden ontstaan uit lichtgevoelige cel

36 Het raadsel van zien Oorsprong: lichtgevoelige cel met het pigment rodopsine Gemeenschappelijke voorouder van de gewervelde en de ongewervelde dieren Besturing van kleine commissie van genen. Gewervelde en ongewervelde dieren kozen verschillende richtingen, grote verschillen bv ogen mens en octopus Vermoeden: ogen gewervelde dieren geëvolueerd uit oogvlek als die van een lancetvis

37 Het raadsel van bewustzijn Neuraal Darwinisme Neuronen die samen vuren vormen verbinding Ervaring selecteert succesvolle combinaties synapsis (συνάπσις) verbinding 240 Biljoen synapsen ! Geest wordt van binnen uit vorm gegeven

38 Het raadsel van bewustzijn Alles doet mee

39 Het raadsel van bewustzijn Ander bewustzijn?

40 Het raadsel van bewustzijn

41 Kunstmatige evolutie Evolutionaire productontwikkeling

42 Kunstmatige evolutie Tomaten van Dik zijn mooier

43 Samenvatting De revolutie in denken over evolutie kwam met Darwin Steeds meer evidentie, zonder echte bewijzen Steeds meer instrumenten voor begrip paleontologie, ouderdomsbepaling, genetica Lijkt wel wetenschap, puzzelstukken passen in elkaar, zelfs voorspellingen We stammen af van een eukaryote cel Evolutie is zeer complex Er zullen altijd vragen blijven????????

44 Raadsels van de evolutie Bronnen: Levenswerk, (Nick Lane, 2009) Evolutie, triomf van een idee (Carl Zimmer, 2002) NWT, Minispecial Genetica en Epigenetica, maart en juni 2011 Het grote wetenschapsboek, (Veen Media 2015) Internet, Wikipedia en andere openbare bronnen Evolutie, het enige intelligent design, Volkskrant, The meaning of evolution, Reconstruction of Darwin s theory Symbiose, acquiring genomes, Margulis and Sagan New Scientist, december 2015 Vrij Nederland, november 2014 Proefschrift Arthur Eger TU Delft (2007)

Vergelijkbare documenten

Mitose is een ander woord voor gewone celdeling. Door gewone celdeling blijft het aantal chromosomen in lichaamscellen gelijk (46 chromosomen).

Mitose is een ander woord voor gewone celdeling. Door gewone celdeling blijft het aantal chromosomen in lichaamscellen gelijk (46 chromosomen). Samenvatting door M. 1493 woorden 28 februari 2014 5 5 keer beoordeeld Vak Methode Biologie Biologie voor jou Genotype en fenotype Veel eigenschappen zijne erfelijk. Je hebt deze eigenschappen geërfd van