Samenvatting door een scholier 5612 woorden 25 juni 2002 7,7 39 keer beoordeeld Vak Methode ANW Solar HOOFDSTUK 9 GEHEIMTAAL VAN HET LEVEN 9.1 De jacht op het DNA De genen van een kind bestaan uit de helft van de moeder uit de eicel en de andere helft is van de vader uit de spermacel. Alle ouders en kinderen samen vormen een soort. Vroeger werd gedacht dat al je eigenschappen een mengsel waren van je beide ouders. Dit blijkt niet zo te zijn omdat anders de kinderen van 2 ouders ook allemaal gelijk zijn. Dit werd ontdekt door Mendel, die door experimenten ontdekte dat je een eigenschap in zijn geheel erft of je erft het helemaal niet. Een erfelijke eigenschap wordt ook wel een gen genoemd. Alle genen samen vormen het bouwplan van een organisme. Onderzoekers ontdekken nooit iets helemaal alleen en ze zijn afhankelijk van het voorbereidende werk van andere onderzoekers. DNA komt voor in de kern van iedere cel. DNA kun je beschouwen als de informatiedrager voor het lichaam en het bevat het bouwplan van het lichaam. De twee problemen die zich voordeden bij het onderzoek naar DNA waren: 1) hoe kan DNA zich kopiëren bij elke celdeling? 2) Hoe precies de erfelijke boodschappen in het DNA zijn opgeslagen. De DNA jagers waren Watson en Crick aan ene kant en aan de andere kant Pauling, zij deden veel onderzoek naar DNA. Een vrouwelijke DNA jager die niet geaccepteerd werd was Franklin. Watson en Crick gingen proberen om met de chemische bouwstenen van het DNA die al bekend waren het DNA bouwwerk te reconstrueren. Dit hadden ze afgekeken van Pauling. Ze wilden hun model controleren met de röntgen opnamen waaruit de schaduw van het DNA molecuul afgeleid kon worden. Het probleem was dat de opnamen van Franklin waren die er niets in zag in het gepruts met speelgoedmodelletjes. De gedachten van Watson, Crick en Pauling over DNA was dat het de vorm had van een spiraal. Franklin daarentegen bouwde een model met drie om elkaar wentelende ketens en de spiraal vond zij onzin. https://www.scholieren.com/verslag/6508 Pagina 1 van 14
Het DNA werd uiteindelijk als een puzzel en elkaar gepast door Watson Crick omdat zij een röntgenopname in handen kregen van de mede onderzoeker van Franklin die ruzie hadden gehad namelijk van Wilkins. Op de opname zagen ze dat het toch een spiraalstructuur moest zijn. Op 21 februari 1953 paste alles en was het model een gedraaide touwladder. De treden werden gevormd door de basen Adenosine (A), Thymine (T), Cytosine (C) en Guanine (G). De basen A en T vormen een basenpaar en de basen G en C vormen ook een basenpaar. Ze hebben dit ontdekt omdat beide combinatie alleen even lang waren als ze samen voorkwamen. Dus A en G gat niet omdat dat in verhouding tot C en T te lang is. Zij kregen hiervoor de nobel prijs in 1962. Het enige probleem was wie van de onderzoekers nu de structuur had ontdekt. De dubbele DNA-spiraal lijkt op een rits en de tandjes zijn de basen. Als het DNA zich kopieert gaat de rits open waarbij de koppeling tussen de basenparen wordt verbroken. Als dit is gebeurt begint het kopiëren omdat nu de losse A, C, T en G tandjes worden verbonden met de tandjes van rits. Dit gebeurt bij beide ritshelften en zo ontstaan er twee nieuwe identieke ritsen. De DNA-spiraal heeft zich dus eerst gedeeld en daarna gekopieerd. DNA is de drager van de genen die de code voor een eiwit vormen dat noodzakelijk is om die genetische eigenschap tot stand te brengen. Deze speciale eiwitten, hormonen, zijn nodig voor de besturing van het lichaam. Ieder eiwit is opgebouwd uit niet meer dan twintig verschillende bouwstenen. Een andere naam voor de bouwstenen zijn aminozuren. Als een eiwit gevormd wordt worden aminozuren aan elkaar gekoppeld en eiwitten zijn duizenden aminozuren lang. Elke groep van drie basen op het DNA vormt de code voor 1 van de aminozuren die aangekoppeld moeten worden. VB: CTC = leucine, TGT = cysteïne en TAG = stopcode. CTCTGTTAG betekent dan ook maak leucine vast aan cysteïne. Door alle codes op het DNA af te lezen kan uit losse aminozuren een eiwit gesynthetiseerd worden. De twee dingen die het DNA kan zijn: 1) kopiëren en 2) in de basenvolgorde zijn de erfelijke eigenschappen vastgelegd. Er staan dus alle instructies in voor het opbouwen van alle levende organismen. 9,2 Weten of niet weten. Twee partijen die erg geïnteresseerd zijn in jouw eigenschappen zoals kanzen op ziektes zijn de verzekeringsmaatschappijen en werkgevers. Een erfelijke afwijking heb je als er een verkeerde code in het DNA staat en er dus een verkeerd eiwit wordt gemaakt. Een erfelijke ziekte kan dus opgespoord worden door de DNA code te lezen. Drie bekende erfelijke afwijkingen zijn taaislijmziekte, het syndroom van Down en hemofilie. https://www.scholieren.com/verslag/6508 Pagina 2 van 14
