Ecology 1 Samenvatting

Ecology 1 Samenvatting Pag. 1

College 1 Ecologie en evolutie: ontstaan en

verspreiding van soorten Wat is ecologie en het belang van ecologische kennis?Ecologie is breed. Binnen een individu kan je kijken hoe een individu is opgebouwd uit organen, hoe die zijn opgebouwd uit cellen, hoe die zijn opgebouwd organellen, etc.. Dit is echter geen ecologie. Ecologie begint bij het organisme zelf en hoe het organisme interactie heeft van andere organismen en de omgeving. Er wordt opgebouwd van individu → populatie → biosfeer.Veel beslissen die worden gemaakt worden gemaakt vanuit politiek, economie en/of cultuur.Ecologie speelt hier vaak (onterecht) een ondergeschikte rol in. Parken, bossen, bomen helpen bij het leefbaar houden van de stad. Ecologie speelt hier wel een steeds grotere rol in. We kijken naar groene daken en hoe we onze stad beter kunnen indelen.Ecologie: Op zoek naar begrip van de processen (interacties) die deze patronen verklaren.Centraal staat hierin de interactie van het organisme met de omgeving en het organisme met andere organismen. Centrale variabele zijn distributie (verspreiding en dichtheid), maar ook kenmerken van organismen (traits) die distributie beïnvloeden. Er is een heel sterk verband tussen de omgeving en hoe het organisme eruit ziet, dat heeft te maken met evolutie.

Manieren om ecologie te verklaren:

Proximate verklaring: oorzaak-gevolg (waardoor). “Pissebedden kunnen de hoeveelheid licht en vocht beoordelen en verplaatsen zich actief naar donkere, vochtige plekken.” Ultimate verklaring: functie (evolutionaire processen, waartoe). “Pissebedden hebben zich aan deze omgeving aangepast, die ze beter beschermt tegen roofdieren en aanhoudende droogte.”

Ecologie en evolutie: soortvorming en verspreiding

Eerste leven op aarde is op heel ander soort type atmosfeer ontstaan dan het type atmosfeer vandaag de dag. Er was nog nauwelijks zuurstof, dit was de vulkanische atmosfeer. Een belangrijke stap binnen de evolutie naar de ecologie van vandaag de dag is dat planten fotosynthese kregen. Planten gingen zuurstof producten, dat werd eerst in ijzerhoudend gesteenten gebonden. Wanneer deze verzadigd waren kwam het in de atmosfeer terecht. Een belangrijke regel binnen de ecologie is dat wanneer er een hulpbron aanwezig is dat organismen de hulpbron gaan gebruiken. Nu er zuurstof in atmosfeer is gaan organismen zich daaraan aanpassen. Het grootste gedeelte van het leven nu is gebasseerd op het gebruik van zuurstof. Een andere belangrijke stap was kolonisatie van het land, organismen gingen van water naar land. Als organisme moet je je daar goed aan aanpassen, je hebt te maken met uitdroging, er is zwaartekracht. Het bouwplan van een organisme op land moet totaal anders

zijn dan een organisme in het water. De belangrijkste gebeurtenissen zijn:

• de komst van anaerobe bacteriën,
• fotosynthese,
• vrije zuurstof,
• ozon als schild tegen UV,
• geslachtelijke voortplanting (recombinatie),
• landleven. 1 / 4

Ecology 1 Samenvatting Pag. 2

Geslachte voortplanten zorgt dat erfelijke informatie nieuwe combinaties maakt. Het genereerd nieuwe enorme variatie. Dat bepaald dat er heel snel verschillende soorten organismen zijn gekomen.De basisregels van Darwin en Russel Wallace over de relatie tussen ecologie en evolutie

gelden nog steeds:

• Individuen binnen een populatie zijn niet identiek.
• Een deel van de variatie tussen individuen heeft een genetische basis en is overerfbaar

(heritable).

• Niet alle individuen komen tot reproductie en populaties bevatten dus een subset van de

mogelijke afstammelingen van vorige generatie.

• Individuen verschillen in het aantal afstammelingne en dragen dus verschillend bij aan

de overerfbare eigenschappen van een volgende generatie.Erfelijke eigenschappen zijn pas belangrijk op het moment dat er selectie plaatsvindt, zoals links is te zien. Het roofdier pakt de makkelijkste prooien. De prooien die te snel zijn voor het roofdier zullen overleven en zich kunnen voortplanten. De snelle eigenschap wordt weer doorgeven aan de nieuwe generatie prooien, waardoor deze populatie zich over verloop van tijd zich aanpast tot steeds snellere prooien. De term fitness is hier

belangrijk: de relatieve bijdrage van een individu aan de volgende

generatie (voortplantingssucces).Niet alles wat je aan de buitenkant ziet van een organisme wordt door het genotype bepaald, maar door de interactie van het genotype met de omgeving. Organismen hebben veel meer erfelijke informatie dan dat daadwerkelijk tot uiting komt.Genotype: alle genetische eigenschappen van een individu die tezamen de kenmerken van het individu bepalen.

