Les 1: Evolutie
Les 2: domesticatie
Evolutie dieren richting de mensheid (domesticatie)
Hoe komt het toch dat sommige dieren (zowel vlucht- als prooidieren) zich zo prettig voelen bij de mens en andere dieren juist schuwheid of terughoudendheid kennen? Sommige dieren laten zich 'domesticeren', dit artikel ligt dit begrip nader toe.Miljoenen jaren bestond veel van het leven op aarde uit dieren. Van zoogdieren tot amfibieën, reptielen, insecten, e.d.. Een diverse populatie bestond van dieren. Op een bepaald moment is de mensheid het sterkte individu geworden op aarde en sindsdien beïnvloed dat het leefgebied van dieren.
Dieren worden niet enkel gebruikt voor consumptie, maar ook voor bescherming (kleding). Daarnaast spelen dieren een grote rol in het plezier van de mens. De helft van de Nederlandse huishouding beschikt over een hond of kat. Deze dieren nemen vaak een volwaardige plek in binnen het gezin. Hieruit blijkt dat mensen zich aangetrokken voelen tot dieren. In het bijzonder kinderen genieten van dieren om te aaien of naar te kijken. Intuïtief voelen ze zich verbonden met een dier.
Gedomesticeerd
Dieren hebben daarnaast de gave om ons gedrag te spiegelen, maar ook tonen diverse dieren karaktereigenschappen waardoor ook zij zich aangetrokken voelen tot de mens. Dieren die bij mensen kunnen zijn worden 'gedomesticeerd’ genoemd. De definitie van gedomesticeerd; het proces waarmee de mensen dieren (en ook planten) zodanig van eigenschappen kan laten veranderen, zodat deze steeds meer aangepast raken aan het leven dichtbij en in dienst van de mens (bron: wikipedia).
Eigenschappen domesticatie
Een gedomesticeerd dier voldoet aan zes eigenschappen:
- Gemakkelijk en flexibel dieet
- Snel opgroeien
- Voortplanten in gevangenschap
- Aangenaam karakter
- Niet snel in paniek raken
- De mens als zijn baas erkennen
Functie gedomesticeerd dier
De meest bekende gedomesticeerde dieren zijn de hond, kat, geit, paard, schaap, varken, cavia, ezel en konijn. Een dier domesticeren gaat niet zomaar, hier gaan diverse generaties overheen. Om een dier te domesticeren en deze tijd er dus in willen steken is gekeken naar de karaktereigenschappen van het dier en wat deze kan betekenen voor de mens. Voorbeelden hiervan is het paard dat gebruikt werd als vervoersmiddel of als werkdier in het land of de hond als waker en veedrijver. Tegenwoordig veranderen vele functies van dieren en worden ze veelal ingezet als gezelschap voor de mens.
Een nieuw huisdier?
1. (III) In 1959 startte Dimitri Belyaey (zie figuur 1) een experiment waarbij hij vossen fokte en selecteerde op één eigenschap: lief zijn voor mensen. Na verloop van tijd ontstonden bij de gefokte dieren ook andere kenmerken die hun wilde soortgenoten niet hadden: een gevlekte vacht en kwispelen.
 |
| Figuur 1. Dimitri Belyaey met zijn vossen |
 |
| Figuur 2. Gedragsveranderingen bij gefokte vossen |
a) Hoe zou het komen dat de 2de generatie minder agressief tegen mensen is?
b) Omschrijf de manier waarop geselecteerd wordt tijdens dit experiment.
c) Wat of wie selecteert?
d) Bedenk een naam voor deze vorm van selectie.
e) Kun je in het geval van de tamme vossen spreken van een nieuwe soort? Onderbouw je antwoord aan de hand van de theorie van dit hoofdstuk.
.jpg) |
 |
| Figuur 3a. Wilde vos |
Figuur 3b. Gedomesticeerde vos |
2. (III) Bij veel dieren die onder de hoede van de mens leven, zien we vergelijkbare processen. Vaak gebruikt men de term domesticatie in dit verband.
a) Zoek de definitie van de term domesticatie op en schrijf hem op.
b) Noem naast dit voorbeeld van de vos nog drie voorbeelden van domesticatie.
c) Noem een voordeel van domesticatie voor de mens.
d) Noem een voordeel van domesticatie voor het gedomesticeerde dier.
e) Waarom is de domesticatie van slachtdieren, zoals het varken, goed voor het voortbestaan van die soort, ondanks dat wij ze slachten?
