Wetenschappelijke argumenten voor evolutie

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Opvallende overeenkomst tussen een skelet van een mens en dat van een gorilla

Wetenschappelijke argumenten voor biologische evolutie komen uit verschillende wetenschappelijke vakdisciplines.

Allerlei soorten planten en dieren komen maar voor in bepaalde delen van de wereld: deze gegevens uit de biogeografie kunnen door de evolutie (en soms plaattektoniek) verklaard worden. De vergelijkende anatomie laat zien dat vele soorten in hun lichaamsbouw nauwe verwantschap vertonen, bijvoorbeeld alle ongeveer 5500 soorten zoogdieren hebben hetzelfde bouwplan. De embryologie bevestigt dit door bestudering van de ontwikkeling van individuen. Uit biochemisch onderzoek en de moleculaire biologie blijkt dat al het leven op aarde gebaseerd is op erfelijke eigenschappen opgeslagen in moleculen DNA. Vele essentiële eiwitten worden gedeeld door ver uiteenlopende organismen. Natuurlijke selectie na mutaties wordt waargenomen in de natuur en het laboratorium. Soortvorming wordt nog steeds waargenomen in de natuur. De genetica laat zien hoe mutaties ontstaan, doorgegeven worden en soorten veranderen. Fokken, kweken en veredelen, kruisen en domesticeren van planten en dieren zijn vormen van kunstmatige teeltkeus, die een snelle aanpassing van soorten veroorzaken. Computersimulaties met wiskundige modellen bevestigen het vermogen van natuurlijke selectie na mutaties om soorten te veranderen. Uit de opeenvolging van fossielen in lagen van oplopende ouderdom blijkt dat het leven op de planeet door de tijd sterk is veranderd. Sommige tegenwoordig levende soorten zijn veel ouder dan andere: de mens is een van de jongste soorten, veel reptielensoorten zijn erg oud. Vele tussenvormen tussen soorten zijn als fossiel gevonden, zoals Tiktaalik, Acanthostega, Ichthyostega, Eohippus, Australopithecus afarensis(Lucy), Kenyanthropus platyops, Archaeopteryx en Confuciusornis, de nog levende Coelacanth enzovoorts. [1] [2]

Een wetenschappelijke theorie moet weerlegd (gefalsificeerd) kunnen worden door feiten. De evolutietheorie zou weerlegd kunnen worden door bijvoorbeeld het aantonen van een organisme zonder DNA of de vondst van een fossiel in een geologische laag waar het niet thuishoort volgens de evolutietheorie. De Engelse bioloog J.B.S. Haldane noemde de vondst van botten van een konijn in het Carboon als mogelijkheid om de evolutietheorie te weerleggen. Tot dusver houdt de evolutietheorie stand.

Vergelijkende anatomie[bewerken]

Bewijs voor evolutie en de verwantschap tussen verschillende soorten kan vanuit de vergelijkende anatomie komen. Het bouwplan van bijvoorbeeld gewervelden is vergelijkbaar. Darwin noemde het voorbeeld van de menselijke hand, met exact dezelfde positionering van botten als o.a. in de graafklauw van de mol en de vleugel van de vleermuis. Anatomische overeenkomsten worden gezien als bewijs dat twee soorten een gezamenlijke voorouder hebben.

Embryologisch gezien (dus gekeken naar de ontwikkeling van het skelet in het embryonale stadium) ziet men zelfs dat dieren die bepaalde eigenschappen helemaal niet nodig hebben, deze toch in aanleg hebben in hun embryonale fase. Een walvis heeft bijvoorbeeld een zeer miniem ontwikkeld bekken. Het wordt niet gebruikt, maar toch is het aanwezig. Een menselijke foetus heeft in een bepaald embryonaal stadium kieuwbogen. Dergelijke structuren worden rudimentair genoemd.

Embryologie[bewerken]

Men was er zich al lange tijd van bewust dat de embryologie belangrijke aanwijzingen bevat voor de evolutie van organismen. Ernst Haeckel (1834-1919) ging aan het eind van de 19e eeuw zelfs zo ver te stellen dat de ontogenetische ontwikkeling van organismen een exacte weergave was van hun evolutie. Volgens Haeckels illustraties waren de vroege ontogenetische fasen tussen verschillende groepen gewervelde dieren nagenoeg gelijk. Haeckel formuleerde hierop zijn recapitulatietheorie die stelde dat de ontogenie (de ontwikkeling van het individu) een korte en snelle herhaling (recapitulatie) is van de fylogenie (de evolutie van de soort).

