Introductie evolutie 

Er is een enorme variatie aan planten en dieren op aarde, zeker 9 miljoen soorten komen er voor. Sommige soorten bestaan al vele miljoenen jaren in min of meer dezelfde vorm. Andere soorten zijn recenter, maar ook een nieuwe soort als de mens (Homo sapiens) bestaat al 200.000 jaar. In de loop der tijd zijn veel soorten en hele soortengroepen ontstaan, en veel soorten en groepen, zoals de dinosauriërs, zijn ook weer uitgestorven.

Nieuwe soorten ontstaan uit bestaande soorten. Hoe dat gebeurt wordt beschreven in de evolutietheorie, ook wel het neo-darwinisme genoemd. Charles Darwin heeft daarvoor in 1859 de basis gelegd in zijn boek “On the origin of species” na een lange reis vele jaren eerder aan boord van het schip The Beagle. Later is zijn theorie aangevuld met nieuwe gegevens en inzichten en daarom wordt hij neo-darwinisme genoemd.

Op deze pagina wordt het neo-darwinisme kort uitgelegd en van enkele kanttekeningen voorzien. Op de volgende pagina's komen de evolutie van het paard als een goed gedocumenteerd voorbeeld aan de orde, gevolgd door de evolutie van de dinosauriërs en de apen en de mens. Daarbij zullen de theorieën van Louis Bolk en Jos Verhulst worden gebruikt.

Het neo-darwinisme

Alle planten en dieren van een soort zijn allemaal een heel klein beetje anders. Bij mensen is dat duidelijk en bij koeien, honden en paarden ook, maar als je goed genoeg zou kijken bij alle andere soorten ook. Dat heedt twee oorzaken. De eerste is dat er kleine verschillen in het erfelijk materiaal, het DNA, zijn. Die verschillen ontstaan doordat het DNA steeds muteert, een heel klein beetje verandert. En omdat die kleine verschillen er zijn, reageert het ene organisme net iets anders op zijn omgeving dan het andere. Het ene organisme past net iets beter in zijn milieu dan het andere organisme en heeft daardoor een grotere overlevingskans en voortplantingskans. Dit heet: “survival of the fittest”, overleven van de meest aangepaste. De minst aangepaste organismen worden geëlemineerd. Daardoor kan een populatie organismen langzamerhand veranderen.

Niet alleen het DNA is anders, ook de omgeving is overal net iets anders en voor het ene organisme net iets gunstiger dan voor het andere. Daardoor heeft dat ene organisme net iets meer kans op nakomelingen. Omdat de veranderingen in de omgeving nu eens de ene kant op gaan en dan weer de andere blijven organismen over langere termijn toch hetzelfde. Hoewel op de hele lange termijn (miljoenen jaren) het door vondsten van fossielen wel zeker is dat er nieuwe soorten ontstaan, is dit nog nooit waargenomen.

Alle organismen hebben een iets andere overlevingskans en voortplantingskans door hun iets andere eigenschappen. De omgeving bepaalt welk organisme succesvol is en welk niet. Organismen die zich voortplanten heten succesvol en beter aangepast. Toch lijkt er ook veel toeval te zijn. Bij de jacht van roofdieren vallen er slachtoffers, meestal zijn dat jonge dieren. Die zijn zwakker dan volwassen dieren, maar worden daardoor steeds de zwakkere dieren gepakt, of is het ook een kwestie van op de verkeerde plek zijn en geen geluk hebben?

Concurrentie

Het uitgangspunt van het neo-darwinisme is dat alle organismen van een soort met elkaar in competitie zijn. Ieder organisme heeft meer nakomelingen dan er kunnen blijven leven en zich kunnen voortplanten. Veel of de meeste nakomelingen halen de leeftijd niet om zich te kunnen paren. En veel kunnen zich niet voortplanten. Er is een strijd om het bestaan ("struggle for life"), die wordt gevoerd om de grondstoffen. Omdat er te veel nakomelingen zijn, zijn de grondstoffen schaars en vechten organismen erom. Planten concurreren om voedingsstoffen en licht, dieren om voedsel, wijfjes, een veilige plek en nestgelegenheid.

Het ontstaan van nieuwe soorten

Nieuwe soorten ontstaan doordat een deel van de populatie door een barrière lange tijd wordt afgescheiden van de rest en de omstandigheden daar anders zijn of veranderen. Zo'n barrière kan ontstaan door klimaatveranderingen, waardoor gletsjers een onoverbrugbare barrière gaan vormen of een woestijn ontstaat, door het ontstaan of verleggen van een rivier, het ontstaan van een meer of zee of het ontstaan van bergen. Voor kleine organismen zou het al de aanleg van een snelweg kunnen zijn.

