Evolutietheorie in het kort

Darwins evolutietheorie

Hoewel Darwins evolutietheorie relatief jong is, bestaat het evolutionis-tisch denken al sinds de oudheid. Bepaalde Griekse filosofen, zoals Anaximander, geloofden in een ontwikkeling van leven uit niet-leven en de evolutie van de mens uit dieren. Charles Darwin voegde slechts iets nieuws toe aan een oude filosofie, namelijk een mechanisme: natuurlij-ke selectie. Ikzelf ben in het bezit van een kopie van de eerste uitgave van 1859 van Darwins boek ‘On the Origin of Species By Means of Natural Selection, or the preservation of favoured races in the struggle for life’. De evolutietheorie zoals Darwin die in 1859 formuleerde, had het niet over het ontstaan van het leven. Hij had het enkel over het ontstaan van soorten uit een ‘voorouderlijke soort’. Het is pas later, bij de neo-darwinistische evolutietheorie, of de zogenaamde ‘nieuwe synthese’ dat men de abiogenese erbij heeft getrokken.
Darwins evolutietheorie stelt dat alle levende soorten aan elkaar ver-want zijn en afstammen van een gemeenschappelijke voorouder. De theorie benadrukt een puur naturalistische (ongeleide) ‘afstamming met modificatie’. Dat wil zeggen, complexe wezens evolueren na verloop van tijd op een natuurlijke wijze uit eenvoudigere voorouders. Wanneer willekeurige mutaties ontstaan bij een organisme, dan worden de voor-delige mutaties behouden omdat ze de soort helpen voortbestaan. Dit proces staat bekend als ‘natuurlijke selectie’. Deze voordelige mutaties worden vervolgens aan de volgende generatie overgeleverd. Na verloop van tijd stapelen de voordelige mutaties zich op tot er een volkomen ander organisme is ontstaan (dus niet slechts een variant van het origi-neel, maar een volledig verschillend wezen). Darwins evolutie is een langzaam en geleidelijk proces. Darwin schreef op blz. 162: “Natuurlijke selectie werkt alleen met kleine opeenvolgende variaties; zij kan nooit een grote en abrupte sprong nemen, maar moet voortschrijden via korte en zekere, maar langzame, stappen.” Dit staat ook wel bekend als gradua-lisme.

Moderne synthese

De zogenaamde ‘moderne synthese’ beschrijft de fusie van de darwinistische evolutietheorie met de erfelijkheidswetten van Mendel. Het wordt vaak ook wel de neo-darwinistische evolutietheorie genoemd. De moderne synthese werd door een aantal evolutiebiologen ontwikkeld in de jaren 1930 en 1940.[1] De moderne synthese introduceerde verschillende veranderingen in hoe evolutie en evolutionaire processen werden gezien. Er werd een nieuwe definitie van evolutie voorgeteld, als: ‘veranderingen in allelfrequenties[2] binnen populaties’, waarbij de genetische basis van evolutie werd benadrukt.

Er werden vier bronnen van evolutie geïdentificeerd, die bijdragen aan de veranderingen in allelfrequenties. Deze zijn:

1. Willekeurige genetische drift: beschrijft de willekeurige veranderingen in allelfrequenties in een populatie; speelt vooral in kleine populaties.
2. ‘Gene flow’: beschrijft de veranderingen in allelfrequenties (dus: de hoeveelheid verschillende allelen van één bepaald gen in een soort) ten gevolge van immigratie en emigratie van individuen van populaties – is dus belangrijk voor het in stand houden van genetische diversiteit in een soort.
3. Mutatiedruk: dit is een zwakke evolutionaire kracht, maar cruciaal omdat alle genetische variatie voortkomt uit mutaties: veranderingen in de DNA sequentie als gevolg van fouten tijdens de replicatie (het kopiëren van het DNA bij celdeling) of andere factoren.
4. Natuurlijke selectie: de best aangepaste organismen hebben de grootste overlevingskans en zullen dus meer nakomelingen krijgen – dit is de enige evolutionaire kracht die zorgt dat organismen beter aangepast zijn aan hun milieu.