Schrijffouten in het DNA kun je van je ouders erven en dan spreek je van een erfelijke ziekte. Maar een verandering in het DNA van het gen (mutatie) kan ook ontstaan door een kopiefout of invloeden van buiten af zoals tabaksrook, radioactieve straling en UV licht waardooor soms kanker ontstaat. Als het DNA van een zaadcel of eicel muteert dan kan de verkeerde boodschap als een erfelijke ziekte aan de kinderen overgedragen worden. Mutaties hebben niet altijd nadelen en kan een gunstige eigenschap hebben die door wordt gegeven aan de kinderen waardoor de soort zich verbetert. Zonder mutaties is er ook geen evolutie. Tegenwoordig kunnen dokters al snel erfelijke ziekten bij kinderen in de buik opsporen. Dit kan al door het aantal chromosomen te tellen want een kind met het syndroom van Down heeft niet 2 maar 3 chromosomen 21. Dit onderzoek wordt gedaan door het Klinisch Genetische Centra (KGC). Het voordeel is nu dat er abortus kan worden gepleegd voordat een kind met een ernstige handicap wordt geboren. DNA diagnostiek is het onderzoek naar schrijffouten in de erfelijke code. Het testen op een erfelijke ziekte kan mensen voor een dilemma plaatsen. Zoals bij de test voor de ziekte van Huntington. Een simpele vorm va een dilemma is dat opa is overleden aan Huntington, zijn dochter heeft de kans van 1 op 2 om de ziekte te krijgen en wil niet weten of ze het heeft maar haar dochter met de kans van 1 op 4 wel en als zij het heeft, heeft haar moeder ook omdat de ziekte dominant erfelijk is en dus is de kans dat je de ziekte van je ouders erft 1 op 2. Maar wier belang gaat voor, moet ze het vertellen, of moet ze met het geheim rondlopen zolang haar moeder gezond is. Maar als blijkt dat zij het niet heeft kan haar moeder het wel hebben en slaat de depressie dus toe. Verzekeraars zijn erg nieuwsgierig omdat hun instinct is het zoveel mogelijk beperken van de risico s. Het DNA onderzoek geeft hen een geweldige mogelijkheid tot de voorspelling van ieders kans op een dure of chronische ziekte. Ook werknemers hebben hier belang bij omdat hun een zieke werknemer door moeten betalen en dat jaren lang. De tweede reden voor de verzekering om nieuwsgierig te zijn naar iemands genetische achtergrond omdat ze bang zijn dat iedereen die erfelijk belast is zich voor enorme bedragen gaat verzekeren. Het nadeel van mensen met een dure (toekomstige) ziekte te weigeren zoals in de VS is dat er een genetische onderklassen ontstaat. Sinds 1998 heeft Nederland een nieuwe keuringswet omdat erfelijkheidsonderzoek te belangrijk is om aan erfelijkheidsdeskundigen over te laten. Het keuren mag alleen maar als het nodig is voor het soort werk wat je gaat doen. Ook mag de werkgever niet vragen of je kans hebt op een onbehandelbare erfelijke ziekte en de verzekering mag dat tot bepaalde bedragen ook niet. 9,3 Genetische manipulatie Biotechnologie is het gebruiken van micro-organismen om het voedsel te bewerken en dat gebeurt https://www.scholieren.com/verslag/6508 Pagina 3 van 14
bijvoorbeeld met gist voor het gisten van bier, wijn en brood. Dit werd ontdekt door Pasteur. Voor de tijd wisten de mensen niet eens dat ze aan biotechnologie deden. Door de ontdekking van Pasteur is het mogelijk om op industriële schaal chemische stoffen te winnen door micro-organismen het werk te laten doen. De overeenkomsten tussen het DNA zijn dat ze allemaal dezelfde chemische letters hebben (A, C, T en G.) De tweede overeenkomst is dat de genen bij alle organismen dezelfde taal gebruiken. Dit betekent dat een stukje DNA van de mens het eiwit insuline produceert die door een eiwit van de mens geproduceerd kan bij een bacterie, schimmel of dier ook menselijke insuline produceren. De taal van de erfelijkheid is dus universeel. In de jaren 70 begonnen genetic engineers dit door te krijgen en ze knipten met knip enzymen genen uit menselijk DNA en plantten dit in een bacterie die menselijke hormonen ging vormen. Recombinant DNA techniek is het combineren van nuttige genen van het ene organisme met de genen van een ander soort organisme. Veranderde bacteriën