Evolutie vmbo-kgt12. CC Naamsvermelding 3.0 Nederland licentie.

Transcriptie

1 Auteur VO-content Laatst gewijzigd 15 juli 2016 Licentie CC Naamsvermelding 3.0 Nederland licentie Webadres Dit lesmateriaal is gemaakt met Wikiwijs Maken van Kennisnet. Wikiwijs Maken is een onderdeel van Wikiwijsleermiddelenplein, hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, vergelijkt, maakt en deelt.

2 Inhoudsopgave Evolutie Intro Vooraf Eindproduct-Beoordeling Leerdoelen Werkwijze Aan de slag Stap1 Stap2 Stap3 Stap4 Stap5 Stap6 Stap7 Begrippenlijst Evolutie Over dit lesmateriaal Pagina 1

3 Evolutie Intro Bekijk het filmpje en lees dan onderstaande tekst. Evolutie wil zeggen dat er uit eenvoudig gebouwde organismen steeds ingewikkelder gebouwde organismen ontstaan. De evolutietheorie geeft een uitleg over het ontstaan en ontwikkelen van de organismen op aarde. Veel mensen vinden deze theorie het meest aannemelijk. Er zijn ook veel mensen die de evolutietheorie niet accepteren. Zij geven een andere uitleg over het ontstaan van het leven op aarde. Een voorbeeld hiervan is het letterlijk nemen van het scheppingsverhaal in de Bijbel. Dit is een theorie waarbij het ontstaan van de aarde wordt verklaard met behulp van de bijbel. Pagina 2

4 Vooraf Eindproduct-Beoordeling Eindproduct Je rondt de opdracht af met het maken van een model van een dier die in een bepaalde periode op aarde heeft geleefd. Je geeft het dier een plek in de tijdslijn van het leven op aarde. En je zoekt er een afbeelding bij van hoe het er op aarde uitzag gedurende de betreffende periode. Beoordeling Je hebt de opdracht goed uitgevoerd als: De bouwplaat correct en netjes in elkaar is gezet. Er een juiste tijdslijn is gemaakt en het dier in de juiste periode is geplaatst. Er een juiste afbeelding van de leefomgeving van het dier is opgezocht en geprint. Leerdoelen Na deze opdracht: ken je de stappen van de evolutietheorie van Darwin. begrijp je hoe in grote lijnen het leven op aarde ontstaan is en zich ontwikkeld heeft. kun je een model maken van een fossiel dier en deze op een tijdslijn van het leven op aarde plaatsen. Werkwijze Pagina 3

5 Groepsgrootte Stap 1 doen jullie met de hele klas. Stap 2 t/m 6 doe je alleen of in tweetallen. De eindopdracht (stap 7) maak je in tweetallen. Benodigdheden Een aantal fossielen. Schaar en lijm. Dun karton en kleurenprinter. Viltstiften en stevig papier om informatiekaart te maken. Tijd 3 lesuren. Pagina 4

6 Aan de slag Stap1 Evolutie van de mens Bekijk het onderstaande filmpje: Is in jouw ogen de mens ook op deze manier ontstaan of heb je daar andere ideeën over? Welke argumenten gebruik je hiervoor? Vul op het formulier je mening in: formulier Van jullie docent krijgen jullie een overzicht van de meningen en argumenten (anoniem). Bepreek met de klas welke argumenten goed en niet zo goed zijn en waarom. Stap2 Oerknal Bij de theorie over het ontstaan van het leven op aarde hoort ook de theorie over het ontstaan van het heelal. Deskundigen op dit gebied zeggen: Ongeveer 15 miljard jaar geleden is een klein bolletje, dat een enorme hoeveelheid energie bevatte Pagina 5