3. (III) De hond is eigenlijk een wolf. Hond en wolf behoren tot dezelfde soort, want onderling kunnen zij vruchtbare nakomelingen krijgen. De wetenschappelijke naam van de wolf is Canis lupus. De wilde wolf heeft een derde naam achter de soortnaam: Canis lupus lupus. Honden kunnen we onderscheiden met hun toevoeging: Canis lupus familiaris.
Wat zal de correcte wetenschappelijke naam voor de tamme vos zijn?
4. (III) Verklaar waarom er zoveel verschillende verschijningsvormen van de hond bestaan. Gebruik in je uitleg in ieder geval de termen selectie en domesticatie.
 |
| Figuur 4. Enkele van de vele verschillende hondenrassen. |
Les 3: taxonomie
Taxonomie
Het classificeren (ordenen) van individuen of objecten in groepen op basis van uiterlijke kenmerken, eigenschappen op cellulair niveau of op basis van het DNA.
Theorie
Hoe ga je ordenen?
Stel je voor dat je jouw boeken moet ordenen in je boekenkast. Op de bovenste plank leg je de schoolboeken, op de middelste plank komen je hobbyboeken en op de onderste plank doe je je stripboeken. Per boekenplank maak je ook een ordening. Je zet de schoolboeken per vak bij elkaar: exacte vakken, taalvakken, geschiedenis, aardrijkskunde.
Je ordent de boeken op de middelste plank per hobby.
De stripboeken verdeel je in Suske en Wiskes, Kuifjes en Donald Ducks.
Bij dit ordenen heb je gelet op de gemeenschappelijke kenmerken van de boeken.
Organismen zijn ook op basis van gemeenschappelijke kenmerken op een dergelijke manier geordend.
Bekijk dit filmpje over biodiversiteit: schooltv.nl/video/biodiversiteit-heel-veel-verschillende-dieren/.
3.1.1 Ordenen vroeger en nu
De tak van de biologie die zich bezighoudt met het ordenen van organismen wordt taxonomie (taxis = rangorde; nomos = wetmatigheid) of systematiek genoemd. Al vele eeuwen houden mensen zich hiermee bezig. Zo verdeelde de Griekse wetenschapper Aristoteles (384 - 322 v. Chr.) alles wat leefde in twee groepen: planten en dieren. Hij keek hierbij naar de mogelijkheid om te kunnen bewegen, de manier van eten en drinken en naar de manier van groeien van organismen.
.jpg) |
| Figuur 1. Aristoteles |
Door organismen te ordenen, krijg je overzicht van alles wat er is en kun je de naam van het organisme makkelijker opzoeken. Het onderzoeken van een organisme op kenmerken en het opzoeken van zijn naam, noem je determineren.
Schattingen van het aantal verschillende soorten organismen op aarde variëren van ongeveer 10 miljoen tot 200 miljoen! Er bestaan zeker nog veel soorten organismen die nog niet ontdekt zijn. Je kunt je voorstellen dat in diepe oceanen en in ondoordringbare regenwouden organismen leven die nog nooit door wetenschappers zijn beschreven.
 |
| Figuur 2. Er zijn rond de 350.000 soorten kevers op aarde bekend. Hier zie je er een klein deel van. |
De soorten en groepen organismen die nu op deze aarde leven, hebben niet altijd bestaan. In de loop van de tijd zijn er veel ontstaan, en ook weer verdwenen. Wetenschappers verklaren dit proces van ontstaan, ontwikkelen en weer verdwijnen in de loop van vele generaties aan de hand van de evolutietheorie (zie het hoofdstuk Evolutie).
 |
| Figuur 3. Er zijn rond de 4.600 soorten zoogdieren op aarde bekend. Hier zie je er 'maar' 20 van. |
Aristoteles ordende alle organismen nog in twee groepen (planten en dieren), tegenwoordig onderscheiden we vier groepen. Deze groepen noem je Rijken. De vier Rijken zijn: Bacteriën, Schimmels, Planten en Dieren. Elk organisme op aarde behoort tot één van de Rijken. De kenmerken die we gebruiken voor deze ordening hebben betrekking op de bouw van de cellen en de voedingswijze.
