Thuis
Contacten

    Hoofdpagina


De universele hand

Dovnload 112.65 Kb.

De universele hand



Datum10.05.2018
Grootte112.65 Kb.

Dovnload 112.65 Kb.



PGO-leidraad Algemene NatuurWetenschapen




module





Groepsleden

(max. 4)

voorzitter:



notulist:

Overige


Artikel (titel)

De universele hand


De voorzitter leidt de groep door de verschillende stappen van de zevensprong en is verantwoordelijk voor de verwerking van de leerstof door de groepsleden. In de eerste les moet stap 1 t/m 5 verwerkt worden, in de tweede les stap 6 en

7. De notulist vult dit blad in en is verantwoordelijk voor de rapportage aan de docent.




1. Verhelder onduidelijke termen en begrippen
Anatomie – De manier waarop het lichaam is opgebouwd uit verschillende onderdelen.

Geraffineerd –Een voorwerp dat zo ontzettend slim in elkaar is gezet dat je het niet meteen kan zien of begrijpen.

Adaptatie – De adaptatie was een van de kernpunten uit de evolutietheorie van Charles Darwin. Volgens deze theorie evolueerden alle dier- en plantensoorten, wat betekent dat elke generatie iets andere erfelijke eigenschappen hadden, waardoor ze bijvoorbeeld meer nakomelingen kregen. Overal in de natuur zag Darwin dat dieren en planten zich aanpassen aan de omstandigheden waarin ze leven. Deze aanpassing werd door hem de adaptatie genoemd.

Gewervelde soorten – Dieren die een ruggengraat hebben.

Geconstrueerd – Een voorwerp (of in dit geval een levend wezen) dat gemaakt is uit verschillende onderdelen.

Mettertijd – Langzamerhand.

Diversiteit – Het aantal soorten planten en dieren dat binnen een bepaald gebied voorkomt.

Nuances – Veel kleine details, bijvoorbeeld in een kunstwerk.

Tred – De manier van lopen.
2. Definieer het centrale probleem / vraag van het artikel

Zijn wij familie van alle dieren met handen en danken we deze handen aan een gemeenschappelijke voorouder?




3. Analyseer het artikel / de rode draad
Zonder handen zouden wij helemaal niets kunnen, want echt bij alles wat we doen gebruiken we deze lichaamsdelen. Dat wij deze lichaamsdelen kunnen gebruiken, komt door de speciale manier waarop ze in elkaar zitten. Er zijn vele verschillende soorten weefsels in onze handen en alleen de duim wordt al door negen soorten spieren aangestuurd. In 1833 bestudeerde de Schotse chirurg Charles Bell de hand en hij schreef er een heel boek over: ‘The Hand: its Mechanism and Vital Endowments; as Evincing Design’. In dit boek werd alleen niet verklaard hoe het komt dat andere soorten ook handen hebben, hoewel deze handen niet altijd even duidelijk aanwezig zijn. Zo heeft een vleermuis ook vijf ‘vingers’ onder de huidlagen in de vleugels. De beroemde bioloog Charles Darwin ging hier wel verder op in. In zijn boek ‘On the Origin of Species’ vroeg hij zich af waarom alle soorten handen van dieren volgens hetzelfde patroon waren gemaakt, maar toch allemaal andere doeleinden hadden. Voor hem was er maar een antwoord: wij zijn familie van alle andere dieren met handen en we danken onze handen aan een gemeenschappelijke voorouder. De laatste jaren is de technologie sterk ontwikkeld en er is veel onderzoek gedaan naar deze bijzondere lichaamsdelen. De uitkomsten hiervan ondersteunen de mening van Darwin. Vanaf ongeveer 380 miljoen jaar geleden evolueerden onze handen geleidelijk uit de gespierde, stevige vinnen van nu uitgestorven familieleden van vissen. Hierna verschenen ook de pols, vingers en tenen. In die tijd hadden sommige dieren nog zeven of acht vingers, maar vanaf 340 miljoen jaar geleden hebben alle soorten er nog maar vijf. Waardoor dit komt is een raadsel. Door de technologie zijn wetenschappers erachter gekomen dat de hand bestaat door een netwerk van genen, en dat alle soorten handen van andere soorten variaties zijn op dit netwerk. Een kleine verandering kan bijvoorbeeld de vingers langer maken. Ook dit ondersteunt de theorie van Darwin. Het onderzoek naar de hand is nog lang niet afgerond: beetje bij beetje ontdekken wetenschappers steeds meer over deze lichaamsdelen, maar het zal nog een hele tijd duren voordat het mysterie hierachter volledig is opgelost.





