Biologie – Thema 2 PDF

# Biologie – Thema 2 ## Wat is een soort? - Een soort is een groep van organismen die zich onder natuurlijke omstandigheden met elkaar kunnen voortplanten en vruchtbare nakomelingen krijgen. - Een groep individuen van dezelfde soort die in een bepaald gebied samenleeft, wordt een populatie genoemd...

# Biologie – Thema 2 ## Wat is een soort? - Een soort is een groep van organismen die zich onder natuurlijke omstandigheden met elkaar kunnen voortplanten en vruchtbare nakomelingen krijgen. - Een groep individuen van dezelfde soort die in een bepaald gebied samenleeft, wordt een populatie genoemd, zoals een kudde paarden. ## Voorbeelden - **Ezel en paard**: Als een ezel en een paard zich voortplanten, krijgen ze een muildier, dat onvruchtbaar is. Dit betekent dat de ezel en het paard niet tot dezelfde soort behoren. - **Tsjech en chihuahua**: Ondanks hun verschillen in grootte, kleur, bouw en gedrag kunnen ze vruchtbare nakomelingen krijgen. Dit betekent dat ze tot dezelfde soort behoren. ## Variatie binnen een soort Binnen een soort kunnen individuen sterk van elkaar verschillen in eigenschappen zoals bouw, grootte, kleur en gedrag. Dit noemen we variatie. - **Erfelijke variatie**: Deze verschillen worden doorgegeven van ouders op nakomelingen. - **Omgevingsinvloeden**: Factoren zoals voedselaanbod of omgevingstemperatuur kunnen invloed hebben op eigenschappen zoals lichaamslengte. Dit type variatie noemen we modificatie en is niet erfelijk. ## Rassen binnen een soort - Binnen een soort kunnen groepen ontstaan die sterk op elkaar lijken in uiterlijk, bouw en/of gedrag. Deze groepen worden rassen of erfelijke variëteiten genoemd. ## Geslacht of genus - Soorten die op elkaar lijken, kunnen worden samengebracht in een grotere groep, het geslacht of genus. - Een geslacht bevat dus meerdere soorten die gemeenschappelijke kenmerken delen. ## Wetenschappelijke naam voor een soort - Een wetenschappelijke naam van een organisme bestaat uit twee delen: - **Geslachtsnaam**: Dit verwijst naar het geslacht waartoe de soort behoort en begint altijd met een hoofdletter. - **Soortnaam**: Dit beschrijft een kenmerk dat typisch is voor de soort en wordt met een kleine letter geschreven. - Deze tweedelige naamgeving wordt de binomiale naam genoemd. Vaak staat er achter deze naam een hoofdletter, die verwijst naar de wetenschapper die het organisme voor het eerst heeft beschreven. ## Hoe helpen bio-indicatoren bij het beoordelen van een biotoop? - **Waarnemingen inschatten**: Soorten planten en dieren identificeren en hun aantallen vastleggen. - **Biodiversiteit**: Een term om de rijkdom van soorten in de natuur aan te geven. ### Aanwezigheid van soorten: - Afhankelijk van de heersende omstandigheden - Kwaliteit van het leefgebied ### Bio-indicatoren: - Organismen die iets vertellen over de omgevingsfactoren. - Geven inzicht in de gezondheid van een biotoop (leefgebied). - Gebruikt om biotische en abiotische factoren te beoordelen. - Helpen bepalen of een leefomgeving geschikt is voor het overleven van andere soorten op lange termijn. ## Hoe kun je organismen overzichtelijk classificeren? ### Criteria voor classificatie 1. **Morfologie**: uiterlijke kenmerken zoals vorm en bouw. 2. **Uitwendige kenmerken**: zichtbare uiterlijke eigenschappen zoals kleur, textuur,... 3. **Inwendige kenmerken**: zoals organen, skelet en weefsels. 4. **Gedrag**: het gedrag van organismen kan een rol spelen bij hun indeling, bv. op basis van voedingsgedrag, voortplantingsgedrag,... 5. **Voedingswijze**: of organismen zelf voedsel kunnen produceren (autotroof) of dat ze voedsel moeten verkrijgen uit hun omgeving (heterotroof). 