worden gebruikt voor het produceren van insuline, vaccins, afbreken olie in zee. Schimmels worden gebruikt voor het maken van de bloedstollingsstof trombine. In veredelingsbedrijven maken ze nieuwe gewassen die meer opbrengst opleveren of tomaten die bestand zijn tegen ongedierte of planten met andere vormen, kleuren en geuren. Het nadeel van deze methode is dat je geen binnen één soort moet blijven en dus geen aardappel met een tulp kan kruisen. Het tweede nadeel is dat je op een eigenschap selecteert en de andere goed eigenschappen verdwijnen dus. Om de problemen van het veredelen te omzeilen wordt er genetisch gemanipuleerd. Met genetische manipulatie kun je razendsnel nieuwe eigenschappen inbouwen. Transgene organismen zijn organismen die genen van een andere soort in hun eigen DNA hebben ingebouwd. Deze eigenschappen geven ze ook dor aan de nakomelingen. Een voorbeeld is een plant die een gen van een bacterie tegen insecten ingebouwd krijgt en nu bestand is tegen insecten. Het nadeel van onkruidverdelgers is het feit dat ze niet alleen onkruid verdelgen maar ze beschadigen ook de gewassen en daarom kun je beter spuiten voordat de gewassen opkomen. In Amerika maken ze de onkruidverdelger glyfosaat en tevens gemanipuleerde sojabonen die bestand zijn tegen de onkruidverdelger. Het voordeel hiervan is dat het stukken goedkoper is. De milieuorganisaties zeggen dat er gevaren aan gemanipuleerd voedsel zit. Zij zeggen dat als de ingebouwde genen in de vrije natuur terecht komen het onkruid niet meer in toom is te houden door insecten of onkruidverdelgers. https://www.scholieren.com/verslag/6508 Pagina 4 van 14
Door DNA-modificatie kunnen erfelijke eigenschappen van dieren, planten en de mens veranderd worden. Gentherapie is een ziek gen vervangen door een gezond gen. Het nadeel is dat het gen in miljarden cellen ingebracht moet worden. De discussie over de mogelijke gevaren en ethische bezwaren van de biotechnologie begonnen in 1974 toen een microbioloog een kankervirus in een bacterie wilde inbouwen. Een mede onderzoeker was bang dat de bacterie kon ontsnappen en vroeg om tot bezinning te komen in het komende jaar. Ethische vragen bij genetische manipulatie zijn: hebben wij het recht om de natuur naar eigen hand zetten? En mogen we de natuurlijke grenzen overschrijden? De technische vragen zijn de vragen die gaan over de veiligheid van het genetisch modificeren. 9,4 Een nieuwe eeuw. In de genen staan al onze erfelijke eigenschappen beschreven. Van alle eiwitten die we maken staan op één van de genen het recept geschreven in de chemische letters van het DNA. In 1980 werd het Human Genome Project opgericht. De wetenschappers die deel namen aan dit project probeerden om het menselijk DNA met al zijn genen en DNA letters helemaal uit te schrijven. De onderzoekers uit de landen besloten om samen te gaan werken in het HUGO project omdat het veel te veel werk was om afzonderlijk de posities en volgordes te bepalen van de genen en de letters. De vragen die ze wilden beantwoorden met het HUGO project waren: wat doen de genen eigenlijk, welke genen liggen er op de 23 paar menselijke chromosomen en waar precies en welke fouten in het DNA zijn verantwoordelijk voor erfelijke afwijkingen en ziektes. De drie stappen van het project waren: 1) Het in kaart brengen van de 80.000 genen op de 23 chromosomen paren. Dit was de Genetic mapping 2) Het maken van een fysieke kaart was de tweede stap. Het doel was om, om de 100.000 basen van het DNA een marker te plaatsen. Dit wordt ook wel physical mapping genoemd. 3) Het sequenzen is de derde stap en er wordt bepaald wat de juiste basenvolgorde voor het menselijk DNA is. Tegelijk met het onderzoek naar de menselijke genen gingen andere onderzoekers zich bezig houden met het in kaart brengen van het erfelijk materiaal van andere organismen. Dit is niet vreemd omdat de genen van mens en dier heel veel op elkaar lijken. De dieren kunnen dus dienen als model voor de werking van menselijke genen. Het is niet goed te voorspellen wanneer het project afgerond is en dat komt omdat de duur van het project https://www.scholieren.com/verslag/6508 Pagina 5 van 14