3.1.2 Celbouw en voedingswijze
Ordening van organismen in één van de vier Rijken gebeurt allereerst op basis van de bouw van de cellen waaruit het organisme is opgebouwd. Bij de bouw wordt gelet op de volgende celkenmerken:
- grootte van de cel;
- de aanwezigheid van een celkern;
- de aanwezigheid van een celwand;
- de aanwezigheid van een vacuole;
- de aanwezigheid van bladgroenkorrels.
 |
| Figuur 4. Schematische cel met de celkenmerken |
In figuur 5 zie je welke celkenmerken er bij elk Rijk horen:
 |
 |
 |
 |
Figuur 5a. Bacteriecel:
alleen een celwand |
Figuur 5b. Schimmelcel:
celwand, vacuole, celkern |
Figuur 5c. Plantencel:
celwand, vacuole,
celkern, bladgroenkorrels |
Figuur 5d. Dierlijke cel:
alleen een celkern |
Bij de voedingswijze zijn er twee mogelijkheden: zelfvoorzienend of afhankelijk.
Zelfvoorzienende organismen hebben eigenschappen om hun eigen voedsel te maken uit anorganische stoffen (stoffen uit de niet-levende natuur). Planten zijn zelfvoorzienend, want ze hebben fotosynthese: ze maken suiker in hun bladgroenkorrels met behulp van zonlicht, water uit de bodem en koolstofdioxide uit de lucht. Ze gebruiken de suiker voor de groei van hun organen en als energiebron. Ze halen anorganische stoffen (mineralen) uit de bodem die ze gebruiken bij het maken van eiwitten en vetten.
Afhankelijke organismen moeten andere organismen of delen daarvan opeten; zij kunnen alleen organische stoffen (stoffen uit organismen) als voedsel gebruiken (zie figuur 6).
In tabel 1 zie je bij elk Rijk de bijbehorende celkenmerken en levenswijze:
|
KENMERKEN
|
RIJK
|
|
|
Bacteriën
|
Schimmels
|
Planten
|
Dieren
|
|
voedingswijze
|
afhankelijk (soms zelfvoorzienend)
|
afhankelijk
|
zelfvoorzienend
|
afhankelijk
|
|
celgrootte
|
1 - 10 µm
|
10 - 100 µm
|
10 - 100 µm
|
10 - 100 µm
|
|
celwand
|
ja
|
ja
|
ja
|
nee
|
|
celkern
|
nee
|
ja
|
ja
|
ja
|
|
bladgroenkorrels
|
nee
|
nee
|
ja
|
nee
|
|
vacuole
|
nee
|
ja
|
ja
|
nee
|
Tabel 1.
 |
Figuur 6. Voedselkringloop
Je ziet dat planten zelfvoorzienend zijn. Bacteriën, schimmels en dieren zijn afhankelijk: ze eten andere organismen of delen daarvan. |
Opdrachten taxonomie
.1.3 Theorievragen bij 17.1 Hoe ga je ordenen?
1. In de paragraaf 3.1 en de subparagrafen 3.1.1 en 3.1.2 staan begrippen vet gedrukt. Kies a of b.
a) (I) Neem de begrippen over in je schrift en omschrijf voor elk wat ermee bedoeld wordt.
b) (II) Maak een woordweb met alle begrippen, waaruit hun betekenis en samenhang duidelijk wordt.
2. (II) In figuur 1 zie je een fantasiedier. Je vindt er kenmerken van verschillende diersoorten in terug.
a) Noteer van dit dier de belangrijkste kenmerken.
b) Noteer achter elk kenmerk een diersoort waarbij je dit kenmerk ook aantreft.
c) Hoe zou je dit dier noemen?
 |
| Figuur 1. Een fantasiedier |
3. (II) Wanneer je organismen die je wilt ordenen nauwkeurig hebt bekeken, kun je hun kenmerken gebruiken om de ordening te maken. Je gaat nu een groep fantasiedieren ordenen. In figuur 2 zijn ze getekend. Bekijk ze goed en beantwoord daarna de volgende vragen:
a) Hoe zou je de dieren in deze figuur noemen?
b) Op grond van welke kenmerken zeg je dat?
c) Welke onderlinge verschillen zijn er tussen de dieren?
d) In welke groepen zou je de dieren kunnen verdelen? Zet bij elke groep de gemeenschappelijke kenmerken.
 |
| Figuur 2 |
4. (III) Wat heeft de Griekse wetenschapper Aristoteles betekend voor de tegenwoordige taxonomie?