De moderne synthese erkent dat de meeste mutaties schadelijk zijn, en dat mutaties die voordelig zijn (als die er al zijn) gewoonlijk een zeer klein effect hebben in het uiterlijk van het organisme (fenotypisch effect). Voordelige mutaties kunnen verankerd worden in de populatie doorheen het proces van natuurlijke selectie. Veranderingen in soorten gebeuren daarom gradueel doorheen de opeenstapeling van kleine veranderingen. Opdat een nieuwe soort zou evolueren uit een voorouderlijke soort, is dus zéér veel tijd nodig. Speciatie of de vorming van nieuwe soorten, ontstaat door reproductieve isolatie –  vaak wanneer twee populaties een periode van elkaar gescheiden zijn. Er zijn meerdere verschillen tussen de moderne synthese en de oudere darwinistische opvatting van evolutie. Ten eerste wordt ook erkend dat andere mechanismen dan natuurlijke selectie een belangrijke rol spelen. Ten tweede verklaart de moderne synthese de blijvende aanwezigheid van genetische variatie – een probleem waar Darwin moeite mee had. Door de erfelijkheidswetten van de Katholieke Augustijnerpater Gregor Mendel te incorporeren in de evolutietheorie – waarbij de allelen van een gen gescheiden blijven in plaats van samen te smelten, zoals Darwin dacht – werd dit probleem opgelost. Andere sleutelfiguren in de samenstelling van de moderne synthese waren onder andere R.A. Fisher en Sewall Wright met hun populatiegenetica en Ernst Mayr die het concept van een biologische soort ontwikkelde. George Gaylord Simpson hielp bij het in de moderne synthese integreren van de ontdekkingen in het fossiel archief.

Waargenomen evolutie versus de theorie

De ‘evolutie’, het aanpassingsvermogen of mogelijkheid tot variatie binnen een soort wordt ook wel ‘micro-evolutie’ genoemd. Dit is waargenomen en bewezen. Voorbeeld hiervan is de berkenspanner, die in vervuilde gebieden meer in de zwarte vorm voorkomt (omdat de witte sneller wordt gevonden door roofdieren), en in schone gebieden meer de witte vorm. Ander voorbeeld: bepaalde naaldboomsoorten die in de toendragebieden zeer klein blijven, maar zuidelijker zeer groot worden. Het gaat natuurlijk nog steeds om één en dezelfde soort. Dit kan door natuurlijke, of door de mens geïnduceerde omstandigheden. De hele landbouwindustrie (het telen van variëteiten en rassen van zowel planten als vee) berust op micro-evolutie. Ook het fokken van huisdieren valt hieronder. Dit fenomeen staat ook wel bekend als polymorfisme: er is een veelheid aan uiterlijke verschijningsvormen mogelijk voor één welbepaalde soort. We komen hier later nog op terug.

Macro-evolutie echter, duidt op het ontstaan van een nieuwe soort uit een reeds bestaande soort, met grote morfologische veranderingen over een bepaalde tijdspanne. De evolutietheorie steunt dan ook op de veronderstelling dat de mechanismen die gelden voor micro-evolutie ook gelden voor macro-evolutie, en dus aanleiding geven tot het ontstaan van totaal nieuwe soorten en uiteindelijk het ontstaan van alle levensvormen uit één enkel oerleven dat door toeval ontstond in een oerplas. We zullen op deze website (en/of in het boek) de zogenaamde bewijzen voor de evolutietheorie eens onder de loep nemen.

[1]https://www.encyclopedia.com/earth-and-environment/ecology-and-environmentalism/environmental-studies/modern-synthesis

[2] Allelen zijn verschillende vormen van eenzelfde gen, gekenmerkt door verschillen in de DNA sequentie, dat resulteert in de bouw van eiwitten die verschillen in aminozuursequentie. Een allelfrequentie is de frequentie waarmee een bepaald allen voorkomt in een populatie.