afhangt van de stand van de techniek want hoe sneller je de basenvolgorde van het DNA kunt bepalen, hoe goedkoper het is. Als het HUGO project klaar is hebben we het receptenboek van het menselijk leven in handen. De gedetailleerde informatie over het menselijk DNA zal biologen en onderzoekers in staat stellen de werking van het DNA in onze chromosomen beter te begrijpen. Spectaculaire resultaten worden daarom ook verwacht op medisch gebied. Vanaf dat moment kunnen DNA testen worden gemaakt voor een grote groep ziekten zoals reuma en hartinfarcten waardoor de nadruk van behandelen verschuift naar het voorkomen van de ziekte. Ook voor de mensen is het een voordeel want ze kunnen hun levenswijze aanpassen om de kans op een ziekte te verkleinen. De vraag die ontstaat bij het feit dat kennis over het DNA veel geld oplevert is: van wie is DNA eigenlijk. Als je iets uitvindt kun je een octrooi aanvragen. En sinds 1998 kan dat in Europa ook op mensen, dieren en planten. Het bedrijfsleven is hier erg blij mee omdat ze bang zijn dat ze achterop raken bij de VS en Japan terwijl de milieuorganisaties spreken van biopiraterij. Redenen om tegen het octrooi te zijn is het voorbeeld dat je een octrooi op de regenboog laat leggen omdat je hem als eerste hebt gezien. Argumenten voor zijn omdat farmaceutische bedrijven nooit zullen investeren in daarop gebaseerde diagnostische testen en geneesmiddelen. De giftigste twistappel van de erfelijkheidsleer is het probleem van aanleg of omstandigheden. Een voorbeeld is of je criminaliteit kunt bestrijden of dat je gewoon als crimineel wordt geboren. Volgens de onderzoekers ligt de waarheid er ergens tussenin. Deze vraag maakt tweelingen zeer interessant voor de wetenschap. Eeneiige tweelingen hebben dus dezelfde genetische aanleg en kun je dus genen en omgevingsinvloeden van elkaar scheiden. De Minnesota Twin Studies zijn het onderzoek naar eeneiige tweelingen die apart opgroeien in verschillende gezinnen en die worden door onderzoekers met elkaar vergeleken. Als we na het HUGO project alle genen kennen wil dat nog niet zeggen dat we precies weten wat ze doen omdat voor veel eigenschappen de samenwerking tussen heel veel genen nodig zijn. In 1996 werd het schaap Dolly geboren, het was een kloon aan haar volwassen moeder dus een kloon en had drie andere moeders maar geen vader. Het klonen werd gedaan door het DNA van een uiercel van een volwassen schaap in te brengen in een leeggemaakte eicel van een tweede schaap. Het embryo werd eerst in de afgebonden eileider van een derde schaap geplaatst en naar enkele dagen in de baarmoeder van het vierde schaap. Het klonen van volwassen dieren werd eerst als onmogelijk gezien omdat er eerst alleen nog maar klonen konden worden gemaakt met embryonale cellen die nog tot alle soorten cellen uit konden groeien en volwassen, gespecialiseerde cellen, hebben die eigenschap verloren. https://www.scholieren.com/verslag/6508 Pagina 6 van 14
Voordelen van klonen is dat je veel sneller een kudde dieren kunt fokken met identieke transgene eigenschappen. HOOFDSTUK 10 WENTELEND WERELDBEELD 10,1 Alles draait om de aarde Een wereldbeeld is de voorstelling die iemand heeft van zijn plaats op de aarde en in het heelal. Tot de tijd van Copernicus geloofde het volk dat de aarde het middelpunt van het heelal is en dat is niet zo vreemd dat de mensen dat dachten omdat als je naar de hemel kijkt alles in het oosten ziet opkomen en in het westen weer ondergaan. In het oude wereldbeeld bestond de rondwentelende hemel uit acht doorzichtige bollen die ook wel sferen werden genoemd: één voor de zon, één voor de maan, één voor elke planeet en één voor de sterren. De aarde bevond zich veilig ingepakt in het midden van al die rondwentelende sferen. Het bovengenoemde model van het heelal wordt het geocentrisch genoemd omdat geo aarde is en centrisch is midden, dus aarde in het midden. Het sloot aan op de alledaagse hemelwaarneming, omdat iedereen kon zien dat de hemellichamen om de aarde heen draaiden. De grens tussen aardse en hemelse werd gevormd door de sfeer van de maan. Op aarde en in de atmosfeer was alles tijdelijk en vergankelijk en werd het ondermaanse genoemd. Voorbij de maansfeer is alles eeuwig en onovergankelijk en werd het bovenmaanse genoemd. Op de aarde viel alles recht naar beneden en in het hemelse bovenmaanse was de natuurlijke beweging een eeuwige cirkelgang. De reden dat de aarde volgens de sterrenkundige Ptolemaus niet om zijn as draait was vanwege het feit dat de aarde zijn lucht niet mee kon nemen en alles in de lucht zoals wolken en vogels moesten richting het westen gaan en er moest constant een sterke oostenwind zijn, de aarde zal zo snel