7 uit elkaar gespat tot het heelal. Dit gebeuren noemt men de oerknal. Sinds die tijd zijn uit die energie in dit heelal sterren en planeten ontstaan, die steeds verder uit elkaar dreven. Het aantal sterren dat er nu is, wordt geschat op zeventig triljard. Dat is een zeven gevolgd door 22 nullen! Heel erg veel dus. Na de oerknal duurde het nog heel lang voordat de aarde ontstond. Je kunt op de tijdlijn hieronder zien wanneer dat en de andere gebeurtenissen plaatsvonden. Oersoep Toen de aarde eenmaal gevormd was is ongeveer 3,5 tot 3,8 miljard jaar geleden het eerste leven ontstaan. De meest gangbare theorie over de eerste stap van het leven was, dat er rond de aarde een vloeibare massa ronddreef: de oersoep en dat zich van daaruit de eerste levende wezens hebben ontwikkeld. Er zijn ook andere theorieën over het ontstaan van dit eerste leven op aarde, zoals: De eerste kenmerken van leven ontwikkelden zich in ijsmassa s om aarde. De eerste eencelligen of de scheikundige bouwstenen ervan bereikten met meteorieten de aarde. Een feit is, dat de oudst aangetroffen fossielen op aarde 3,4 miljard jaar oud zijn. Het gaat om een bepaald soort eencelligen: microben, die zonder zuurstof konden leven. Ze leefden dankzij zwavel. Beantwoord de volgende vragen: 1. Hoe lang geleden is naar schatting het heelal ontstaan? A. 15 miljoen jaar geleden. B. 150 miljoen jaar geleden. C. 1,5 miljard jaar geleden. D. 15 miljard jaar geleden. 2. Het heelal ontstond als gevolg van... A. de oerknal. B. de oersoep. C. de evolutie. 3. De juiste volgorde van ontstaan is: A. de aarde de zon sterrenstelsels. B. de zon de aarde sterrenstelsels. C. sterrenstelsels de zon de aarde. D. sterrenstelsels de aarde de zon. 4. Welk van onderstaande uitspraken is een feit: A. Het leven op aarde is ontstaan uit een oersoep. B. De oudst aangetroffen fossielen op aarde zijn 3,4 miljoen jaar oud. C. Doordat meteorieten bouwstenen van het leven zoals eiwitten meebrachten toen ze op aarde neerstorten, hebben zij voor het ontstaan van het leven op aarde gezorgd. Stap3 Pagina 6

8 Darwin Bekijk de onderstaande video: Darwin heeft dus de evolutietheorie bedacht en deze ruim 150 jaar geleden gepubliceerd door er een boek over te schrijven. Inmiddels weet men nog veel meer over hoe het leven in elkaar zit, dan in de tijd van Darwin. Nog steeds blijkt dat zijn theorie klopt. Voor de verschillende stappen in zijn theorie zijn bewijzen: ook nu veranderen bepaalde soorten op aarde op die manier. Over het ontstaan van het leven op aarde zijn miljoenen feiten bekend. De hoofdlijnen kloppen. De drie belangrijkste stappen uit de evolutietheorie, zoals Darwin hem formuleerde en die nog altijd gelden zijn de volgende: Van elke soort zijn er meer nakomelingen dan de generatie ervoor. Die nakomelingen hebben allemaal de beperkte bronnen om te kunnen overleven nodig en moeten daarom strijden. (Struggle for life = strijd om het bestaan). De nakomelingen zijn allemaal een beetje anders (er is variatie). De natuurlijke omgeving maakt het voor sommige organismen van een soort gemakkelijker om te overleven dan voor andere en kiest. (Natural selection = natuurlijke selectie). Degene met de best aangepaste eigenschappen heeft de grootste kans om te overleven en zich voort te planten. (Survival of the fittest = overleving van de best aangepaste). Pagina 7

