Studiegids

nl en

BLOK 4 Evolutie, Biodiversiteit en de Stamboom van het Leven / Biodiversiteit Plant en Fylogenie

Vak 2010-2011

Coordinator

Dr.M.C.Roos; roos@nhn.leidenuniv.nl; Dr. R.E. Kooi (R.E.Kooi@biology.leidenuniv.nl)

Omschrijving

In deze cursus maak je kennis met de enorme diversiteit en variatie in levende organismen aan de hand van een selectie van de belangrijkste groepen van (m.n. fotosynthetiserende) prokaryoten tot meercellige planten, paddenstoelen en dieren. Je wordt getraind om morfologische en anatomische kenmerken gericht waar te nemen. Een zwaar accent krijgt het vastleggen van deze waarnemingen en het interpreteren van de waargenomen structuren in het licht van de aangeboden informatie over levenscycli.
De beschrijving van deze variatie is niet los te zien van het begrijpen van het ontstaan van biologische variatie en diversiteit. Daarom staat in dit blok de evolutietheorie en de Tree of Life centraal. De belangrijkste concepten en processen van evolutie en fylogenie reconstructie worden uitgelegd om vragen te kunnen beantwoorden als, “welke processen genereren biologische variatie, wat is de (eventuele) functie van de variatie, en hoe geeft vergelijking van de huidige diversiteit inzicht in de evolutionaire geschiedenis?”. Het blok begint met de processen die belangrijk zijn bij soortsvorming en hoe de grotere patronen van biodiversiteit worden beïnvloed door evolutie. Daarbij is van belang om kennis te hebben van de processen van populatie genetica en kwantitatieve genetica die in het midden stuk van het blok worden behandeld. Met behulp van deze disciplines wordt het mogelijk om de werking van adaptieve evolutie door natuurlijke selectie en de werking van genetische drift te begrijpen. Aan het einde van het blok zal integratie van alle stof plaatsvinden, in een recapitulatie van de fylogenie van de eukaryoten en in een dag gewijd aan de recente ontwikkelingen rond soortsvorming. Ook wordt in dit blok ingegaan op het begrip biodiversiteit en het belang er van voor ons mensen, van “conservation biology” tot “evolutionary medicine”.

Onderwijsvormen

Hoorcolleges vormen de belangrijkste vorm waarin kennis wordt overgedragen, waarin volop ruimte is voor interactieve discussies. De colleges zijn zeer rijk geïllustreerd en de illustraties vormen tevens de verbinding tussen de colleges over de processen van evolutie en de colleges over de beschrijving van biodiversiteit. De practica, uitgevoerd aan de hand van opdrachten en vragen, vormen een centraal onderdeel van dit blok. In de practica worden zowel microscopische preparaten als gehele organismen bestudeerd om vertrouwd te raken met de verscheidenheid aan levende organismen. De practicumopdrachten moeten in toenemende mate zelfstandig worden uitgevoerd, en worden dagelijks beoordeeld. Voorts bevatten de practica ook theoretische opdrachten over de diverse groepen organismen en hun plaats in de “Tree of Life”. Deze opdrachten zijn vooral bedoeld om kennis beter te verwerven en toe te kunnen passen. Variatie binnen één soort komt aan bod in de week waarin variatie in vlindervleugelpatronen van de tropische dagvlinder Bicyclus anyana wordt bestudeerd. Je wordt zelf geacht de opgedane kennis te toetsen met behulp van de oefenstof op de Campbell website.
De (verplichte) excursies naar de Hortus, Naturalis, Sea Life en Artis zijn een integraal en belangrijk onderdeel voor het leren waarnemen.

Studiemateriaal

De relevant hoofdstukken in Campbell & Reece, syllabi, en uitgedeeld materiaal tijdens de practica.

Toetsing

Het cijfer is een combinatie van twee tentamens, een tussentijdse toets, blackboard opdrachten en een set van practicum opdrachten en verslagen. Het eerste tentamen gaat over biodiversiteit van planten, protisten en fungi en de theorie van macroevolutie. Het tweede tentamen gaat over biodiversiteit van dieren en de theorie van microevolutie.

Gebruik DLO

De website van Campbell wordt gebruikt voor oefenstof en zelftoetsing.
Alle colleges worden (soms noodzakelijkerwijs enigszins gesimplificeerd) via Blackboard ter beschikking gesteld.

Doelstelling

De leerdoelen voor dit blok zijn:
1. het verkrijgen van een basaal overzicht van biodiversiteit, zowel taxonomisch, morfologisch/anatomisch als qua levenscycli;
2. het verkrijgen van een elementair begrip van fylogenie reconstructie, fylogenetische concepten (soort, taxon, monofylie, homologie, apomorfie, kenmerkevolutie) en interpretatie van verwantschapsschema’s;
3. het verkrijgen van inzicht in de Stamboom van het Leven in relatie met enkele grote fylogenetische lijnen en ‘key innovations’, bijvoorbeeld die te maken hebben met de overgang van water naar land en toename in complexiteit;
4. het begrijpen van de basale evolutionaire processen en principes van de evolutietheorie, zowel op kleine als op grote schaal;
5. het kunnen leggen van verbanden tussen de patronen van biodiversiteit en variatie en de evolutionaire processen die deze variatie genereren;
6. het verkrijgen van basisvaardigheden voor (a) het doen van (gerichte) waarnemingen, het vastleggen, interpreteren en communiceren van deze waarnemingen met geannoteerde tekeningen, en (b) het gebruik van classificaties en taxonomische namen.