moeten draaien dat wij ervan af zouden vliegen en de aarde zal zelf ook uit elkaar spatten. Omdat dit niet gebeurde was dat voor hem de reden om aan te nemen dat de aarde stilstond en dus het middelpunt was. Andere geleerden beweerden dat de aarde niet kan ronddraaien omdat als je een pijl de lucht in schiet hij weer ongeveer recht naar beneden valt en niet verderop neerkomt na de vlucht. Niemand twijfelde dus tot aan de zestiende eeuw aan het geocentrische model omdat het in de bijbel meerdere malen stond beschreven en geleerden zoals Aristoteles en Ptolemaus zeiden ook dat de aarde niet kon bewegen en dus stilstond. In 1543 kwam het boek van Copernicus uit waarin hij beweerde dat de bewegingen van de sterren en zon https://www.scholieren.com/verslag/6508 Pagina 7 van 14
schijn waren door de beweging van de aarde zelf en dat alleen de maan om de aarde draaide. Het ronddraaien van de aarde om de aard as was volgens Copernicus de oorzaak dat het leek alsof de zon en de maan om de aarde draaien. Het model van Copernicus is het heliocentrisch model vanwege helio = zon en centrisch = midden. Het woord planeet komt uit het Grieks en betekent dwalende. Dit komt omdat de zon, maan en planeten niet alleen om de aarde draaien maar zich ook langzaam verplaatsen ten opzichte van de sterren. Hierdoor stonden ze de ene keer bij het sterrenbeeld leeuw en later weer bij het sterrenbeeld maagd en de planeten dwaalden dus rond. De wetenschappers voor Copernicus verklaarden dit door te beweren dat de sferen van de maan, zon en planeten het tempo van de rondwentelende sterrensfeer niet bij konden houden. Copernicus verklaarde dat dit verschijnsel kwam doordat alle planeten en dus ook de aarde om de zon draaiden. De dierenriem is de band van de twaalf sterrenbeelden waar de zon, maan en sterren door heen bewegen. Astrologie is als je ervan uit gaat dat de plaats van de hemellichamen op het moment dat je geboren wordt van invloed is op je verdere leven; dus wat je allemaal gebeurt. Sommige planeten maken soms een vreemde lusbeweging, de oude sterrenkundigen hadden hier geen verklaring voor. Volgens Copernicus was de waargenomen lusbeweging een gevolg van de beweging van de aarde. De reden dat het boek van Copernicus weinig ophef veroorzaakte kwam omdat het vooral wiskundige berekeningen bevatte en een predikant die toezicht had op het drukken een voorwoord in het boek geschreven zonder weten van de auteur waarin stond dat het model van Copernicus geen aanspraak maakte om waar te zijn maar slechts berekeningen bevatte. Hierdoor werd Copernicus model door kerkelijke bezwaren tot zwijgen gebracht. Argumenten van de tegenstanders van het geocentrisch model waren: 1) Een stilstaande aarde sloot aan bij het dagelijkse gevoel van waarneming. 2) Het kerkelijk gezag beriep zich op de bijbel, omdat god de zon een dag had halt hield. 3) Het verschijnsel parallax was het derde argument. Sterrenkundigen wezen erop dat door de beweging van de aarde om de zon de sterren ten opzichte van elkaar van plaats zouden moeten veranderen. Omdat er geen Parallax werd waargenomen kon de aarde dus niet bewegen. Het tegenargument van Copernicus tegen de parallax was dat het heelal groter was dan gedacht werd en de sterren dus zo ver weg stonden dat de parallax te klein was om te meten en 300 jaar later bleek dat Copernicus gelijk had gehad. 10,2 en toch beweegt zij! https://www.scholieren.com/verslag/6508 Pagina 8 van 14
Tot het midden van de zestiende eeuw waren de waarnemingen van sterrenkundigen niet accuraat geweest. De Deen Brahe bracht hier verandering in omdat hij een observatorium liet bouwen met een vaste opstelling voor waarnemingen, waarmee hij zijn nauwkeurigheid van de waarnemingen sterk kon verhogen. Dit was de eerste keer in de geschiedenis dat men beschikte over precieze observaties van de verschillende planeetbanen en vooral die van Mars. Kepler kon met behulp van de waarnemingen van Brahe de banen die de planeten om de zon volgden, berekenen. Kepler ontdekte dat de banen van de planeten die om de zon draaiden niet rond waren zoals verwacht werd maar ellipsvormig. Dit werd verwacht omdat de cirkel de mooiste en volmaaktste meetkundige vorm was. Ook ontdekte Kepler dat planeten dichter bij de zon sneller bewogen dan de planeten verderop. De door hem berekende ellipsvormige baan van de planeet Mars klopte exact met de waarnemingen van Brahe. De meest bekende verdediger van