9 In het filmpje op de vorige pagina zag je hoe de ijsbeer is ontstaan uit de bruine beer. Dit is ongeveer jaar geleden in ongeveer jaar tijd gebeurd. De soort heeft zich aangepast aan de zeer moeilijke leefomgeving van de Noordpool. Hij heeft een andere jachttechniek, dieet, vertering en uiterlijk dan de bruine beer. Veel andere verschillen zijn er niet. Dit toont aan, dat evolutie door natuurlijke selectie zeer snel (in jaar!) kan gaan wanneer omgevingsfactoren hoge selectieve druk uitoefenen. Beantwoord de vragen over de ijsbeer. 1. Onder de jongen van beren die in het poolgebied kwamen wonen waren beren met donkerbruine en lichtbruine vachten. Dit is een voorbeeld van: A. natuurlijke selectie B. variatie C. overleven van de best aangepast D. strijd om het bestaan 2. Voor alle beren waren de leefomstandigheden in het poolgebied moeilijk: weinig voedsel, waarop ze ook nog nooit hadden gejaagd, bijna geen planten en zeer koude strenge winters. Dit is een voorbeeld van: A. natuurlijke selectie B. variatie C. overleven van de best aangepast D. strijd om het bestaan 3. Voor de beren met een donkerbruine vacht renden de zeehonden, die bijna hun enige voedsel vormden, eerder weg dan voor de beren met een lichtbruine vacht. Dit is een voorbeeld van: A. natuurlijke selectie B. variatie C. overleven van de best aangepast D. strijd om het bestaan 4. De lichtbruine beren kregen dus meer te eten en hadden een vetlaag die dik genoeg was om de winter door te komen, terwijl de donkerbruine beren tijdens de strenge winters stierven. Dit is een voorbeeld van: A. natuurlijke selectie B. variatie C. overleven van de best aangepast D. strijd om het bestaan 5. In het geval van de ijsbeer kwam de vachtverandering tot stand doordat: A. Telkens jonge ijsbeertjes zich aanpasten: hun vachten veranderden een beetje. B. De soort ijsbeer zich aanpaste: de genen die voor de donkerbruine kleur zorgden werden weg geselecteerd en alleen de genen die voor een lichte kleur zorgden bleven over binnen de soort. C. Het milieu de ijsberen veranderde. Het zorgde ervoor dat ze langzamerhand wit werden. Pagina 8

10 Verzamelde collectie onderzocht Weer thuis na zijn reis met de Beagle onderzoekt Darwin vinken, die hij heeft verzameld. Het zijn mooi gekleurde vogeltjes. Hij ziet dat hun snavels van elkaar verschillen. Op het ene eiland hebben de vinken snavels waarmee ze goed zaden kunnen eten. Op een ander eiland zijn hun snavels juist geschikt om vruchten mee te eten. Op weer een ander eiland is de snavel heel handig om wormen mee op te peuzelen. Hij vraagt zich af hoe dat komt en denkt het volgende verhaal over de vinken uit. Maak de oefening "Vinken" onderaan deze pagina. Bestudeer uit de kennisbank biologie het onderdeel: KB: Soortvorming Vinken kn.nu/lqn9v 1 Het verhaal van de sterke vinken. Sleep de woorden naar de juiste plek: De vinken leven eerst op het vasteland en eten daar zaden. Later komen ze ook op de verschillende Galápagoseilanden terecht. Op de eilanden is eten voor alle vinken en hun aantal neemt toe. Dit gebeurt totdat er op een van de eilanden onvoldoende zijn om alle vinken te voeden. (= ). Ze proberen allemaal het schaarse voedsel te bemachtigen. (= ) Wat gebeurt er dan? Sommige vinken hebben een iets andere snavel (= ) en kunnen daarom op een andere Pagina 9

11 manier het tekort aan zaden overleven. Ze zijn in staat om iets anders te eten dat makkelijker te vinden is. Dat kunnen wormen, insecten of blaadjes zijn; het is maar net wat er op het eiland waar ze zitten voorhanden is. En hoe meer hun snavel (en darmkanaal) geschikt is om het andere voedsel te eten, hoe groter de kans is, dat ze blijven leven. (= overleeft) Vinken die toevallig de eigenschap geschikte snavel voor het oppeuzelen van wormen hebben, krijgen vaak jongen die ook zo n goeie wormensnavel hebben, omdat de eigenschap is. Zo geven de ouders deze eigenschap door aan hun kinderen. Na enkele generaties kan er door en nog betere wormensnavel bij sommige jongen ontstaan. Zo verandert de snavel van een vink in de loop van de tijd en gaat steeds beter bij de omstandigheden passen. Dat gaat niet snel trouwens, daar gaan heel veel jaren overheen. Beschikbare keuzes: best aangepaste, variatie, strijd om het bestaan, zaden, toeval, natuurlijke slectie, erfelijk Stap4 Ontstaan van variatie Bij stap 2 heb je gezien, dat organismen van een soort niet precies hetzelfde zijn: er is erfelijke variatie. Hoe ontstaat die eigenlijk? Bestudeer uit de kennisbank biologie pagina 1 tot en met 3 van het onderdeel: KB: Mutaties Pagina 10

