Natuur, Wetenschap en Techniekconferentie Actie=Reactie, 21 november 2014 | Biologie Plus | www.biologieplus.nl
Door Wiebe Sloot - Natura ARTIS Magistra
Laat je leerlingen kennis maken met de onzichtbare natuur. Micropia toont de kleinste en machtigste organismen op onze planeet en geeft je leerlingen inzicht in de betekenis van microben voor mens en natuur. Ontdek tijdens deze lezing meer over de microwereld en ervaar praktische en leuke manieren om microbiologie te behandelen voor de bovenbouw.
Je ziet ze niet, maar ze zijn er wel. Ze zitten op je, ze zitten in je, en jij alleen hebt er al meer dan honderdduizend miljard. Ze zijn er als je eet, als je ademt en als je zoent. Ze zitten overal, op je handen en in je buik. En ze bemoeien zich met alles. Zij bepalen hoe onze wereld eruitziet: wat je ruikt en wat je proeft; of je ziek wordt of juist beter. Ze kunnen ons redden of vernietigen.
Microben, de kleinste en machtigste organismen op onze planeet. We weten nog maar weinig van ze af, maar kunnen veel van ze leren. Over onze gezondheid, alternatieve energiebronnen en wie weet wat nog meer. Als je de wereld van héél dichtbij bekijkt, gaat er een nieuwe voor je open. Mooier en bijzonderder dan je je ooit hebt kunnen voorstellen.
Microben zijn niet weg te denken uit ons leven. Ondanks het belang van microben is er vaak nog weinig aandacht voor deze onzichtbare en onmisbare wereld in de klas. Tijdens deze lezing zal Wiebe Sloot, hoofd laboratorium Micropia en voormalig docent, meer vertellen over de verborgen wereld van de microben.
Wiebe Sloot zal laten zien dat de onzichtbare microwereld ook voor bovenbouwleerlingen van primair onderwijs toegankelijk is. Hij geeft voorbeelden van leuke interactieve proefjes voor in de klas. Verder zal hij de dagelijkse context gebruiken om microbiële concepten te verklaren. Ook laat hij je kennis maken met het unieke onderwijsprogramma van Micropia en de mogelijkheden voor een bezoek met de klas.
Micropia: de grootste microbeleving ter wereld, midden in Amsterdam.
Meer informatie is te vinden op www.micropia.nl
VU hoogleraar Bico van Straalen legt uit waarom biologen niet twijfelen aan de evolutietheorie. Hij bespreekt drie soorten bewijsmateriaal. Volgens hem sluiten evolutietheorie en geloof in een God elkaar niet bij voorbaat uit.
Evolutie en schlepping
door Alfred Driessen, prof. emeritus natuurkunde
Er zijn weinig onderwerpen in de wetenschap die zo veel losmaken als juist de biologische evolutie. Al sinds de eerste jaren van deze theorie, in de tijd van Darwin tot op de dag van vandaag wordt er een discussie gevoerd tussen voorstanders en tegenstanders, die de evolutieleer als een bedreiging van het geloof in een almachtige God zien. De discussie werd zelfs tot in de rechtszaal voortgezet. Sommigen zetten de situatie op scherp met de slagzin: of wetenschap of geloof, d.w.z. ofwel evolutie of kiezen voor God. Persoonlijk vraag ik mij dan af of het echt zo is. Bestaat er dan een waarheid voor de wetenschap en een andere voor het geloof?
In de presentatie wordt getoond dat in de biologie evolutie geen punt van discussie is. Het lijkt erop dat vanaf de oercel tot de huidige planten- en dierenwereld alles zich ontwikkeld heeft in kleine stappen. De verhitte discussie over ontbrekende stappen, de missing links, is vaak door de feiten achterhaald: deze worden steeds weer gevonden.
Samenvattend kan men zeggen: er bestaat een goed onderbouwde en door feiten ondersteunde biologische theorie, de evolutietheorie. Als men daarna op basis van deze theorie naar diepere oorzaken zoekt en dan in wetenschappelijk-filosofische overwegingen de afwezigheid van natuurlijke oorzaken als toeval bestempelt, verlaat men het gebied van de natuurwetenschappen en zou men beter over evolutionisme kunnen spreken. Het evolutionisme maakt van de natuurwetenschappelijke evolutietheorie een filosofisch wereldbeeld.