het model van Copernicus was de Italiaan Galileo Galilei. Nadat hij had gehoord over de uitvinding van de telescoop bouwde hij er zelf ook één en ontdekte bergen op de maan, vlekken op de zon en dat de planeet Jupiter vier sterretjes bij zich had. Galilei concludeerde dat de maantjes rond Jupiter draaiden en dat was voor hem het argument tegen het geocentrische model, die zegt dat alles om de aarde draait. Zijn vraag was dan ook waarom de aarde niet om de zon kan draaien als de maantjes dat wel om Jupiter doen. Hij had dus ook een uitleg tegen de pijl die twee bewegingen had. Namelijk omhoog en met de aarde mee naar het oosten zoals alles op de aarde en zal dus weer naar beneden vallen op de plaats waar hij op de aarde is afgeschoten. Galilei kwam in conflict met de Rooms-katholieke kerk omdat hij zijn ontdekkingen niet voor zich kon houden. Hij kreeg daarom te horen dat hij de modellen van Copernicus niet meer openlijk mocht verkondigen omdat het in tegenspraak was met de bijbel. Na zijn boek de dialoog werd hij opgepakt omdat hij het hier weer opnam voor Copernicus model. Voor de kerkelijke rechtbank moest hij zijn opvattingen herroepen. Newton ontdekte dat de beweging van de planeten rond de zon kwam door de zwaartekracht die ook op de aarde alles naar onderen laat vallen. Hij stelde dat een lichaam waar geen krachten op inwerken in rust is of zich met gelijkblijvende snelheid recht vooruit beweegt. Dit klopt niet als wij fietsen omdat je moet blijven trappen. Maar in het heelal zonder luchtweerstand en wrijving heeft een voorwerp geen voorwaarts gerichte kracht nodig om zijn snelheid te behouden. De tweede ontdekking van Newton was dat er bovendien ook een aantrekkingskracht is tussen de planeten onderling. De baan van de maan om de aarde is het resultaat van twee bewegingen: recht vooruit en naar de aarde toe als gevolg van de zwaartekracht. De ontdekking van de wet van de zwaartekracht verdreef het oude wereldbeeld. Newton toonde aan dat https://www.scholieren.com/verslag/6508 Pagina 9 van 14
de verschijnselen op aarde en tussen de zon en de planeten door deze wet worden geregeerd. Het nieuwe wereldbeeld werd dus gevormd door Kepler, Galilei, Newton en vele andere wetenschappers uit de zeventiende eeuw. Halley nam aan dat ook kometen onderworpen zijn aan de zwaartekracht en een zeer langgerekte ellipsbaan om de zon doorlopen. De zwaartekracht theorie van Newton werd juistheid toen Halley had berekend dat een bepaalde komeet die al vaker was gezien ook weer zichtbaar zou worden en dit bleek te kloppen dus bleek dat de komeet ook een baan maakte om de zon en aan de zwaartekracht onderworpen was. Volgens de mensen in de tijd van het oude wereldbeeld had God het heelal geschapen en bovendien zorgde Hij ervoor dat de hemellichamen bleven draaien. Volgens de mensen lagen alle natuurrampen en wonderbaarlijke gebeurtenissen in Gods handen. In het nieuwe wereldbeeld werd God niet meer gezien als de grote regelaar maar als een geniale architect die in het begin de aarde en hemel heeft geschapen en in gang had gezet. Tevens werd God ook gezien als een ingenieur in ruste. Newton dacht nog wel dat de ordende hand van God regelmatig nodig was voor de correctie van een aantal onverklaarde onregelmatigheden. De onregelmatigheden die Newton opmerkten werden eind 18e eeuw ontrafeld door Laplace. Volgens Laplace kwamen de onregelmatigheden door de onderlinge zwaartekracht invloeden van de planeten. Later bleek ook dat de zon niet het middelpunt van het heelal was. Dit komt omdat die ook weer deel uit maakt van een melkweg (spiraalvormig verzameling van meer dan honderd miljard sterren. Om de grootte van sterrenstelsel aan te geven gebruiken sterrenkundigen de eenheid lichtjaren. Dit is de afstand die het licht in één jaar aflegt. De dichtste ster in de buurt van de aarde staat op vier lichtjaren afstand. De groepering van de ongeveer 100 miljard sterrenstelsel is als volgt: ze zij gegroepeerd in clusters en de clusters weer in super clusters. Het heelal wordt ook steeds groter door uitdijing en is dus heel anders dan 100 jaar geleden. 10,3 Van scheppingsverhaal De vraag waar de mens vandaan komt wordt al eeuwen gesteld en hebben de verhalen uit de Genesis het westerse denken hierover beheerst. Hierin staan vooral verhalen over de schepping en de zondvloed. De zondevloed is het verhaal dat de nakomelingen van Adam en Eva zich slecht gedroegen. De enige uitzondering was Noach en hij kreeg van God de opdracht een ark te bouwen en van ieder organismen een mannetje en een vrouwtje mee te nemen op de boot. Na een jaar was het land weer droog gevallenen konden de rechtvaardige mensen en dieren de ark verlaten. De dieren vermenigvuldigden zich en verspreiden zich over de aarde. https://www.scholieren.com/verslag/6508 Pagina 10 van 14