4. Orden de ideeën uit de analyse van het probleem

• ‘De hand is het werktuig van de geest.’ • ‘Met een hand kan een enorme kracht worden ontwikkeld, maar kunnen ook de subtielste bewegingen worden gemaakt.’ • ‘Volgens Charles Bell vormde een geraffineerde adaptatie als de hand het ‘jongste en beste bewijs’ voor de opvatting dat God de hand specifiek voor de mens had geschapen.’ • ‘Charles Darwin vond het hoogst opmerkelijk dat de hand van een mens die gemaakt is om te grijpen, die van een mol die bedoeld is om te graven, maar ook het been van een paard, de vin van een bruinvis en de vleugel van een vleermuis alle volgens hetzelfde patroon zijn geconstrueerd. Voor hem was het antwoord ondubbelzinnig: wij zijn familie van vleermuizen en van alle andere dieren met handen, en we danken onze handen aan een gemeenschappelijke voorouder.’ • ‘Vanaf zeker 380 miljoen jaar geleden evolueerden onze handen geleidelijk uit de gespierde, stevige vinnen van nu uitgestorven familieleden van de huidige longvissen.’ • ‘Onderzoekers krijgen langzaam inzicht in de moleculaire veranderingen die tot zo’n opmerkelijke variëteit hebben geleid. De hand is gebaseerd op een netwerk van een groot aantal genen, en alle handen zijn variaties op datzelfde netwerk. Een kleine verandering in het genetisch patroon is genoeg om vingers langer te maken, om een aantal ervan te laten verdwijnen, om nagels in klauwen te veranderen.’ • ‘Darwin kon alleen wijzen op de uiterlijke tekenen van gemeenschappelijke afstamming. Nu komt de wetenschap stapje voor stapje ook de inwendige overeenkomsten op het spoor.’



5. formuleer leerdoelen

1. De mens is familie van andere diersoorten met handen, maar hoe zag onze gemeenschappelijke voorouder er dan uit?

2. Delen wij, behalve de hand, andere lichaamsdelen met andere dieren?

3. Hoe komt een verandering in de genen die de vorm van de hand kunnen veranderen tot stand en hebben deze veranderingen een grote invloed op ons?



procescontrole docent

(punten, datum)



6. Beantwoord je leerdoelen

1. De mens is familie van andere diersoorten met handen, maar hoe zag onze gemeenschappelijke voorouder er dan uit?

Waarschijnlijk leefde onze gemeenschappelijke voorouder in het water van de zee. Deze voorouder kun je vergelijken met de vissen die we nu kennen. Men denkt dit door de verschillende soorten fossielen die in de zee zijn gevonden. Al deze fossielen zijn namelijk miljoenen en miljoenen jaren ouder dan de fossielen van dieren die oorspronkelijk op het land leefden. Om te bepalen hoe onze gemeenschappelijke voorouder eruit zag, moet dus eerst duidelijk worden wanneer er een splitsing kwam tussen dieren in het water en dieren op het land. Dit gebeurde waarschijnlijk in het Devoon, een tijdperk dat van 416 tot 360 miljoen jaar geleden duurde. In dit tijdperk ontwikkelden zich dieren die vanuit het water op het land gingen wonen. Deze dieren waren amfibieën: dieren die zowel op het land als in het water kunnen overleven. Een voorbeeld van een amfibie dat wij kennen is de kikker. Deze dieren waren de eerste tetrapoda: de eerste dieren met vier poten. Ook hadden al deze dieren een ruggenwervel, iets wat bijvoorbeeld zoogdieren vandaag de dag ook hebben. Toch kunnen wetenschappers niet een bepaalde diersoort kiezen waaruit alle dieren met handen zijn geëvolueerd. Er zijn namelijk veel verschillende fossielen gevonden. Zo leefde er in die tijd de Acanthostega, een dier met vier poten en een staart. Deze poten waren te zwak om op te lopen, maar zwemmen kon het dier wel. Het bijzondere van dit wezen is dat het acht vingers bezat, iets wat nu niet meer voorkomt. Een andere mogelijkheid is de Ichthyostega, een van de oudste tetrapoden die is gevonden. Dit dier had nog een staart zoals een vis en bezat zeven vingers. Het was ongeveer 90 centimeter lang en had een schedel van bot. Meestal wordt de tiktaalik gezien als de overgang tussen de water- en landdieren. Tussen de fossielen Panderichtys, een van de eerste vissen met aanpassingen zodat ze op het land konden leven en die van de Acanthostega, het eerste gewervelde dier op het land, zat een tijdsverschil van 20 miljoen jaar. Tussen deze twee diersoorten leefde de tiktaalik, die wel drie meter lang kon worden. Deze soort leek een beetje op een krokodil en zwom in het water, maar ging af en toe aan land als daar voedsel te halen was. Dit dier had een brede snuit , scherpe tanden en een elleboog, schouder en een polsgewricht. Omdat dit laatste alleen bij deze soort en afstammelingen daarvan is aangetroffen, is het dus heel goed mogelijk dat alle dieren met handen afstammen van deze soort.



