Cursustekst - Inleiding Dierkunde

1. Inleiding tot de Dierkunde

• Dierkunde: subdiscipline van de biologie, studie van het leven (bios = leven, logos = leer).

  • Kenmerken van leven:

    1. Chemische en fysische wetmatigheden:

       • Biologie past bekende principes toe, vereist kennis van chemie en fysica (structuur van atomen, moleculen, chemische bindingen, thermodynamica, enzymkinetica).

    2. Structuur bepaalt functie:

       • De structuur van moleculen/cellen/weefsels/organen is bepalend voor hun functie.

       • Veranderingen in structuren door evolutie beïnvloeden fysiologie.

    3. Energie en materie omzetting:

       • Levende materie heeft constante nood aan energie; energie wordt omgezet van ene vorm naar andere.

       • Oorspronkelijke energie komt van de zon, vastgelegd via fotosynthese.

       • Anabolisme: opbouw van complexe moleculen; katabolisme: afbraak van organisch materiaal voor energie.

       • Excretie van afvalstoffen en enzymen reguleren metabolisme.

    4. Complexiteit en organisatie:

       • Leven is gebaseerd op koolstofhoudende moleculen; hiërarchie van organisatieniveaus: macromoleculen, cellen, weefsels, organen, organismen, populaties, ecosystemen, biosfeer.

       • Dood op een organisatieniveau betekent niet dat lagere niveaus doodgaan.

    5. Informatie-overdracht:

       • Continuïteit van leven hangt af van DNA-replicatie; voortplanting als informatie-overdracht.

    6. Evolutie:

       • Eenheid en diversiteit van leven door evolutie, alle leven stamt af van bacterieel organisme.

2. Subdisciplines binnen Dierkunde

• Dierkunde bestudeert dieren vanuit verschillende invalshoeken:

  • Morfologie: vorm en structuur (cytologie, histologie, anatomie).

  • Fysiologie: functie en werking van cellen en organen.

  • Systematiek: ordening van soorten volgens evolutionaire verwantschappen.

  • Paleozoologie: uitgestorven diersoorten.

  • Zoögeografie: verspreiding van dieren.

  • Ontwikkelingsbiologie: ontwikkeling op verschillende niveaus.

  • Ethologie: gedrag van dieren.

  • Ecologie: relaties tussen organismen en milieu.

  • Evolutiebiologie: mechanismen van evolutie.

  • Genetica: erfelijkheid.

  • Biochemie: chemie van organische stoffen.

  • Biofysica: fysieke aspecten van levende materie.

  • Moleculaire biologie: levensprocessen op moleculair niveau.

  • Celbiologie: structuur en werking van cellen.

3. Situering van het Dierenrijk in de Stamboom van het Leven

• Tot de 19e eeuw: opdeling in planten en dieren.

• Huidige indeling: drie domeinen - Archae, Bacteria, Eukaryota.

• Dieren behoren tot het domein Eukaryota en supergroep Unikonta (dieren en schimmels).

4. Kenmerken van Dieren

1. Meercelligheid:

   • Dieren zijn meercellig met verschillende celtypen, georganiseerd in weefsels.

   • Behalve sponzen hebben dieren geen rigide celwand.

2. Heterotrofie:

   • Dieren kunnen geen organische verbindingen synthetiseren uit anorganische stoffen.

   • Energie verkregen door organismen te consumeren.

3. Seksuele voortplanting:

   • Meiose en syngamie vormen haploïde gameten tot diploïde zygote.

4. Zintuigen en signalen:

   • Zintuigen voor waarneming van prikkels; gebruik van biologische pigmenten voor camouflage en signalen.

5. Blastulastadium:

   • Dieren doorlopen blastulastadium tijdens embryonale ontwikkeling, wat uniek is voor dieren.

6. Actieve voortbeweging:

   • Alle dieren hebben spieren voor beweging, tenzij ze sessiel zijn.

7. Homeostase:

   • Behoud van een constant extracellulair milieu (bijv. glucose, lichaamstemperatuur).

5. Structuur van het Dierenrijk

• Indeling in Parazoa (sponzen), Mesozoa (middendiertjes) en Eumetazoa (orgaandieren).

• Dieren lossen bestaansproblemen op (voeding, zuurstof, waterbalans, afvalverwijdering).

6. De Oorsprong van het Leven

• Big Bang-theorie: ontstaan van het universum ca. 13 miljard jaar geleden.

• Eerst gevormde element was waterstof, verdere elementen ontstaan door nucleaire fusie in sterren.

7. Organische Bouwstenen

• Elementen voor levende materie: C, H, O, N, S, P.

• Vragen over oorsprong: Milieu rond onderzeese vulkanen mogelijk de plaats van leven.

  • Miller-experiment toonde aan dat aminozuren kunnen ontstaan uit eenvoudige gassen.

8. Genetische Informatie

• DNA en RNA als dragers van erfelijke informatie.

• Centraal dogma van biologie: DNA → RNA → Eiwitten.

• RNA kan enzymatische functies hebben, wat leidde tot hypothese over RNA-wereld.

9. Communicatie en Probleemoplossing

• Leven als een activiteit; organismen kunnen informatie verwerken.

• Communicatie is essentieel voor probleemoplossing in levende systemen.

10. Algemene Conclusie

• Ontstaan van leven betekende een nieuwe dimensie van informatieverwerking in het universum, waardoor materie zichzelf kan manipuleren.