De verhalen uit het oude testament werden in het Westen als waarheid geïnterpreteerd. De dieren zouden in de beschreven volgorde zijn geschapen en daarna niet meer veranderd. Een Zweedse botanicus ging hier ook vanuit en als hij opvallende en afwijkende planten tegenkwam legde hij die op zij. Volgens het oude wereldbeeld is de wereld met al het leven dus door God geschapen en daarna niet meer veranderd. In de achttiende eeuw werd er aan de juistheid van het scheppingsverhaal getwijfeld. Dit kwam door de fonds van fossielen. Het probleem werd gevormd door fossielen van dieren die nog nooit in levende lijve waren gezien. Er werd gezegd dat dit dieren waren die te laat bij de ark kwamen maar andere onderzoekers geloofden dit niet omdat er in het scheppingsverhaal staat dat Noach van ieder soort twee dieren mee nam. Dit werd weer ontkracht door te zeggen dat deze soorten wel gevonden werden door goed te blijven zoeken. Cuvier was de grondlegger van de paleontologie de wetenschap die uitgestorven organismen en hun overblijfselen bestudeert. Hij zocht een andere verklaring voor het bestaan van de fossielen en hij wilde het idee dat ze ergens op deze aarde leefden niet langer als enige verklaring aannemen. Zijn eerste hypothee was dat het fossielen waren van soorten die zich in de loop der tijd ontwikkeld hadden tot nu levende vormen. Zijn tweede hypothese die hij later vormde was dat dieren uitkonden sterven. Dit was een gevaarlijke uitspraak omdat gedacht werd dat God alles gevormd had en niet een soort schiep om het later uit te laten sterven. De vondsten van fossielen leidde er toe dat sommige geleerden begonnen te twijfelen aan het scheppingsverhaal. Darwin was een Theoloog en erg geïnteresseerd in de natuur en daarom ging hij mee op de Beagle om samen met de Kapitein de waarheid van de Genesis te bewijzen. Om het onderzoek uit te voeren legden ze op vele plaatsen aan en verzamelden zoveel mogelijk exotische dieren en planten. Een aantal waarnemingen zorgde ervoor dat Darwin niet meer 100% in het scheppingsverhaal geloofde. Hij vroeg zich af of soorten voortdurend veranderen en zich ontwikkelen en of soorten die zich niet aan de omgeving konden aanpassen uit zouden sterven. Als dit zo was weken de dieren die nu bestonden af van de dieren zoals God ze geschapen had. Darwins naam is verbonden met de Galápagos Eilanden omdat hij hier een samenhangend beeld kreeg van de evolutie van het leven. De tamheid van de dieren trof hem en hij merkte op dat nieuw ingevoerde roofdieren behoorlijk kunnen huishouden voordat de instincten van de oorspronkelijke bewoners aangepast raken aan de listen of de kracht van een vreemdeling. Het tweede wat hem opviel was dat de soorten van eiland tot eiland van elkaar verschilden. Dit werd hem duidelijk ton hij verschillende exemplaren van de spotlijsters had die geschoten waren op de verschillende eilanden. De hypothese van Darwin was dat alle levensvormen op aarde via en geleidelijke ontwikkeling afstammen van één gemeenschappelijke oervorm. 10,4 tot evolutietheorie https://www.scholieren.com/verslag/6508 Pagina 11 van 14
Tijdens de reis van Darwin had hij bijzondere waarnemingen gedaan die hem brachten op het idee dat soorten uit andere soorten konden ontstaan. De evolutietheorie werkte hij uit op basis van natuurlijke selectie. Hij deed er lang over omdat hij rekening hield met de felle weerstand die het boek zou oproepen. Toen Darwin op het platteland ging wonen werd hij lid van twee duivenhouders verenigen waar hij ontdekte dat het aantal kweekvormen zeer groot was. Darwin was ervan overtuigd dat alle verschillende duiven rassen afstamden van slechts één soort namelijk de rotsduif die in het wild in Engeland voorkomt. Volgens Darwin werden alle bijzondere variëteiten verkregen door de individuen met de gewenste eigenschappen als ouders te kiezen. Uit hun nakomelingen waren weer de exemplaren gekozen met de sterkst ontwikkelde favoriete eigenschap. Door aanhoudende selectie van de kwekers waren tenslotte de verschillende rassen