Tegenwoordig vindt men dat Haeckels voorstelling van zaken overdreven was. Dat neemt nog niet weg dat men veel over het evolutionaire verleden kan afleiden uit embryologische gegevens. Overeenkomsten in de verschillende stadia van het embryo en de foetus zijn terug te leiden op een gemeenschappelijk afstamming. Bijvoorbeeld kan men uit het delingspatroon van de cellen afleiden welke groepen ongewervelden een gemeenschappelijke voorouder delen met de gewervelde dieren. Tot de zogenaamde Deuterostomata behoren naast de gewervelde dieren, verschillende groepen chordaten en ook de stekelhuidigen. De verschillende groepen chordaten worden weer bijeengehouden door het bezit van een chorda, in elk geval in een vroeg stadium van de ontogenetische ontwikkeling.

Nog recenter onderzoek geeft aanwijzingen hoe verschillende kenmerken zich hebben kunnen ontwikkelen. De zogenaamde homeoboxgenen, die alleen tijdens de ontogenie actief zijn, reguleren het ontstaan van verschillende macroscopische kenmerken zoals ledematen en lichaamsindeling. Men heeft ontdekt dat een klein verschil in het patroon van expressie van deze homeoboxgenen het verschil uit kan maken tussen het ontstaan van een vin of van een been.

Voor de evolutie van organismen geldt dat ze enkel eigenschappen kunnen ontwikkelen welke embryologisch mogelijk zijn. Dit soort ontwikkelingen komt zeer vaak voor, bijvoorbeeld een bestaand lichaamsdeel dat verdwijnt of vergroot wordt. Zeldzaam is evolutie op embryologisch niveau. Deze ontwikkelingen hebben niet zozeer invloed op het organisme zelf als wel op de evolueerbaarheid van de soort. Enkele van deze zeldzame ontwikkelingen zijn:

  • De overgang van eencellig naar meercellig;
  • De ontwikkeling van symmetrie in de lichaamsbouw;
  • Segmentering van lichaamsdelen - het sprekendste voorbeeld is de duizendpoot, die uit vele gelijke delen bestaat, maar de menselijke ruggengraat (inclusief de schedel) is ook een voorbeeld.

Paleontologie[bewerken]

De paleontologie - het onderzoek naar fossielen - is één van de belangrijkste bronnen van bewijzen voor evolutie. Paleontologie is vooral behulpzaam bij het reconstrueren van de geschiedenis van het leven en het ontstaan van moderne levensvormen aan de hand van fossiele overgangsvormen. Een fossiele overgangsvorm tussen vissen en gewervelde landdieren is Tiktaalik. Een ouder voorbeeld, uit Darwins tijd, is Archaeopteryx, een fossiele vogel uit Duitsland met veerafdrukken en vele kenmerken van reptielen in het skelet. Het is een van de bekendste en meest tot de verbeelding sprekende fossiele overgangsvormen. Inmiddels is er door de ontdekking van veel meer overgangsvormen in vooral China en de vogelachtige kenmerken van bepaalde dinosauriërs steeds meer bekend geraakt over de evolutie van vogels uit andere dinosauriërs.

De term 'overgangsvorm' wekt overigens veel verwarring. Ieder gevonden fossiel was natuurlijk ooit een op zich staand individu. Het had een bepaalde structuur en van een overgang is binnen de levenspanne van een individu geen sprake. Het kan wat betreft bepaalde kenmerken inliggen tussen andere fossielen van oudere en jongere datering. Maar dit bewijst op zichzelf geen genetische verwantschap; en tussen ieder paar sterk op elkaar gelijkende maar niet-identieke fossielen kan men zich natuurlijk weer een daar weer tussen in liggend nog niet gevonden exemplaar voorstellen.

Er bestaan wel situaties waarin grote aantallen fossielen gevonden zijn die tot naadloze reeksen te leggen zijn; er bestaan echter ook situaties waarin een nieuwe vorm schijnbaar uit het niets opeens opduikt. Paleontologen vermoeden daarom dat soortvorming soms heel snel kan gaan, zodat er geen tussenvormen bewaard zijn gebleven. Een andere verklaring is dat de plotseling verschenen soort zich heeft ontwikkeld in een ander gebied dan waar men opgravingen doet en in korte tijd zich over het nieuwe gebied heeft verspreid. Het lijkt dan alsof de soort plotseling is ontstaan, maar indien men het oorsprongsgebied zou vinden zou men daar ook een naadloze reeks fossielen kunnen vinden. Iets dergelijks kan men zien bij door de mens op andere continenten geïntroduceerde soorten. Als bijvoorbeeld iemand over een paar miljoen jaar opgravingen doet in Australië, zal het lijken alsof de reuzenpad (die geïntroduceerd is om insecten te bestrijden in de landbouw) uit het niets is verschenen.

