5, Soort en populatie Klassieke ordening Moderne ordening. Samenvatting door een scholier 2206 woorden 29 november 2004

Transcriptie

1 Samenvatting door een scholier 2206 woorden 29 november ,9 31 keer beoordeeld Vak Methode Biologie Synaps Hoofdstuk 14: Ordening 14.1 Soort en populatie Een soort is een groep organismen, waarvan de leden onderling kunnen kruisen en waaruit vruchtbare nakomelingen ontstaan. Soortnaam De Zweed Carolus Linneaus ( ) heeft de binaire nomenclatuurbedacht. De eerste naam begint met een hoofdletter en geeft het geslacht aan, de tweede naam begint met een kleine letter en geeft de soort aan. De hoofdletter hierachter staat voor de eerste letter van de ontdekker. Deze Latijnse namen worden internationaal gebruikt om verwarring te voorkomen. Soms zijn soorten onderverdeeld in ondersoorten, wat dan als 3e naam genoemd wordt. Populatie Een populatie bestaat uit alle individuen van dezelfde soort die in een ecosysteem een voortplantingsgemeenschap vormen. Door migratie en emigratie mensen soortgenoten van verschillende populaties met elkaar Scherpe grenzen of vage? Meestal zijn de verschillen tussen soorten duidelijk te zien, maar soms zijn de verschillen zo klein dat alleen een expert ze kan zien. Ook kunnen individuen niet op elkaar lijken, maar toch bij dezelfde soort horen (bijv. verschillende honden). Door andere omstandigheden kunnen ze namelijk sterk veranderen Klassieke ordening Aristoteles ( v. Chr.) had al een indeling van organismen gemaakt, maar deze was niet internationaal te gebruiken. Linneaus bedacht vervolgens een ordening op bouwkenmerken. Hij kreeg twee rijken: het plantenrijk en het dierenrijk. Deze werden opgedeeld in afdelingen, vervolgens in klassen, ordes, families, geslachten en tenslotte in soorten Moderne ordening Omdat bekend geworden was dat soorten in de loop van de tijd veranderen, letten biologen niet alleen op de bouwkenmerken, maar ook op de evolutionaire verwantschap. Dit sluit aan op de indeling naar bouwkenmerken, want hoe meer organismen op elkaar lijken, hoe groter de kans is dat ze verwant zijn Homologie, rudimentaire organen en divergentie Homologe organen zijn organen die een gemeenschappelijk bouwplan hebben, maar verschillende vormen Pagina 1 van 6

2 en functies. Deze ontstaan doordat organen van gemeenschappelijk voorouders door verschillende levensomstandigheden in gebruik veranderd zijn. Rudimentaire organen zijn resten van organen die hun functie verloren zijn in de evolutie en nu dus nutteloos zijn, zoals het staartbeen bij de mens. Divergentie is wanneer uit een gemeenschappelijk voorouder nieuwe soorten ontstaan en hierdoor organen van vorm en functie veranderen Analogie en convergentie Analoge organen zijn organen die een andere oervorm hadden, maar op elkaar zijn gaan lijken doordat ze dezelfde functie hadden. Het ontstaan van deze analoge organen heeft convergentie en komt door de convergente evolutie DNA-onderzoek Hoe meer DNA en eiwitten van organismen overeenkomen, hoe groter de kans dat ze verwant zijn. De basenvolgorde van DNA kan tegenwoordig goed vastgesteld worden, waardoor gecontroleerd kan worden of organismen tot dezelfde soort behoren of niet. Het ordenen van organismen is nooit af: er worden nieuwe soorten ontdekt, soorten veranderen en soorten verdwijnen De ordening in rijken Linneaus onderscheidde 2 rijken: Plantae en Animalia (planten en dieren). Bacteriën en planten werden tot de planten gerekend, omdat ze een celwand hebben. Tegenwoordig worden organismen in 4, 5 of 6 rijken ingedeeld Vier rijken Rijk Voeding Aantal cellen Grootte cellen Celkern Celwand Bacteriën Meestal heterotroof mm Nee Ja Schimmels Heterotroof 1 of meer mm Ja Ja Planten Autotroof 1 of meer mm Ja Ja Dieren Heterotroof 1 of meer mm ja Nee Vijf of zes rijken Bij de indeling in vijf rijken zijn de Protisten tussen de bacteriën en de andere organismen geplaatst. In dit Rijk zitten organismen, die men eigenlijk niet weet te plaatsen. Het zijn eencelligen of eenvoudige meercelligen. Bij de indeling in zes rijken zijn de Archaebacteria (de primitieve soorten) en de Eubacteria (gewone bacteriën) aparte rijken 14.5 De Prokaryoten: de bacteriën Ze zijn er al 3,8 miljard jaar Bacteriën worden ook Prokaryoten genoemd, omdat ze geen celkern hebben.de primitiefste bacteriën (Archaebacteria) leven op onbewoonbare plaatsen, zoals rond black smokers. Doordat deze onder extreme omstandigheden kunnen leven zijn geschikt voor verschillende technische toepassingen. Eigenschappen - Bacteriën hebben geen celkern: het DNA zit gewoon in het cytoplasma - Ze hebben geen organellen: enzymen zitten los of aan de celmembraan vast. Pagina 2 van 6