Doordat de omstandigheden in het ene deel anders zijn of kunnen veranderen, wordt het er droger of natter en verandert de vegetatie en verschijnen er andere plantesoorten. Andere individuen hebben er een grotere kans op voortplanting dan in het andere deel van het oorspronkelijke verspreidingsgebied. De selectiedruk is er anders. Daardoor krijgen organismen in het ene deel langzamerhand andere eigenschappen dan in het andere deel. Langzaam zal de hele populatie de voordelige nieuwe eigenschappen krijgen. Als dat maar lang genoeg duurt gaan de twee populaties nogal van elkaar afwijken. Verdwijnt de barrière later, dan herkennen de veranderde organismen elkaar niet meer, hebben ze een andere voedsel- of omgevingsvoorkeur of passen de chromosomen niet meer bij elkaar en paren ze niet meer met elkaar. Dan is de nieuwe soort een feit.

Bekend zijn de zogenaamde Darwin-vinken van de Galapagoseilanden, een afgelegen eilandengroep in de Stille Oceaan. Waarschijnlijk is daar ooit een groepje vinken met een storm naar toe gewaaid, die in de loop van de tijd naar de verschillende eilanden zijn gevlogen en verschillende omgevingen en verschillend voedsel hebben aangetroffen en zich daaraan hebben aangepast. In dit geval lijken de omgeving (leven in bomen of op de grond), het soort voedsel (zaden of insecten) en de grootte van de zaden factoren te zijn, die bepalend zijn geweest voor de soortvorming.

Een voorbeeld: omdat de snavelgrootte een klein beetje varieert, zijn, in het geval de zaden op het andere eiland groter zijn, vinken met een grotere snavel in het voordeel, ze kunnen meer eten en hebben meer energie om hun nakomelingen succesvol op te voeden. Langzaam ontstaan er vinken met een grotere snavel. Gaan de vinken na verloop van lange tijd terug naar het oude eiland dan zijn er twee soorten, die elkaar niet in de weg zitten, want ze eten grote of kleine zaden. Beide populaties gaan dan hun eigen weg en dan kunnen er langzamerhand ook andere eigenschappen gaan verschillen, zoals de kleur van het verenkleed.

Darwin-vinken; er zijn 14 soorten vinken, die uit een groepje voorouders zijn ontstaan. Ze verschillen in grootte, gedrag en snavelvorm. De snavelvorm houdt verband met het soort voedsel en de grootte van de zaden die ze eten. Er zijn grondvinken en boomvinken; er zijn planteneters en insecteneters en er zijn gemengde eters met een voorkeur voor een van beide. Dieren aan de zijkanten van de tekening hebben een sterke voorkeur voor een soort voedsel, naar het midden toe neemt de voedselvoorkeur af.

Om concurrentie te vermijden kunnen sommige individuen ook een andere omgeving gaan gebruiken, bijvoorbeeld kunnen sommige vinken meer op de grond gaan fourageren en zodoende geen last meer hebben van de vinken die in de bomen blijven fourageren. Ook hierdoor ontstaan nieuwe soorten. Door beide soorten veranderingen zijn er nu vanuit 1 soort 14 soorten vinken ontstaan.

Bij die tweede vorm van soortvorming is er geen barrière, maar gaan organismen over op een andere omgeving. Dit wordt vaker gezien. Zo at de appelvlieg eerst van de bessen van de meidoorn. Sommige vliegen zijn overgestapt naar de appel en eten daar nu van. De appelvlieg en de meidoornvlieg zijn nog wel kruisbaar, maar door de andere omgeving komen ze elkaar niet meer tegen. Hierdoor kan de appelvlieg een nieuwe soort worden, dat is althans de verwachting.

Specialisatie

Overleven van de meest aangepaste heeft tot gevolg dat organismen steeds meer aangepast raken aan hun omgeving en mee bewegen met de veranderingen van de omgeving. In de loop van de evolutie is te zien dat soorten zich door die aanpassingen steeds meer specialiseren. En tegelijk afhankelijk maken van de omstandigheden die horen bij die aanpassingen. Een jachtluipaard moet op de vlakte een antilope tegenkomen, in het bos kan hij niet uit de voeten. De rups van de sint-jacobsvlinder heeft als waardplant jacobskruiskruid nodig, zonder dat kan hij niet overleven. Zo ook hebben grazers en gras een gemeenschappelijke evolutie doorgemaakt, waarbij de grassen steeds beter zijn aangepast aan het gegeten worden en herbivoren aan het eten en verteren van gras. Zou het gras uit een gebied verdwijnen, zullen ook de grazers verdwijnen.