In de presentatie wordt ook ingegaan op het ontstaan van het menselijk lichaam, en dat er tot op celniveau verschillende genen voor man en vrouw worden gevonden.
Aan het eind worden enkele citaten gegeven uit de Bijbel. Met de aanvaarding van deze citaten uit de Bijbel en de kennis van de moderne biologie kan men zeggen dat evolutie een zeer elegante vorm van schepping is.
Aan het eind wordt er integraal een essay weergeven over het dubbele gezicht van de evolutie.
Op donderdag 10 januari 2013 werd de 5e bijeenkomst van de Lezers van Stavast gehouden. Centraal stond geoloog Peter Westbroek en zijn boek De ontdekking van de aarde.
Natuur, Wetenschap en Techniekconferentie Actie=Reactie, 21 november 2014 | Biologie Plus | www.biologieplus.nl
Door Wiebe Sloot - Natura ARTIS Magistra
Laat je leerlingen kennis maken met de onzichtbare natuur. Micropia toont de kleinste en machtigste organismen op onze planeet en geeft je leerlingen inzicht in de betekenis van microben voor mens en natuur. Ontdek tijdens deze lezing meer over de microwereld en ervaar praktische en leuke manieren om microbiologie te behandelen voor de bovenbouw.
Je ziet ze niet, maar ze zijn er wel. Ze zitten op je, ze zitten in je, en jij alleen hebt er al meer dan honderdduizend miljard. Ze zijn er als je eet, als je ademt en als je zoent. Ze zitten overal, op je handen en in je buik. En ze bemoeien zich met alles. Zij bepalen hoe onze wereld eruitziet: wat je ruikt en wat je proeft; of je ziek wordt of juist beter. Ze kunnen ons redden of vernietigen.
Microben, de kleinste en machtigste organismen op onze planeet. We weten nog maar weinig van ze af, maar kunnen veel van ze leren. Over onze gezondheid, alternatieve energiebronnen en wie weet wat nog meer. Als je de wereld van héél dichtbij bekijkt, gaat er een nieuwe voor je open. Mooier en bijzonderder dan je je ooit hebt kunnen voorstellen.
Microben zijn niet weg te denken uit ons leven. Ondanks het belang van microben is er vaak nog weinig aandacht voor deze onzichtbare en onmisbare wereld in de klas. Tijdens deze lezing zal Wiebe Sloot, hoofd laboratorium Micropia en voormalig docent, meer vertellen over de verborgen wereld van de microben.
Wiebe Sloot zal laten zien dat de onzichtbare microwereld ook voor bovenbouwleerlingen van primair onderwijs toegankelijk is. Hij geeft voorbeelden van leuke interactieve proefjes voor in de klas. Verder zal hij de dagelijkse context gebruiken om microbiële concepten te verklaren. Ook laat hij je kennis maken met het unieke onderwijsprogramma van Micropia en de mogelijkheden voor een bezoek met de klas.
Micropia: de grootste microbeleving ter wereld, midden in Amsterdam.
Meer informatie is te vinden op www.micropia.nl
VU hoogleraar Bico van Straalen legt uit waarom biologen niet twijfelen aan de evolutietheorie. Hij bespreekt drie soorten bewijsmateriaal. Volgens hem sluiten evolutietheorie en geloof in een God elkaar niet bij voorbaat uit.
Evolutie en schlepping
door Alfred Driessen, prof. emeritus natuurkunde
Er zijn weinig onderwerpen in de wetenschap die zo veel losmaken als juist de biologische evolutie. Al sinds de eerste jaren van deze theorie, in de tijd van Darwin tot op de dag van vandaag wordt er een discussie gevoerd tussen voorstanders en tegenstanders, die de evolutieleer als een bedreiging van het geloof in een almachtige God zien. De discussie werd zelfs tot in de rechtszaal voortgezet. Sommigen zetten de situatie op scherp met de slagzin: of wetenschap of geloof, d.w.z. ofwel evolutie of kiezen voor God. Persoonlijk vraag ik mij dan af of het echt zo is. Bestaat er dan een waarheid voor de wetenschap en een andere voor het geloof?