3 - Bijna alle bacteriën zijn eencellig, sommige soorten werken bij slechte omstandigheden wel intensief samen. - Veel soorten hebben specifieke biochemische omzettingen. Veel soorten kunnen antibiotica produceren. - Bacteriën zijn Coccen (bolletjes), Bacilli (staafjes) of Spirocheten (spiraaltjes) met of zonder zweepharen. Levenswijze De meeste bacteriën leven in symbiose met andere soorten organismen of van dode organismen. Sommige soorten leven parasitair en een paar soorten zijn autotroof. Bacteriën planten zich ongeslachtelijk voor door deling, maar bij een conjugatie wisselen ze een deel van hun DNA uit. Dit kan ook bij verschillende soorten bacteriën, waardoor soortgrenzen niet scherp zijn en bacteriën zich snel aan kunnen passen aan veranderde omstandigheden. Voedingswijzen - Foto-autotrofe bacteriën zetten met behulp van licht anorganische stoffen om in organische bouwstoffen. Bacteriën met fotosynthese heten cyanobacteriën (vroeger blauwwieren). Deze zorgden tussen 3,4 en 2.5 miljard jaar geleden voor vrije zuurstof. - Chemo-autotrofe bacteriën zetten met energie uit chemische omzettingen anorganische stoffen om in organische stoffen. - Fotoheterotrofe bacteriën gebruiken licht voor de productie van ATP, maar voeden zich met organische stoffen. - Chemoheterotrofe bacteriën hebben organische stoffen nodig voor voeding en energie De Eukaryoten De Eukaryoten bestaan uit één of meerdere cellen met een kern en organellen. Deze zijn ontstaan door endosymbiose van Prokaryoten De schimmels Het rijk van de schimmels heet Fungi. Schimmels zijn heterotroof en verteren hun voedsel uitwendig. Hun celwand bestaat uit chitine. Lichaamsbouw en voortplanting De meeste schimmels bestaan uit hyphen (lange, vertakte draden), die een dicht netwerk vormen (het mycelium). Twee haploïde hyphen van verschillende soorten kunnen versmelten. Uit deze diploïde cel kan een mycelium groeien. Dit kan vruchtlichamen vormen (vaak paddestoelen), waaruit door meiose weer haploïde cellen ontstaan (sporen), waaruit weer hyphen groeien. De groep eencellige schimmels zijn de gisten, die suikers omzetten in alcohol en koolstofdioxide. Levenswijzen De meeste schimmels zijn saprofyt en onmisbaar als reducent: ze leven van dood organisch materiaal. Andere saprofyten worden gebruikt bij de productie van bijvoorbeeld kaas. De farmaceutische industrie gebruikt gisten voor het maken van antibiotica. En ook bij de productie van brood, bier en wijn worden gisten gebruikt. Andere schimmels zijn parasieten. Ze onttrekken voeding aan hun gastheer en geven afvalstoffen terug, waardoor de gastheer meestal ziek wordt. Bijvoorbeeld meeldauw op rozen, iepenziekte bij iepen en moederkoorn op graan, dat ook voor mensen dodelijk was. Voorbeelden bij de mens zijn zwemmerseczeem en Candida (een schimmel die normaal op de slijmvliezen voorkomt, maar bij lage weerstand ziekmakend Pagina 3 van 6