De giraf

Giraffen hebben een lange nek om hoog in de acacia's bladeren te eten. Het is een feit dat ze dat doen. Hun lange poten, lange nek, smalle en lange kaken en lange tong maken deze dieren uitermate geschikt om de blaadjes van de acacia tussen de doorns uit te plukken. In de loop van de tijd is die lange nek ontstaan, voorouders van de huidige giraf hadden kortere nekken. Toch is deze verklaring niet te handhaven. Giraffen blijken in het droge seizoen, als het voedsel schaars is en de concurrentie het hevigst, vooral van lage struiken te eten (zie video) en alleen als er veel voedsel is en weinig concurrentie, van de hoge acacia's. In de eerste zin is het 'hebben .. om' niet juist, er is geen oorzakelijk verband. Hij zou moeten luiden: giraffen hebben een lange nek en eten hoog in de acacia's bladeren.

Er wordt ook gedacht dat giraffen een lange nek hebben om met elkaar te vechten, iets dat de mannetjes doen. Degene met de langste en zwaarste nek kan paren en zijn genen doorgeven. Een probleem bij deze verklaring is dat giraffen met een korte nek dit gedrag al gehad moeten hebben, anders kan de nek daardoor niet langer zijn geworden. En het geeft geen verklaring voor de lange poten en de lange tong.

Een derde verklaring, namelijk dat de lange nek samen met zijn grote ogen de giraf in staat stelt vijanden van grote afstand te zien, is weer niet zo waarschijnlijk omdat een giraf nauwelijks vijanden heeft. Leeuwen kan hij met een schop van zijn hoeven doden. Evenals de voedsel- en sterke nek-verklaring, is dit een verklaring door één oorzaak en van één verschijnsel, terwijl de giraf veel eigenschappen tegelijk heeft veranderd ten opzichte van zijn voorouders. Tegelijk met het langer worden van zijn nek zijn er veranderingen geweest aan het bloedvatenstelsel en het hart.

Zoals Stephen Jay Gould schrijft: "de nek van een giraf is geen bewijs voor welke aanpassing dan ook". Een verklaring zou alle eigenschappen moeten omvatten: de lange (maar toch te korte) nek, de lange poten, de grote hoeven, de lange kaak, de lange tong, de grote ogen, de korte, rechtopstaande hoorns en zo meer.

Links: twee giraffen die met de nekken tegen elkaar slaan. Rechts: mogelijke voorouders van de giraf.

Toeval of niet?

Dat er evolutie heeft plaats gevonden en soorten ontstaan en vergaan, lijkt boven twijfel verheven. De vraag is of het is gegaan zoals Darwin heeft beschreven en soorten zich aanpassen aan de omgeving en de evolutie blind is. Of dat de verandering van binnen uit komt en er een richting in is die naar steeds hogere organismen en uiteindelijk naar de mens leidt. Biologen als Kim Meijer (Rijksuniversiteit Groningen) kennen geen twijfel:

“Evolutie is ongericht. Er zit geen doel achter. Wij (de mens) zijn de enige die nadenken, maar dat is geen doel, maar meer een foutje. In feite is alle variatie een foutje, zogenoemde mutaties, waardoor er door toeval een individu ontstaat die beter is aangepast. Evolutie is een resultaat, geen doel."

"De meeste wetenschappers zijn aanhangers van de evolutietheorie. Er is immers ook steeds meer bewijs voor dat deze theorie klopt. Toch zijn er nog steeds mensen die twijfelen." Dat vind Meijer zorgwekkend: “De evolutietheorie en het scheppingsverhaal, dat is moeilijk te scheiden. Toch zouden kinderen de evolutietheorie moeten leren, omdat er veel bewijs voor is. Voor de schepping is juist heel weinig bewijs. Eigenlijk weten mensen maar heel weinig van de evolutietheorie en het bewijs dat er is.”

12345 » 

Charles Darwin

Soortvorming: vanuit een populatie ontstaan twee soorten door een geografische barrière

Appelvlieg

Sint-jacobsvlinder

Giraf etend van lage struiken
Drinkende giraf
Giraffen slaan elkaar met de nek

In het droge seizoen eet de giraf van lage struiken

Wil een giraf drinken of grazen dan zet hij zijn voorpoten wijd uiteen, anders komt hij door zijn
te korte nek niet bij de grond. Let ook op de smalle, lange schedel.

Een dolfijn

Een koninginnepage

Een kolibri

Een orchidee