ontstaan. Wel bleken alle rassen nog steeds tot één soort te behoren, want ze konden onderling gekruist worden en leverden vruchtbare nakomelingen. Maar als je verder ging selecteren en kruisen was er volgens Darwin een kans dat er zich nieuwe soorten zouden ontwikkelen. De vraag die Darwin zichzelf stelde was hoe en door wie de natuurlijke selectie gebeurt en welk onderliggend mechanisme hierbij een hoofdrol speelt. Darwin kwam op zijn antwoord door het boek van Maltus te lezen waarin stond dat bij een voortdurende bevolkingsgroei de hoeveelheid voedsel niet gelijk met de groei zou toenemen waardoor een strijd om het voedsel en dus om het bestaan ontstond. Darwin zag in dat als er meer nakomelingen waren dan er gevoed kunnen worden de best aangepaste varianten overlevingskansen hebben. Darwin combineerde het idee van Maltus en zijn waarnemingen tijdens de reis en met wat de selectie bij duiven hem geleerd had. Het mechanisme van Darwins evolutietheorie Darwin constateerde drie feiten: 1) Variatie 2) Overcapaciteit. 3) Constante populatie grootte Op grond van bovenstaande constateringen formuleerde Darwin twee principes: 1) Struggle for life: er is een strijd om het bestaan 2) Survival of the fittest: het aan de heersende milieufactoren best aangepaste type organisme, het geschiktste dus, overleeft en krijgt de meeste nakomelingen. Wanneer de gunstige varianten een steeds groter deel van de populatie gaan uitmaken, verandert de soort geleidelijk in de richting van de nieuwe variant en kan tenslotte de oude vorm geheel verdwijnen en een nieuw soort ontstaan. https://www.scholieren.com/verslag/6508 Pagina 12 van 14
Natuurlijke selectie zorgt ervoor dat soorten zo goed mogelijk zijn aangepast aan hun natuurlijke omgeving. Eén van de grootste bezwaren tegen Darwins theorie was het feit dat er weinig fossielen waren gevonden van missing links. Dit zijn de dieren die de overgang vormen tussen de belangrijkste groepen van de gewervelde dieren. In 1861 werd er een fossiel gevonden die zowel reptielen kenmerken als vogel kenmerken had. De kerk zou volgens Darwin afwijzend reageren op zijn boek vanwege het conflict met het scheppingsverhaal. De reden dat het iemands religieuze gevoelens zou kunnen kwetsen was omdat er het idee was dat de mens van een aapachtige voorouder zou afstammen. Een andere man die met een evolutietheorie kwam was Lamarck in 1809. De variaties die Darwin in zijn boek noemde bleken later een genetische basis te hebben. De moleculaire genetica stelde vast dat een eigenschap gecodeerd wordt door één of meer genen. Deze onderdelen van het DNA kunnen veranderen waardoor de eigenschap verandert en dat wordt een mutatie genoemd. Eigenschappen van mutaties zijn dat ze bij toeval plaatsvinden en ze zijn willekeurig. De mutaties hebben op het moment dat ze ontstaan geen evolutionair voordeel. Later zal pas blijken of ze het begin vormen van een reeks veranderingen. Veel mensen verzetten zich nog steeds tegen de evolutietheorie omdat ze zich eraan storen omdat er slechts ruimte zou zijn voor de toevalsfactor. De ingewikkeldheid van leven lijkt juist op het tegendeel van toeval te wijzen. Darwins evolutietheorie roept nog steeds weerstanden op omdat deze geen Goddelijk plan insluit. Het sociaal darwinisme is de gedachtegang die voorzag dat er een vreedzame maatschappij kwam van individuele vrijheid en democratie. Natuurlijke wedijver zou een voorwaarde zijn voor iedere verdere ontwikkeling. Hij keerde zich tegen het socialisme want die kon een verlammende bureaucratie met zich meebrengen. Er moest een automatische zelfregulering zijn van vraag en aanbod. In Amerika werd het sociaal darwinisme gebruikt als wetenschappelijke onderbouwing van de conservatieve stroming in de Amerikaanse politiek. Eugenetica beoogt rassenverbetering door het geboortecijfer van de ongeschikten te beperken en de productiviteit van de geschikten te bevorderen. Dit werd gezegd over de Darwin beweging omdat zij zeiden dat iemand die onderin de maatschappij stond niet goed genoeg zijn best had gedaan. Hitler was ook voorstander van de eugenetica en was van plan de laagste rassen en de minst geschikten te vernietigen en de besten zich laten voortplanten. De Endlösung was hier een voorbeeld van waarbij https://www.scholieren.com/verslag/6508 Pagina 13 van 14
homo s joden en zigeuners op grote schaal werden vermoord. https://www.scholieren.com/verslag/6508 Pagina 14 van 14