12 Door variatie hebben sommige dieren van een soort een grotere overlevingkans dan andere. Geef bij de volgende afbeeldingen met een woord aan welke door een mutatie ontstane eigenschap alle nu levende dieren van de soort een grotere overlevingskans hebben gegeven dan uitgestorven soortgenoten. De strepen bieden de zebra s nog meer voordelen. Bekijk het filmpje: De strepen van de zebra zitten daar niet voor niets. Ze beschermen de zebra tegen zijn natuurlijke vijand en zorgen voor verkoeling. Bij de meeste diersoorten kun je, net als bij de zebra allerlei eigenschappen vinden, die hen allerlei voordelen bieden, waardoor ze in hun leefomgeving blijven leven. Ontstaan van variatie kn.nu/mab4u 1 Ontstaan van variatie De egels worden nauwelijks door roofdieren opgegeten vanwege hun stekels. Maar dat is niet de enige mutatie die de soort in het verleden heeft ondergaan. Ook een gedragseigenschap is veranderd. Een mutatie heeft ervoor gezorgd, dat egels bij gevaar zich. Ook de kameleon heeft in het verleden als soort een mutatie ondergaan, waardoor roofdieren hem moeilijk vinden. De mutatie is dat hij in een andere omgeving van verandert. Zebra s hebben nauwelijks last van de Tse tse vlieg, omdat de bouw van de ogen van deze vlieg zo in elkaar zitten dat ze de zebra s niet goed kunnen zien. Een mutatie heeft ervoor gezorgd dat de huidige zebra s hebben. Beschikbare keuzes: oprollen, kleur, strepen Stap5 Pagina 11

13 Uitsterven Soms zijn veranderingen in het milieu zo plotseling en hevig dat een diersoort het niet kan overleven. Het meest bekend voorbeeld vormen de dinosauriërs. Bekijk het filmpje: Miljoenen jaren geleden leefde er dinosaurussen op deze wereld. Het enige dat van deze dieren nog over is gebleven, zijn botten. Na de meteorietinslag waren alle dinosaurussoorten in een klap uitgestorven, omdat er geen planten meer groeiden door de enorme stofwolken, die het zonlicht lange tijd tegenhielden. Er zijn aanwijzingen (fossielen) dat er in die tijd ook al kleine zoogdieren ter grootte van een muis op aarde leefden. Deze dieren zijn niet uitgestorven en kregen mogelijk na de meteorietinslag heel snel de kans om te evolueren tot allerlei andere zoogdiersoorten. Beantwoord de volgende vraag: 1. Wat is denk je de meest aannemelijke verklaring dat de dinosauriërs wel maar deze kleine zoogdieren niet uitstierven? A. Deze dieren konden veel gemakkelijker voldoende voedsel bemachtigen na de meteorietinslag. B. Deze dieren konden beter tegen de kou die door die stofwolk over de aarde kwam, omdat ze een vacht hadden en warmbloedig waren. C. Deze dieren konden zich beter verstoppen tegen de impact van de inslag, omdat ze klein waren. Fossielen In het filmpje zag men dat men inmiddels veel over de dinosauriërs weet, omdat men versteende botten en voetafdrukken van deze dieren heeft gevonden. Zulke versteende botten of afdrukken noemt men fossielen. Behalve van dinosauriërs heeft men van nog veel meer diersoorten en ook van planten, schimmels en bacteriën fossielen gevonden. Pagina 12