In de presentatie wordt getoond dat in de biologie evolutie geen punt van discussie is. Het lijkt erop dat vanaf de oercel tot de huidige planten- en dierenwereld alles zich ontwikkeld heeft in kleine stappen. De verhitte discussie over ontbrekende stappen, de missing links, is vaak door de feiten achterhaald: deze worden steeds weer gevonden.
Samenvattend kan men zeggen: er bestaat een goed onderbouwde en door feiten ondersteunde biologische theorie, de evolutietheorie. Als men daarna op basis van deze theorie naar diepere oorzaken zoekt en dan in wetenschappelijk-filosofische overwegingen de afwezigheid van natuurlijke oorzaken als toeval bestempelt, verlaat men het gebied van de natuurwetenschappen en zou men beter over evolutionisme kunnen spreken. Het evolutionisme maakt van de natuurwetenschappelijke evolutietheorie een filosofisch wereldbeeld.
In de presentatie wordt ook ingegaan op het ontstaan van het menselijk lichaam, en dat er tot op celniveau verschillende genen voor man en vrouw worden gevonden.
Aan het eind worden enkele citaten gegeven uit de Bijbel. Met de aanvaarding van deze citaten uit de Bijbel en de kennis van de moderne biologie kan men zeggen dat evolutie een zeer elegante vorm van schepping is.
Aan het eind wordt er integraal een essay weergeven over het dubbele gezicht van de evolutie.
Op donderdag 10 januari 2013 werd de 5e bijeenkomst van de Lezers van Stavast gehouden. Centraal stond geoloog Peter Westbroek en zijn boek De ontdekking van de aarde.
1. Raadsels van de evolutie
Presentatie voor Probus
4 december 2015
Ton Hurkmans
2. Van de raadsels van de evolutie
Is voor alles nog geen solutie
Er blijven vele vragen
Het gaat nog lang niet dagen
Maar het is steeds meer evident
De Natuur is eminent
Veel raadsels zullen blijven bestaan
Ook al wonen er straks mensen op de maan
3. Tijdbalk 4,5 miljard jaar oude geschiedenis van het leven
(1Gj= 1 miljard jaar; 1Mj=1 miljoen jaar; 1Kj= duizend jaar)
4,55 Gj vorming van de aarde
3,8 Gj de eerste sporen van chemisch leven: oersoep, uit heelal, hydrothermale bron?
3,5 Gj de eerste fossielen
2,7 Gj de eerste sporen van eukaryoten (oercel)
2,6 Gj de eerste op het land levende bacteriën
1,8 Gj de oudste fossielen van meercellige organismen
…………………
575 – 500 Mj (Cambrische explosie) oudste dieren en ontwikkeling van planten, raadsel?
250 Mj Perm-Trias extinctie, hierna versnelde de evolutie
5 Mj voorouders mens en chimpansees groeien uit elkaar
150 Kj de moderne mens (anatomisch gezien) ontstaat in Afrika
6. Massa extinctie in Perm-Trias
Aanwijzingen gevonden in Karoowoestijn voor grootste massa-extinctie aller tijden
250 Miljoen jaar geleden
7. Dinosauriërs
Dinosauriërs ontstonden 230 M jaar geleden in het Trias
en 140 M jaar de heersende landdieren, stierven uit ca. 65 M jaar geleden
(behalve de vogels) door meteorieten?. Hierna kwamen de zoogdieren.
10. De oorsprong van het leven
Hoe een zelfreproducerend molecuul ontstond
is nog een raadsel, verschillende hypothesen:
• Oersoep ?
Miller-Urey-experiment (1953)
Thans is deze hypothese vrijwel
volledig verlaten.