5. (III) Welk Rijk heeft volgens jou de minst ontdekte soorten organismen?
6. (I) Op welke kenmerken zijn de vier Rijken ingedeeld?
7. (I) Leg uit wat determineren inhoudt.
8. (I) Welke twee voedingswijzen kennen we bij organismen?
9. (II) Bekijk nog eens figuur 6 in paragraaf 3.1.2. Leg uit hoe je in dit schema kunt zien dat planten zelfvoorzienend zijn.
10. (I) In de tekst moeten de juiste begrippen ingevuld worden. Neem de letters a en b over en noteer het juiste begrip erachter.
In het rijk van de ... (a) hebben de cellen een celwand, bladgroenkorrels en een celkern. In het rijk van de ... (b) hebben de cellen geen celkern of bladgroenkorrels, maar wel een celwand."
gebruikte filmpjes in de les
fotosynthese filmpje
verbranding
Les 4: biotopen, ecosystemen en habitat
Ecologie
Ecologie is de wetenschap die onderzoekt hoe organismen met elkaar samen leven, op welke manier ze elkaar en de omgeving beïnvloeden en voor welke omgevingsfactoren ze gevoelig zijn. Een ecoloog bestudeert planten en dieren in hun natuurlijke omgeving en de relaties die ze onderling en met hun omgeving hebben.
De ecologie bestrijkt zo'n groot gebied dat er specialisaties zijn, zoals een aquatisch ecoloog, plantenecoloog en dierecoloog. Ecologen die alles bekijken van een enkele soort zijn autecologen. Anderen kijken naar aantallen soorten en verspreiding ervan. Dit is het onderwerp van de populatiebiologie.
Bij ecologen die het ecosysteem bestuderen is de soort helemaal niet meer zo van belang, wel wat deze doet. Zijn functie in het systeem van kringlopen betreft vaak de omzetting van biomassa. Planten zijn dan producenten, dieren zijn consumenten, ongeacht de soort.
Ecologische Niveaus
Ecologische niveaus
Ecologie bestudeert relaties tussen organismen en hun omgeving, en dat kan op zes niveaus gebeuren (zie figuur 3):
(1) Men kan een individu, dus één bepaalde plant of één konijn onderzoeken: hoe zijn de relaties van dit ene individu met de omgeving? Aanpassingen in bouw en gedrag spelen hierbij een grote rol. Meer hierover vind je in de paragrafen 23.2 en 23.3.
(2) In de inleiding heb je kunnen zien dat ook een bepaalde soort, in dit geval het wilde konijn, centraal kan staan. Als je deze ene soort in een bepaald gebied onderzoekt, ben je bezig op het niveau van de populatie. Belangrijk is te weten hoe het zit met de grootte van de populatie. Hierover gaat paragraaf 23.4.
(3) Onderzoek je de populatie konijnen samen met alle andere levende soorten in dat leefgebied, dan ben je bezig op het niveau van de levensgemeenschap. Hierover gaat paragraaf 23.5.
(4) Nog een niveau hoger is het terrein van de systeembiologie: onderzoek naar het ecosysteem. Een ecosysteem is een min of meer begrensd gebied waarin abiotische en biotische factoren een eenheid vormen. Een ecosysteem functioneert als een totaliteit en heeft ook een min of meer vaste soortensamenstelling. De planten, dieren, schimmels en bacteriën (de biotische factoren) vormen binnen een ecosysteem de bij (3) genoemde levensgemeenschap. Binnen een ecosysteem worden kringlopen en energiestromen bestudeerd. Over deze onderwerpen gaan de paragrafen 23.6 en 23.7. In Nederland kun je een groot aantal verschillenden ecosystemen vinden. Enkele voorbeelden zijn: de duinen, een naaldbos, een heideveld, een weiland, een sloot, het waddengebied. Het is vaak lastig om de grenzen van een ecosysteem aan te geven. Het is duidelijk waar een sloot begint en eindigt, maar hoe zit het met een duingebied met hier en daar een naaldbosje en af en toe een heideveldje? In zo’n geval heb je het over een groot ecosysteem dat opgebouwd is uit kleinere subecosystemen.