14 Bekijk het volgende filmpje maar eens: Het schip de Stad Amsterdam heeft acht maanden lang een bijzondere reis gemaakt. Dit was dezelfde reis als Charles Darwin lang geleden ook maakte. Een van de wetenschappers aan boord vindt een ei van wel 15 miljoen jaar oud! Door te kijken in welk aardlaag een fossiel zit kan men schatten hoe oud een fossiel is. Vaak is het: des te dieper de aardlaag, des te ouder, maar door de beweging van de aardkorst klopt dit niet altijd en kunnen oude aardlagen weer naar de oppervlak komen. Als men van alle gevonden fossielen weet hoe oud ze ongeveer zijn, krijgt men een beeld van welke organisme in welke tijdsperiode leefde. Zo kan men zich een beeld vormen over hoe het leven op aarde in de loop der tijd is veranderd. Fossielvorming Bekijk onderstaande animatie. Let er op hoe een fossiel die heel oud is, toch aan de oppervlakte van de aarde te vinden is. Pagina 13

15 Bestudeer een of meer fossielen Van je docent krijgen jullie een aantal fossielen te zien. Probeer met behulp van het intypen van het woord fossiel of fossielen in een zoekmachine en vervolgens te zoeken bij afbeeldingen om de namen van de fossielen te achterhalen. Zoek daarna uit in welke tijdsperiode het oorspronkelijke dier van elk fossiel leefde met behulp van een zoekmachine. Maak, als je de namen en ouderdom van alle fossielen weet, in classtools een tijdslijn. Zet bij de tijdslijn links hoeveel jaren voor het begin van de jaartelling het oudste fossiel leefde. Gebruik een voor het getal; - betekent: aantal jaren voor het begin van de jaartelling. Zet rechts het jaar waarin je nu leeft. Plaats de namen van de andere fossielen in blokjes. Extra (van je docent hoor je of dit mag of moet doen). Eventueel kun je de tijdlijn in een document plakken, door er een schermafbeelding van te maken. Daarna kun je bij elke naam ook nog een afbeelding van het fossiel plakken. Tip Zorg dat je de schermafbeelding van de tijdlijn met terugloopstijl achter de tekst hebt geplaatst. Dan passen andere afbeeldingen er voor: kies bij terugloopstijl: om kader. Stap6 Pagina 14

16 Geologische tijdperken Hoe oud is de aarde en wanneer begon het leven? Hoe snel veranderde dit leven? In onderstaand filmpje wordt de geschiedenis van de aarde in een jaar gepropt. Je krijgt dan een beetje een idee hoe lang wij leven ten opzichte van het leven op aarde en wanneer welke dieren op aarde leefden. Bekijk het filmpje: De aarde bestaat al miljoenen jaren. Vergelijk je de levensloop van de aarde met een gewoon kalenderjaar, dan is de mens pas verschenen in de laatste 5 minuten van 31 december. Tijdperken en periodes De drie tijdperken waarin het leven op aarde zich ontwikkelden heten: Paleozoïcum Mesozoïcum Neozoïcum De tijdperken verdeelt men weer op in perioden. In elke periode waren de omstandigheden zoals temperatuur, luchtsamenstelling, vochtigheid enz. anders. Ook zag het leven er daardoor en door evolutie in elke periode anders uit. Stap7 Pagina 15

17 Oefening tijdperken en periodes Hoe de dieren en de plantengroei er precies uitzag ga je opzoeken. Open het werkblad Tijdperken en periodes Zoek met een zoekmachine bij elke periode een afbeelding waarop zo goed mogelijk te zien is hoe de vegetatie en een aantal dieren in die periode er hebben uitgezien. Plak elke afbeelding in het document op de manier zoals daar staat aangegeven. Print je document voor jullie eindopdracht: de tentoonstelling. Eindopdracht Maak een voorbeeld van een uitgestorven dier met behulp van een bouwplaat. Maak er een tekstbordje bij met de belangrijkste informatie over het dier. Bepaal welke afbeelding van de afbeeldingen die jullie als groepje hebben verzameld het beste weergeeft hoe de omgeving van het dier er uitzag en print deze afbeelding. Kies van de werkbladen tijdperken en periodes, die jullie gemaakt de beste. Geef met rood de periode aan, waarin jullie dier leefde. Print dan deze tijdlijn. Op deze pagina staan afbeeldingen van 6 uitgestorven dieren, waarover bovenstaande opdrachten worden uitgevoerd. In overleg met je docent worden deze dieren over de verschillende groepjes van de klas verdeeld. Bij elk dier is een link naar een zipmap. Daarin vind je een instructiedocument en de bouwplaat of bouwplaten (voor de meeste dieren zijn het er 2). Print de bouwplaten op dun wit karton in kleur (of je docent heeft dit al voor jullie gedaan). Klik op de onderstaande links om je gekozen bouwplaat te downloaden: Ammoniet Trilobiet Triceratops Pterosauriër Coelacant Mammoet Pagina 16