Biochemie en moleculaire biologie[bewerken]

Sterk bewijs komt uit de biochemie en moleculaire biologie. Deze zijn erin geslaagd de samenstelling van organismes te bestuderen. Ook zij stelden fylogenetische stambomen op aan de hand van verwantschap van de structuur van eiwitten en het DNA, waarin blijkt dat groepen qua opbouw van eiwitten op elkaar lijken. Zo ontdekte men dat de samenstelling van het bloed van chimpansees en mensen maar heel weinig verschilt en hetzelfde geldt voor de basenvolgorde van hun DNA en hun genen. Mensen hebben voor meer dan 98% dezelfde genen als chimpansees en zijn nauwer verwant aan de chimpansee dan de chimpansee aan de andere primaten, de gorilla’s en de orang-oetan. Dit percentage in overeenkomst verschilt wel per onderzoeksmethode, de meest recente onderzoeksmethode uitgevoerd door Roy Britten komt uit op een overeenkomst van 95%, hierbij moet wel opgemerkt worden dat bij dit soort overeenkomstonderzoeken niet al het DNA is onderzocht er is maar een klein deel vergeleken en op basis daarvan is een schatting gemaakt.Er zijn ook nog andere opmerkingen te maken, de belangrijkste is dat een mens maar 23 chromosoomparen heeft en een chimpansee 24. Recent onderzoek heeft echter aangetoond dat in de evolutie van de mens twee chromosomen van de gemeenschappelijke voorvader zijn gefuseerd, waardoor chromosoom nummer twee van de mens precies de fusie is van twee chromosomen die we bij de chimpansee vinden.

Genetica[bewerken]

Genetisch onderzoek kan ook bewijs vinden voor mutaties, wijzigingen in het DNA waardoor bij transcriptie daarvan andere eiwitten ontstaan, en dus andere eigenschappen van het resulterende organisme. Sommige DNA-veranderingen geven geen ander eiwit (als het resulterende codon voor hetzelfde aminozuur codeert); sommige geven neutrale veranderingen (het nieuwe eiwit werkt even goed als het vorige) en weer andere geven een slechter resultaat. In een klein aantal gevallen kan er echter wel eens een positief effect zijn, waardoor een adaptatie plaatsvindt. Zelfs door dit soort kleine stapsgewijze veranderingen kunnen - indien over zeer lange tijd en talloze generaties plaatsvindend - uiteindelijk grote wijzigingen ontstaan in organismen, zoals het ontstaan van een oog uit wat oorspronkelijk slechts een lichtgevoelige cel was.

Charles Darwin stelde dat kenmerken van organismen die essentieel zijn voor het overleven niet makkelijk kunnen evolueren. Eigenschappen die minder essentieel zijn en dus minder onder selectiedruk staan kunnen veel makkelijker evolueren. De biochemie heeft hiervoor het bewijs geleverd door de ontdekking dat enkele voor het leven essentiële eiwitten bij alle organismen exact gelijk zijn. Deze vindt men bijvoorbeeld terug in zowel zoogdieren als planten. De genen die voor zulke belangrijke eiwitten coderen konden (in ieder geval) van het moment dat de wegen van planten en dieren uiteengingen niet meer veranderen omdat mutatie ervan onmiddellijk de dood tot gevolg heeft.

Andere aanwijzingen voor evolutie[bewerken]

  • de verdeling van soorten over de aarde: de biogeografie. Evolutie (soms samen met plaattektoniek) kan het al dan niet voorkomen van soorten op en in verschillende continenten, eilanden, bergen, dalen, rivieren, meren en zeeën verklaren.
  • de waargenomen natuurlijke teeltkeus in de natuur en het laboratorium
  • de waargenomen soortvorming in de natuur
  • de ervaring met fokken, kweken en kruisen van planten en dieren: kunstmatige teeltkeus; domesticatie
  • de resultaten van wiskundige modelberekeningen met de computer.

Zie ook[bewerken]

Externe links[bewerken]

Bronnen, noten en/of referenties
  1. Dawkins, Richard: Het grootste spektakel ter wereld, Ned. vert. van The greatest show on earth, ISBN 978-90-468-0651-7
  2. Coyne, J.A.: Why evolution is true, Oxford, Oxford University Press 2009