4 wordt en zich uitbreidt) Waarschijnlijk leven de meeste schimmelsoorten in symbiose met andere organismen. Bij veel planten groeit het mycelium om de worteluitlopers en ontstaat een mycorhiza. De schimmel helpt met het opnemen van water en krijgt er van de plant organische stoffen voor terug: mutualisme. Andere soorten leven samen met eencellige algen: de korstmossen. Dit zijn meestal grijsgroene korsten, die op plekken kunnen leven waar andere organismen het niet uithouden. Ze halen hun anorganische voedingsstoffen uit de lucht en zijn dus erg gevoelig voor luchtverontreiniging. Daarom kunnen ze een indicatorsoort zijn voor de vervuiling De planten Planten zijn autotroof (fotosynthese door bladgroen) en hebben cellen met een celwand. Het Rijk wordt ingedeeld in drie soorten: algen of wieren, mossen en vaatplanten. De oudste planten waren eencellige algen (1,2 miljard jaar geleden). Later ontstonden ook meercellige algen, maar ze hebben nooit wortels, stengels of bladeren gekregen en leven nog steeds in het water. De mossen (400 miljoen jaar geleden) hebben een vochtige omgeving nodig. De voortplanting gebeurt door eencellige sporen. Hierna ontwikkelden de eerste vaatplanten (varen, paardenstaart en wolfsklauw), die een effectief watertransportsysteem hebben. Ook deze planten zich voort door eencellige sporen. Tenslotte ontstonden de zaadplanten, die zaden vormen met een kiemplantje en wat voedselvoorraad. Er zijn naaktzadigen en bedektzadigen Dieren Dieren zijn heterotroof en de cellen hebben geen celwand. Tussen 600 en 500 miljoen jaar geleden ontstonden veel Fyla (hoofdafdelingen), waarvan er ook weer veel zijn uitgestorven. De dieren die nu leven zijn ingedeeld in 35 Fyla. Ze krijgen hun stevigheid door bijvoorbeeld schelpen, een uitwendig pantser of een inwendig skelet. Kleine soorten zonder stevigheid leven in het water. De meeste dieren planten zich geslachtelijk voor. Enkele Fyla Sponzen leven in het water en zitten daar vast aan de bodem. Ze zijn heel eenvoudig en hebben geen echte organen of weefsels en weinig gespecialiseerde cellen. Ze zeven fijn organisch materiaal uit het water. Holtedieren leven ook in het water en zijn ingedeeld in Koraaldiertjes, Kwallen, Zeeanemonen en Poliepen. Ze hebben een dubbele laag cellen rond een centrale holte en zijn symmetrisch. Er zijn gespecialiseerde cellen, maar die liggen verspreid: er zijn geen echte organen. Koraaldiertjes hebben een kalkskelet. Drie van de soorten die wij wormen noemen, zijn Platwormen, Rondwormen en Ringwormen. De Rondwormen ofwel Nematoden hebben het meeste individuen van alle dieren, waaronder de Coenorhabditis elegans. Deze kleine en doorzichtige dieren leven overal op en in. De meeste wormen leven van afval, maar sommige zijn parasitair en veroorzaken bijvoorbeeld rivierblindheid en elefantiasis bij mensen) Weekdieren bestaan uit Inktvissen, Schelpdieren en Slakken. Ze hebben een mantel: een huidplooi die het dier geheel omgeeft. Inktvissen leven in zee, zijn goede zwemmers, hebben goede zintuigen (de ogen lijken op de ogen van gewervelden) en ze zijn erg slim. Schelpdieren leven in zee en zoetwater, zijn niet erg Pagina 4 van 6