6. **Celstructuur**: kenmerken van de cel, zoals: - Aanwezigheid of afwezigheid van een celkern. - Eencellig of meercellig zijn. - Voorkomen van pigmenten voor fotosynthese (bladgroenkorrels). - Aanwezigheid en samenstelling van een celwand. ## Tree of Life - **Diversiteit aan verwante soorten : tree of life** - Een evolutionaire stamboom die de evolutie van al het leven op aarde weergeeft. -Toont de verwantschap tussen soorten en hun voorouders. - Alle levende wezens stammen af van één eerste, eenvoudige cel = oercel - De afstand tussen de takken toont de mate van verwantschap: - dichtere takken = meer genetische overeenkomsten. - verre takken = grotere genetische verschillen. - Evolutionaire tijdschaal wordt zichtbaar door de vertakkingen van soorten over tijd. ## 3 domeinen - **1) Prokaryoot**: - Geen celkern. - Twee hoofdgroepen: bacteriën en archaea - **2) Eukaryoot**: - Heeft een kern met een kernmembraan. - Eén hoofdgroep: eukaryoten. ### Domein van de bacteriën - Voorkomen : bijna overal : lucht, bodem, water, darmen, huid, vulkanische zwavelzettingen, ijs, ruimte - Geen celkern - Dragen hun erfelijk materiaal los in het cytoplasma - Celcompartimentering ontbreekt - Eencellige organismen - Autotroof & heterotroof - Celwand aanwezig - Kleine cellen van de organismen -> 1 tot 10 micrometer ### Domein van archaea - Vroeger : dachten ze alleen onherbergzame omgevingen - Nu : overal -> oceanen, moerrassen, bodem, organismen, darmen...) #### Gelijkenissen met bacterie: - Geen celkern - Geen inwendige membraanstructuren in het cytoplasma = celcompartimentering ontbreekt - Eencellige organismen - Autotroof & heterotroof -> sommige bevatten een pigment waardoor ze aan fotosynthese kunnen doen, geen bladgroenkorrels - Celwand aanwezig - Kleine cellen van de organismen -> 0,1 tot enkele micrometer #### Verschillen met bacterie: - Andere chemische samenstelling van het celmembraan - Kunnen hoge temperaturen of heel zure omstandigheden trotseren - Geen ziekteverwekkende archaea ### Domein van eukaryoten - Voorkomen : overal - Erfelijk materiaal wordt met een inwendig membraan samengehouden - Celkern aanwezig - Celcompartimentering aanwezig : inwendige membranen scheiden delen binnenin de cel van elkaar ## De 5 rijken 1. **Planten**: - aanwezig celkern in elke cel - inwendig membraan - erfelijke materiaal samen = houdt het celmembraan - meercellige planten en hun cellen bevatten bladgroenkorrels in het cytoplasma - fotosynthese = doen daarmee aan = autotroof - naast een celmembraan hebben ze ook een dikke celwand rond hun cellen = extra stevigheid 2. **Dieren**: - celkern en meercellig - geen bladgroenkorrels of fotosynthesepigment in de cel - heterotroof - geen celwand = zou beweging moeilijk maken en beweging is juist nodig om voedsel te kunnen zoeken 3. **Schimmels**: - vertegenwoordigers : paddenstoelen, schimmels en gisten - celkern - een of meercellig (paddenstoelen = meercellig, gisten = eencellig) - geen fotosynthese pigment = kunnen niet aan fotosynthese doen - heterotroof = voedsel uit omgeving + leven vaak van afgestorven materiaal - celwand = versteviging met chitine (niet bij planten) ### Planten, dieren en schimmels: - grote cellen = 50 micrometer – 500 micrometer - volwassen planten en schimmelcellen = grote centrale vacuole -> blaasje binnenin de cel, gevuld met vaak reservevoedsel of een waterige vloeistof voor de stevigheid van de cel - dierlijke cellen = kunnen meerdere kleine vacuolen hebben 4. **Protistenrijk**: - Eencellig met een celkern (eukaryoten) - Het rijk van de protisten bevat organismen die niet goed passen in de andere rijken, zoals algen. 5. **Monerenrijk**: - Eencellig zonder celkern (prokaryoten, zoals bacteriën). - Het erfelijke materiaal ligt los in het cytoplasma en ze hebben een celwand die hen beschermt tegen wisselende omgevingsfactoren. - Kleine organismen tussen 0,1 en 10 micrometer - **MAAR** - Eigenschappen binnen de de moneren en de protisten waren te verschillend om ze in 1 groep te plaatsen - **Gevolg** - Meer doeltreffende indelingscriteria nodig ## Ordenen op basis van erfelijk materiaal - Ontwikkeling van nieuwe technieken -> men beschikt over steeds toenemende hoeveelheid gegevens - Kenmerken van organismen worden bepaalt door: - Erfelijk materiaal, het DNA in de celkern - Vergelijking van dat erfelijk materiaal helpt om soorten in gelijkaardige groepen onder te brengen - Voor elk individu is dat erfelijk materiaal verschillend: - Hoe meer gelijkenissen -> hoe meer kenmerken van de organismen overeenkomen - Niet langer gelijkenissen in bouw en uiterlijk als classificatiecriteria - In DNA-moleculen zit een code - Toont ons de gelijkenissen en de verschillen - Hoe kleiner de verschillen, hoe meer verwant - Wetenschappers gingen bij elke confrontatie met de werkelijkheid opnieuw op zoek naar nieuwe criteria - De criteria is doorheen de tijd steeds verouderd: ## Waar komt biodiversiteit vandaan? - Er ontstaan nog steeds nieuwe soorten: - Hangt samen met kenmerken - Hangt samen met de overlevingskansen van een organismen - Aantal kenmerken worden doorgeven van ouders naar hun nakomelingen: - Erfelijk bepaald - Toch verschillen de nakomelingen = variatie - Overlevingskansen: - Oorzaak : wijzing in de omstandigheden - Bv. plotse klimaatverandering, ontsnappen van een predator (=dier dat andere dieren eet) - Niet voor iedereen hetzelfde door variatie - Voordelige eigenschap : nakomelingen kunnen overleven en kunnen zich voortplanten en die eigenschap doorgeven - Anders bij soort genoten die: - Plaatsen leven waar de omstandigheden niet gewijzigd zijn ### Verschillen worden groter: - 2 aparte soorten = voortplanten is niet meer mogelijk ### Organismen erg gelijkend met erg erfelijk materiaal = erg gelijkaardige kenmerken = verwante soorten - Hoe meer gelijkenissen in erfelijk materiaal = hoe minder lang geleden er een gemeenschappelijke voorouder bestond - Stamboom: - Elke aftakking = nieuwe soort - Hoe dichter met elkaar verbonden, hoe meer verwant ## Wat is leven? - 3 kenmerken van 'levend': - Organismen kunnen zelfstandig voortbestaan - Organismen zijn opgebouwd uit een of meerdere cellen - Organismen bevatten erfelijk materiaal dat evolutionair is aangepast ## Waar passen virussen in de tree of life? - Voorkomen : overal - 10 tot 200 mm groot - Geen cellen, want geen celmembraan - Virus = opgebouwd uit een hoeveelheid erfelijk materiaal + omsloten door een eiwitmantel (verpakking van eiwitten) - Geen eigen stofwisseling ### Voorplanting - Ten koste van gastheercellen - Niet zelfstandig voortplanten - 1) Gastheercel binnendringen - 2) Eiwitmoleculen in de eiwitmantel zetten zich vast op de membraanreceptoren van de gastheercel - 3) Het virus injecteert zijn erfelijk materiaal en laat zich door de gastheercellen vermenigvuldigen - Gastheercel doet het kopieerwerk = niet altijd voor 100% een kopie - = het virus is gemuteerd (mutatie =het gemaakte nieuwe virus is niet precies hetzelfde virus als het virus dat de cel infecteerde) - = virussen gaan dus van elkaar verschillen door het kopieerproces van de gastheercellen - Virussen zijn geen organismen, want ze vertonen evolutionaire aanpassingen ## Wat is het belang van biodiversiteit - Biodiversiteit maakt de omgeving leef- en werkbaar - Het creëren van werk- en leefomgevingen met veel biodiversiteit kan voordelen opleveren - → Bv: het aantrekken van rupsenetende vogels -> onder controle houden van plagen - Planten helpen om water vast te houden: - Water kan in de bodem dringen - Water vloeit niet te snel af bij hevige regen - Water verdampt niet snel - Schaduw en verkoeling - Opwarming aarde afnemen ### Biodiversiteit levert geneesmiddelen - Veel natuurlijke geneesmiddelen zijn afkomstig van biodiversiteit. - Bv. Artemisia annua, een plant die het krachtige antimalariamiddel artemisinine produceert. - Biodiversiteit speelt een cruciale rol in het ontdekken van nieuwe geneesmiddelen. ## Biodiversiteit helpt de evolutie begrijpen - Door het vergelijken van erfelijk materiaal tussen verschillende soorten kunnen wetenschappers inzicht krijgen in de evolutie van soorten : - → onderzoeken van verwante of uitgestorven soorten helpt bij het ontdekken van nieuwe geneesmiddelen en behandelingen - bv. het gebruik van wilgenbast voor pijnstillers. ## Biodiversiteit zorgt voor welzijn, recreatie en ontspanning - Een biodiverse omgeving biedt mogelijkheden voor buitenactiviteiten - → Bv. zoals wandelen en fietsen, wat ontspanning en welzijn bevordert. - Wetenschappelijk onderzoek toont aan dat mensen die in een groene omgeving leven, minder last hebben van depressies en stress. - → Meer bomen en groen in de buurt verminderen de behoefte aan antidepressiva, wat positieve effecten heeft op de mentale gezondheid.