2. Delen wij, behalve de hand, andere lichaamsdelen met andere dieren? Eigenlijk delen wij bijna alles met de dieren die veel op ons lijken. Zo zijn er qua lichaamsdelen weinig verschillen tussen mensen en bepaalde apensoorten, zoals de chimpansee. Zij hebben precies dezelfde lichaamsdelen, maar sommige daarvan zijn anders ontwikkeld. Zo hebben de meeste apensoorten grotere tanden en een krachtigere kaak. Ook zijn onze benen langer vergeleken met apen, en onze armen wat korter. Een van de grootste verschillen zijn onze hersenen: dit lichaamsdeel is bij ons 2% van het lichaam, terwijl het bij apen rond de halve procent schommelt. Natuurlijk gaat het niet alleen om de hersengrootte, maar ook hoe je ze gebruikt. Mensen hebben ook veel dezelfde lichaamsdelen als andere diersoorten, zoals het paard, de olifant of de vleermuis, maar hier zijn meer verschillen mee te ontdekken. Dit zijn allemaal zoogdieren, een groep dieren waar ook de mens bij hoort, maar er zijn ook andere groepen, zoals de amfibieën. Deze soort dieren verschillen veel van zoogdieren, en dus van mensen.

3. Hoe komt een verandering in de genen die de vorm van de hand kunnen veranderen tot stand en hebben deze veranderingen een grote invloed op ons?

Zo’n verandering in de genen noemen we een mutatie. Dit zijn blijvende veranderingen in de genen. Om hier iets van te snappen moet eerst naar het DNA worden gekeken. Op het DNA liggen de erfelijke eigenschappen van een persoon vast. Het DNA bestaat uit drie delen: fosfaatgroepen, desoxyribose en stikstofbasen. De volgorde van de stikstofbasen bepaalt de eiwitten die in het lichaam worden aangemaakt, en deze eiwitten bepalen de eigenschappen. Zo kan door de volgorde van de stikstofbasen een eiwit worden aangemaakt dat de ogen van iemand blauw zijn, maar bij iemand anders groen. Als de eigenschappen worden veranderd, wordt de volgorde van de stikstofbasen dus veranderd. Dit kan op vier manieren gebeuren: puntmutatie (waarbij een van de basen vervangen wordt door een andere), insertie (waarbij er een of meerdere basen worden toegevoegd), deletie (waarbij een of meerdere basen worden verwijderd) en inversie (waarbij een stukje van het DNA los is geraakt en er achterstevoren weer in is geplakt). Mutaties ontstaan vaak door een teveel aan straling, zoals kernstraling, maar ook virussen of



Vervolg op het derde leerdoel:

chemische stoffen kunnen de basen aantasten. Een mutatie kan positief, maar ook negatief uitpakken. Als een mutatie in een bepaald stadium plaatsvindt, zoals bij de ontwikkeling van een embryo, kan het grote gevolgen hebben voor dit kind. Als deze cel zich gaat delen zullen er steeds meer cellen zijn met de mutatie, waardoor het kan gebeuren dat deze zelfs zichtbaar wordt in het uiterlijk, wat het fenotype wordt genoemd. Ook kan deze mutatie dan doorgegeven worden aan het nageslacht.





7. Schrijf een korte samenvatting van de 'oplossing' van dit probleem

Als we uitgaan van de evolutietheorie van Charles Darwin, stammen we inderdaad af van een diersoort met een bepaald soort hand. Ook andere dieren met handen stammen hier van af, en zijn dus eigenlijk familie van ons. Toch zijn er mensen die niet in de theorie van Darwin geloven. Zij denken dat de mens speciaal door God is gecreëerd en dus buiten het dierenrijk staat. Hoewel in Nederland de evolutietheorie meestal als waarheid wordt aangenomen is dit niet overal het geval. Toch is er erg veel bewijs voor deze theorie in de vorm van fossielen, en dus is er ook veel bewijs voor de gemeenschappelijke voorouder. Of deze voorouder de Tiktaalik was is nog niet duidelijk, om dit te weten te komen zal de technologie nog veel vooruitgang moeten boeken.


procescontrole docent

(punten, datum)




Dovnload 112.65 Kb.