De oeratmosfeer lang niet zo
reducerend,
Samenstelling komt niet overeen
met de "ingrediënten" van Miller.
De vroegste atmosfeer zou vooral
bestaan hebben uit CO2 en H2
11. De oorsprong van het leven
door meteorieten en kometen, uit het heelal ?
Late heavy bombardment (3,9 miljard jaar geleden)
Kometen kunnen de jonge aarde hebben
voorzien van bouwstenen nodig voor het
ontstaan van leven,
grote hoeveelheden CO2 en waterdamp,
maar ook fragmenten van bestanddelen
voor de cruciale delen van de levende cel,
zoals fosfaatketens, basen en aminozuren
12. De oorsprong van het leven
In/bij vulkanische schoorsteen of ‘black smoker’ ?
onderzeese hydrothermale bron
Vulkanische schoorstenen,
onderzeese basische vulkanen
kunnen wel eens het milieu zijn
geweest waar de eerste primitieve
levensvormen zijn ontstaan .
Eerst chemosynthese ipv
fotosynthese:
Energie uit oxidatie van
waterstofsulfide uit de bodem
15. De reis van Darwin met de Beagle , werd 180 jaar later
gevaren met de Stad Amsterdam, “ in de voetsporen van de Beagle”
Zie YouTube : impressie in de voetsporen van de beagle
16. Evolutietheorie
De drie evolutionaire basisprincipes (Darwin)
Variatie
Selectie
Erfelijkheid
en…?
Endosymbiose of Symbiogenese
(gaat met sprongen)
Epigenese
(Nature and Nurture)
17. Basis van het leven
• Al het leven op Aarde heeft dezelfde
basisstructuur in het DNA en gebruikt dezelfde
twintig aminozuren in eiwitten om de erfelijke
informatie die in het DNA ligt opgeslagen tot
uitdrukking te brengen
18. DNA
Watson en Crick 1953
Het woordenboek van het leven heeft 4
letters (basen): A T C G
A T en G C vormen basenparen in DNA
Woorden bestaan uit 3 letters, de codons
Deze coderen voor aminozuren in eiwitten
Er zijn 20 aminozuren
Chromosomen (DNA) in cel, mens 2x23
Chromosoom bevat de genen, die coderen
DNA van gen - RNA - ribosoom - eiwit
(eiwitexpressie)
21. DNA
Darwin voorbij
• Slechts 2,8% van DNA (exonen)
codeert met eiwitten (bij de mens)
• De rest speelt echter net als
donkere materie, belangrijke rol.
• Geen junk!
Nieuw inzicht:
Donker DNA samen met
omgevingsfactoren en gedrag
versnellen evolutie (epigenetica)
Darwin voorbij
26. Het raadsel van de complexe cel
Eukaryote cel
1 kernlichaampje
2 celkern
3 ribosomen
4 vesikel of blaasje
5 ruw endoplasmatisch
reticulum
6 golgi-apparaat
7 cytoskelet
8 glad endoplasmatisch
reticulum
9 mitochondriën
10 peroxisoom
11 cytoplasma
12 lysosoom
13 centrio
27. Het raadsel van Fotosynthese
• Twee fotosystemen, fotosysteem I en II
tweetrapsraket
nodig voor splitsen
van water in H en O2
en maken van
organische verbindingen
• Mangaancyclus belangrijk
oorsprong:
basische onderzeese vulkanen?
toekomstige energiebron (biomimicry)?