18 Begrippenlijst Evolutie Mutatie Willekeurige verandering in erfelijke aanleg in een cel. Mutagene stoffen Stoffen die een mutatie veroorzaken. Natuurlijke selectie Verschijnsel dat individuen met een beter bij de omgeving passend fenotype een grotere overlevings- en voortplantingskans hebben en daardoor hun genen vaker doorgeven aan hun nakomelingen. Na verloop van tijd zullen de genen die coderen voor voordelige eigenschappen in grotere aantallen in de populatie voorkomen. Evolutie Proces van geleidelijke verandering in alle generatie op generatie, gedreven door natu eenvoudig gebouwde soorten zijn steeds in ontstaan. Ook: ontstaan van nieuwe soorte Rassen Als een groep mensen, dieren of planten sterker op elkaar lijkt in bepaalde opzichten dan op een andere groep van de zelfde soort, spreek je van een ras. Soortvorming Het ontstaan van verschillende soorten doo kunstmatige selectie. Biodiversiteit Ook wel verscheidenheid genoemd; soortenrijkdom binnen een ecosysteem. Kunstmatige selectie Selectie op grond van menselijke voorkeur dieren en veredelen van planten. Genetische modificatie Kunstmatige verandering van het DNA van een bepaald organisme, waarbij genen met positieve eigenschappen van bijvoorbeeld bacteriën of planten worden toegevoegd aan een andere organisme. Isolatie Scheiding van soortgenoten, waardoor er la voortplanting plaatsvindt tussen individuen populaties en dus geen uitwisseling van ge Genetische variatie Bestaan van verschillen in genetisch materiaal van een populatie of een soort. Deze verschillen ontstaan doordat (1) bij geslachtelijke voortplanting het genetisch materiaal van twee ouders wordt gecombineerd en er bij voldoende verschillende allelen in de populatie een groot aantal combinaties mogelijk is, en (2) door mutaties. Fossiele restanten Fossielen zijn versteende (afdrukken van) o geleden leefden. Adaptatie Erfelijke eigenschap van een soort of populatie, waardoor de bouw en/of het gedrag van een individu van die soort is aangepast aan de specifieke omgeving waarin het leeft. Door deze aanpassing heeft een organisme een grotere kans op overleven en nakomelingen. Adaptatie is een belangrijk concept binnen de evolutietheorie: een aaneenschakeling van aanpassingen die worden doorgegeven aan de nakomelingen zorgt ervoor dat een populatie - en uiteindelijk een soort steeds beter aangepast raakt aan zijn leefomgeving. Soort Groep organismen die zich samen geslach en dan vruchtbare nakomelingen krijgen. D nakomelingen ook weer nakomelingen kun Pagina 17

19 Over dit lesmateriaal Colofon Auteur VO-content Laatst gewijzigd 15 juli 2016 om 09:01 Licentie Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 3.0 Nederlands licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om: het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden. Meer informatie over de CC Naamsvermelding 3.0 Nederland licentie Aanvullende informatie over dit lesmateriaal Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar: Leerniveau VMBO gemengde leerweg, 2; VMBO kaderberoepsgerichte leerweg, 1; VMBO kaderberoepsgerichte leerweg, 2; VMBO theoretische leerweg, 1; VMBO gemengde leerweg, 1; VMBO theoretische leerweg, 2; Leerinhoud en Reproductie en evolutie; Biologie; Evolutie; doelen Eindgebruiker leerling/student Moeilijkheidsgraad gemiddeld Studiebelasting 3 uur en 0 minuten Trefwoorden leerlijn, rearrangeerbare Pagina 18