Fenotype: de daadwerkelijk tot uiting gekomen kenmerken van het individu.

Fenotypische plasticiteit: de mate waarin variatie in fenotypen van een individu tot uiting komen afhankelijk van de omgeving door meerdere factoren (complex).Dat we meer erfelijke informatie hebben dan dat tot uiting komt is te zien in bloemkleur. Een bloem kan zowel het dominante allel hebben voor een paarse kleur en een recessief allel hebben voor een witte kleur, maar alleen de paarse kleur (het dominante allel) komt dan tot uiting. Echter kan in de generaties daarna wel het fenotype veranderen als een nakomeling alleen de recessieve allelen krijgt en dus wit wordt. Hieronder zijn de effecten van het genotype,

fenotype en de fenotypische plasticiteit te zien:

• / 4

Ecology 1 Samenvatting Pag. 3

Guppies krijgen een grote, mooie staart door sexuele selectie. Vrouwelijke guppies willen een man met een grote, mooie staart, waardoor mannen met een grote, mooie staat een hogere fitness hebben. Echter hebben mannelijke guppies niet een extreem grote, mooie staart, omdat er ook nog andere factoren het uiterlijk van de staart beïnvloeden. De mannetjes met de grote, mooie staarten vallen ook op door roofdieren en worden er veel makkelijker uitgepikt. Hier links is te zien dat bij populaties waar de predatie erg hoog is dat dan de sexuele selectie een veel kleinere rol speelt bij het uiterlijk van de guppie als waar de predatie erg laag is.

• / 4

Ecology 1 Samenvatting Pag. 4

Sommige delen binnen de evolutie zijn toeval, dat is genetic drift. Er kan

ook sprake zijn van co-evolutie: wederzijdse selectie op organismen in een

interactie. Dat kan ook wel een vergeleken worden met een wapenwedloop, zie links.Wanneer er een plantensoort is die verspreid is over een gebied waar een zinkgradient aanwezig is krijg je planten die in het gebied groeien met veel zink en zich daardoor goed aan de zink aanpassen en planten die in het gebied groeien met weinig zink en zich daardoor slecht aan de zink aanpassen. Wanneer er genetische uitwisseling blijft is er sprake van ecotypen: populaties van een soort zijn onderling verschillend, maar zijn nog wel een soort (soort van ondersoort). Isolatie kan op den duur leiden tot soortvorming, waarbij tussen de soorten geen kruisingen meer optreden met vruchtbare nakomelingen.Soortvorming is erg complex. De kleine mantelmeeuw en zilvermeeuw kunnen onderling niet met elkaar voortplanten, maar toch zijn ze met elkaar verbonden. Dit is omdat de kleine mantelmeeuw met andere meeuwensoorten kan voortplanten die op hun duur weer met andere meeuwensoorten kan voortplanten die met de zilvermeeuw kunnen voortplanten. Toch zijn de mantelmeeuw en de zilvermeeuw verschillende soorten.Ondersoorten: populaties van een soort die verschillen in kenmerken, maar bij hybridisatie nakomelingen krijgen die tot voortplanting komen.Ecotypen: (vergelijkbaar met ondersoort) populaties van een soort met een verschillend fenotype aangepast aan lokale omstandigheden.Soortenring: complex van ondersoorten die genetische uitwisseling hebben, maar waarbij de uiteinden van de ring uit verschillende soorten bestaan (meeuwen).

Er zijn twee soorten van soortvorming: allopatrische en sympatrische.

Allopatrische soortvorming: soorten ontstaan in isolatie (bijvoorbeeld op een eiland).

Sympatrische soortvorming: soorten ontstaan wanneer ze naast elkaar leven.

Een voorbeeld van allopatrische soortvorming zijn de darwin vinken. De voorouders van de vinken komen aan op de Galapagoseilanden. De vinken passen zich aan op het leven op de verschillende eilanden. Hierdoor ontstaan erna verloop van tijd verschillende vinkensoorten.Sympatrische voortvorming kan ontstaan wanneer een deel van de populatie zich in een andere tijd van het jaar voortplanten of dat ze in een meer in een andere waterlaag voorkomen.Platentektoniek heeft grote invloed op waar bepaalde diersoorten voorkomen. Op de eilanden van Indonesië komen rechts hele andere diersoorten voor dan op de eilanden links, zie links, terwijl deze eilanden erg dicht naast elkaar liggen. Dit komt doordat deze eilanden op verschillende platen liggen en de dieren op deze eilanden zijn ontstaan voordat de platen naar elkaar zijn toegekomen.

• / 4