• Door bacteriën in plantencel geplant (symbiogenese)
• Leven kan niet zonder O2. Zuurstof respiratie zeer efficiënt
• Oorsprong? Mangaancyclus, bacteriën
28. Alice en de Red Queen
Het raadsel van seks, geslachtelijke voortplanting
- een loterij,
husselen van genen
- winnende combinaties ontbonden
- dubbel verlies, afval
- zelfzuchtige genen --> rommel
- kloneren voor bewaren van
gencombinaties vaak beste keuze
- kleurloze oninteressante wereld
+ genetische diversiteit
minder kwetsbaar
+ husselen van genen
nieuwe gunstige combinaties
eliminatie van ongunstige
+ nuttige innovaties
+ minder nakomelingen, 2x zo fit
+ Red Queen, blijven lopen
Nadelen: Voordelen:
29. Het raadsel van seks, geslachtelijke voortplanting
- een loterij,
husselen van genen
- winnende combinaties ontbonden
- dubbel verlies, afval
- zelfzuchtige genen --> rommel
- kloneren voor bewaren van
gencombinaties vaak beste keuze
- kleurloze oninteressante wereld
+ genetische diversiteit
minder kwetsbaar
+ husselen van genen
nieuwe gunstige combinaties
eliminatie van ongunstige
+ nuttige innovaties
+ minder nakomelingen, 2x zo fit
+ Red Queen, blijven lopen
+ Kleurrijke wereld
Nadelen: Voordelen:
31. Het raadsel van seks
Handelen gedreven door driften (Freud)
Zegt iets van persoon
32. Het raadsel van beweging
Opkomst mobiliteit na Perm-Trias massa extinctie
95% (zee), 70% (land) van soorten stierf uit, 250 Mj geleden
Verspreiding mobiele organismen herschiep leven
Mobiliteit versnelde de evolutie (Red Queen)
Meer interactie
Actieve predatie
Landdieren
Gewervelde dieren
Ontstaan van bloemplanten
voordelen van seks, geslachtelijke voortplanting
In centrum van deze ontwikkelingen: spieren
33. Het raadsel van beweging
Myosine en actine, aquarel David Goodsell
“Uitvinding” van de spier
Myosine bindt zich aan actine
ATP drijft glijdende filamenten aan
Loslaten, zwaaien, slepen
als roeien met roeispanen, binden
Gemeenschappelijke voorouder
Gewervelde en ongewervelde dieren
600 M jaar geleden?
Talloze myosinen geëvolueerd
Actine is overal, ook in celskelet
Ook nog ander hoofdtype: kinesine
35. Het raadsel van zien
• Toch zijn veel van de genen die de ogen opbouwen
bij ongewervelde en gewervelde dieren identiek
• 600 M jaar geleden ontstaan uit lichtgevoelige cel
36. Het raadsel van zien
• Oorsprong: lichtgevoelige cel met het pigment rodopsine
• Gemeenschappelijke voorouder
van de gewervelde en de ongewervelde dieren
• Besturing van kleine commissie van genen.
• Gewervelde en ongewervelde dieren kozen verschillende
“richtingen”, grote verschillen bv ogen mens en octopus
Vermoeden: ogen gewervelde dieren geëvolueerd uit oogvlek
als die van een lancetvis
37. Het raadsel van bewustzijn
• Neuraal Darwinisme
• Neuronen die samen
vuren vormen verbinding
• Ervaring selecteert
succesvolle combinaties
synapsis (συνάπσις) verbinding
• 240 Biljoen synapsen
240.000.000.000.000 !
Geest wordt van binnen uit vorm gegeven
43. Samenvatting
• De revolutie in denken over evolutie
kwam met Darwin
• Steeds meer evidentie, zonder echte “bewijzen”
• Steeds meer instrumenten voor begrip
paleontologie, ouderdomsbepaling, genetica
• Lijkt wel wetenschap,
puzzelstukken passen in elkaar, zelfs voorspellingen
• We stammen af van een eukaryote cel
• Evolutie is zeer complex
Er zullen altijd vragen blijven ????????
44. Raadsels van de evolutie
Bronnen:
Levenswerk, (Nick Lane, 2009)
Evolutie, triomf van een idee (Carl Zimmer, 2002)
NWT, Minispecial Genetica en Epigenetica, maart en juni 2011
Het grote wetenschapsboek, (Veen Media 2015)
Internet, Wikipedia en andere openbare bronnen
Evolutie, het enige intelligent design, Volkskrant, 18-06-2005
The meaning of evolution, Reconstruction of Darwin’s theory
Symbiose, acquiring genomes, Margulis and Sagan
New Scientist, december 2015
Vrij Nederland, november 2014
Proefschrift Arthur Eger TU Delft (2007)