5 beweeglijk en filtreren hun organische stoffen uit het water. Slakken leven op het land of in zee. Geleedpotigen bestaan uit Kreeftachtigen, Spinachtigen (Spinnen, Mijten, Teken en Schorpioenen) en Insecten. Hun hele lichaam is geleed, omdat ze een uitwendig skelet van chitine hebben. Dit dode skelet kan niet meegroeien, dus vervellen geleedpotigen waarbij vaak ook een metamorfose plaatsvindt. Kreeftachtigen leven in het water. Spinachtigen leven vooral op het land. De Insecten hebben het meeste soorten van het dierenrijk: een miljoen soorten zijn er bekend, maar waarschijnlijk bestaan er tientallen miljoenen. Stekelhuidigen (Zeesterren en Zee-egels) zijn altijd vijftallig symmetrisch. Hun uitwendige skelet bestaat uit kalkplaatjes en ze leven in zee. Gewervelden zijn van het Fylum van de Chordaten. Ze hebben een inwendig skelet. De primitieve chordaten (bijv. Zakpijpen en Lancetvisjes) hebben geen wervels en leven in zee. Bij de Chordaten ligt het centrale zenuwstelsel aan de rugzijde en ze zijn gesegmenteerd gebouwd. Ze zijn ontstaan tijdens de Cambrische explosie. De eerste echte gewervelden waren Vissen. Deze oervissen hadden een kraakbeenskelet en geen kaken (verwant met haaien en roggen). Later ontstonden de beenvissen met een beenskelet. De eerste gewervelden op het land waren de Amfibieën, die bestaan uit Kikkers, Padden en Salamanders.. Deze leggen eieren in het water en de larven leven van waterdieren. Na een metamorfose krijgen ze poten en longen. Oervormen van amfibieën zijn Longvissen (vissen met een eenvoudige long, waarmee ze overleven als de rivier droog staat) en de Coelacanth (vissen met vinnen met skeletdelen als viervoetige gewervelden). Hieruit ontstonden de Reptielen ofwel Sauriërs (Slangen, Hagedissen, Schildpadden en Krokodillen). Ze zijn koudbloeid, hebben een waterdichte lederhuid en leggen eieren met een schaal op het land. Toen de Dinosauriërs uitgestorven waren kregen Vogels en Zoogdieren een kans. De verschillen tussen vogels en reptielen waren toen kleiner: sommige reptielen waren warmbloedig en bebroedden hun eieren, ook hadden sommige veren of haren en sommige gevonden fossielen hadden kenmerken van vogels en reptielen, zoals de Archaeopteryx. Na het Krijt ontstonden er gigantisch grote zoogdieren en vogels, die nu alleen nog in kleinere vormen bestaan. De vogels van nu worden gekenmerkt door veren, een snavel, warmbloedigheid en broedzorg. De zoogdieren zijn ook warmbloedig, hebben haren en bij de voortplanting is de eerste ontwikkeling binnen het moederlichaam en het jong wordt gevoed met moedermelk. De vroegere verwantschap van zoogdieren en reptielen is te zijn bij dieren die eieren leggen, maar wel behaard zijn en hun jongen zogen (zoals het vogelbekdier). Bij de buideldieren zit het jong kort in de baarmoeder en groeit dan verder in de buidel. Sommige buideldieren (Zuid-Amerika) ontwikkelden zich tot gewone zoogdieren. Toen dit continent vast kwam te zitten aan Noord-Amerika kwamen er placentale zoogdieren en stierven de meeste buideldieren uit. Bij placentale zoogdieren gingen sommige soorten (Walvissen, Zeehonden en Zeekoeien) weer in het water leven. Ook ontstonden er veel vleermuizen. Andere soorten zijn Hoefdieren, Knaagdieren, Roofdieren en Primaten Virussen Pagina 5 van 6

6 De ontdekking van virussen In 1883 toonde A. Mayer aan, dat een tabaksplant ziek werd, door hem te besprenkelen met fijngestampte bladeren van een besmette plant. Hierin kon hij echter geen bacteriën vinden, dus dacht hij dat het extreem kleine bacteriën. In 1893 toonde Dimitry Ivanovski aan dat de ziekteverwekker in het besmettelijke sap ook door een bacteriefilter heen ging. Ook hij dacht aan kleine bacteriën of aan toxinen (giftige stoffen). In 1898 toonde Martinus Beijerink aan dat de ziekteverwekker zich kon vermeerderen, maar alleen op de plant, niet op een voedingsbodem. Hij noemde de verwekkers virussen. In 1935 kristalliseerde Wendell Stanley het virus. Bij het ontstaan van de elektronenmicroscoop werden virussen voor het eerst gezien, wat een grote vooruitgang was voor de virologie. De ziekte bij de tabaksplant heet mozaïekziekte. Er zijn tientallen soorten tabaksmozaïekvirussen (TMV) De huidige kennis over virussen Een virus bestaat uit een DNA- of RNA-molecuul omgeven door een eiwitmantel. Ze hebben geen eigen organellen en kunnen dus ook geen eiwitten vormen. Om te overleven hebben ze een gastheercel nodig. Daar dringt zijn erfelijke materiaal de cel binnen, via enzymen in het virus: nu maakt de cel met zijn eigen enzymen nieuw virale eiwitten. Door het gebrek aan verdere levenskenmerken, zijn virussen niet in te delen bij een Rijk. De eerste onderzoekers dachten dat het eerste leven op aarde virussen waren, maar omdat virussen verplicht parasiet zijn, is dat niet mogelijk. Vervolgens dacht men dat het parasieten waren die alle overbodige onderdelen verloren waren. Nu denkt men dat virussen zijn ontstaan uit transopons: brokstukken DNA of RNA. Bacteriën hebben bijvoorbeeld plasmiden: DNA-ringen die makkelijk overspringen van cel. Hieruit kunnen bijvoorbeeld virussen ontstaan zijn. Virussen veroorzaken vaak ernstige ziektes, die lastig te bestrijden zijn, omdat ze niet op antibiotica reageren. In de biotechnologie worden virussen vaak gebruikt om genetisch materiaal in cellen over te brengen. Pagina 6 van 6