(5) Als je de blik nog verder verruimt, kom je op wereldniveau: de vegetatiegordels, zoals toendra’s en regenwouden, en grote ecosystemen, zoals de oceanen. Deze enorm grote systemen worden biomen genoemd (enkelvoud: bioom). Voorbeelden van ecosystemen worden besproken in paragraaf 23.8.
(6) Ten slotte kun je ook de aarde als één systeem beschouwen.
 |
| Figuur 3. De verschillende niveaus van leven en enkele daarmee verbonden biologie-onderwerpen |
Habitat
Populatie, nis en habitat
Belangrijke ecologische begrippen in verband met ecosystemen zijn: populatie, nis en habitat.
Populatie
Ieder organisme behoort tot een populatie. Een populatie is een groep planten of dieren van dezelfde soort in een bepaald gebied (zie ook § 17.2). Voorbeelden van populaties zijn: alle spitsmuizen in een tuin, alle velduilen in Nederland, alle boterbloemen in een weiland, alle eekhoorns in een bos of alle konijnen in een duingebied. Ecosystemen worden gekenmerkt door de populaties die erin voorkomen. Afhankelijk van het type ecosysteem kunnen veel populaties naast elkaar leven. Het woord populatie is afgeleid van het Latijn (populus = volk). Het woord is terug te vinden in gepeupel, populair, people (Eng.) en peuple (Fr.).
Ecologische nis
Elke planten- of diersoort heeft een functie in het ecosysteem waar hij leeft. De functie van een soort in een ecosysteem noem je de ecologische nis. De ecologische nis van veldmuizen bijvoorbeeld is voedselbron zijn voor predatoren (o.a. uilen) en eter zijn van planten en zaden. De ecologische nis van een paardenbloem is het vormen van organische stof door fotosynthese en voedsel zijn voor dieren als slakken, konijnen en insecten. Je kunt zeggen dat de nis als het ware het 'beroep' van de soort is.
Habitat
De plaats waar een soort leeft, noem je de habitat. Je kunt hiervoor ook de termen leefomgeving of leefgebied gebruiken.
Opdracht habitat
Biodiversiteit: evolutie en ordening
1. In dit hoofdstuk kwam je vetgedrukte termen tegen.
Je kunt de betekenis van deze termen noemen / beschrijven / uitleggen. Hieronder staan ze op alfabetische volgorde:
adaptatie (aanpassing)
analoge organen
analogie
autotroof
bacteriën
binaire nomenclatuur
biodiversiteit
competitie (concurrentie)
DNA
DNA-analyse
ei
eilandtheorie
eukaryoten
evolutie
evolutietheorie
fitness
genetic drift
genetische modificatie
genetische variatie |
genoom
geslacht
gisten
habitat
heterotroof
homologie
homologe organen
imago
kunstmatige selectie
larve
metamorfose
mutatie
natuurlijke selectie
parasitisme
plaagresistentie
plant
pop
populatie
prokaryoten
|
recombinant-DNA
reducenten
reproductieve isolatie
RNA
rudimentaire organen
schimmels
seksuele selectie
selectiedruk
soort
soortvorming
stamboom
vaccineren
variatie
virussen
voortplanting van dieren
vorm-functie
|
2. Je kunt uitleggen hoe natuurlijke selectie een belangrijke bijdrage heeft geleverd aan de biodiversiteit op aarde.
3. Je kunt een voorbeeld noemen van twee analoge organen en van twee homologe organen.
4. Je kunt het verschil uitleggen tussen natuurlijke selectie en kunstmatige selectie en je kunt voor allebei twee voorbeelden noemen van selectiedruk.
5. Je kunt een voorbeeld noemen van genetic drift.
6. Je kunt uitleggen hoe voortplantingsgedrag gericht is op het vergroten van de fitness.
7. Je kunt beschrijven hoe een nieuwe soort kan ontstaan door reproductieve isolatie.
8. Je kunt beschrijven hoe bacteriën resistent kunnen worden tegen medicijnen en je kunt beredeneren dat dit een vorm van evolutie is.
9. Je kunt uitleggen op grond waarvan alle organismen onderverdeeld worden in prokaryoten en eukaryoten.
10. Je kunt de belangrijkste verschillen tussen bacteriën en virussen noemen.
11. Je kunt op basis van een beschrijving / afbeelding van een organisme aangeven tot welk Rijk het behoort.
Les 5:
Evolutietheorie Darwin
