Hoofdstuk 21; De werking van
evolutie
§1: Het darwinisme
Darwin kwam meer dan anderhalve eeuw geleden met zijn
theorieën die het tijdperk van de evolutionaire biologie in
heeft geleid. Darwin ontwikkelde zijn theorieën o.a. door het
werk van anderen en de reizen die hij maakte.
Organismen die onder dezelfde groep vallen van een bepaalde
klassen (denk aan insecten), kunnen alsnog verschillen. Als voorbeeld nemen we de orchideeënbidsprinkhaan.
Dit soort is lid van een diverse groep insecten; de mantodea (bidsprinkhanen). Deze bidsprinkhanen hebben
bepaalde kenmerken gemeen, maar bepaalde kenmerken zijn aangepast aan de omgeving waarin ze
voorkomen.
Er zijn 3 belangrijke observaties van het leven, de groep bidsprinkhanen was
een goed voorbeeld voor deze observaties:
> Organismen zijn zeer geschikt (aangepast) voor het leven in hun omgeving.
> Ondanks hun verschillen, zijn er ook veel gedeelde kenmerken van
organismen en hoe zij hun leven leiden. Vooral als ze een gedeelde
voorouder hebben.
> Door het aanpassen van organismen aan hun omgeving en de
verwantschap die alsnog kan plaatsvinden is er een grote diversiteit van het
leven.
Darwin wilde deze 3 observaties verklaren, waarbij hij tot de conclusie kwam
dat het leven in de loop van de tijd evolueert. Evolutie wijst naar het proces
waarbij soorten zich aanpassen aan de omgeving.
Darwin gebruikte naast andere informatiebronnen ook het werk van wetenschappers die fossielen van
organismen bestudeerde. Fossielen zijn alle resten en sporen van planten en dieren die in gesteente zijn goed
gebleven voor lange tijd. Veel fossielen zijn gevonden in sedimentaire gesteenten. Deze fossielen zijn in een
laag met zand en modder gekomen op de bodem van de zee, een meer of moeras. Vervolgens zijn nieuwe
sedimentlagen over de oude laag gekomen, waarbij rotslagen zijn ontstaan. Deze lagen worden strata
genoemd (enkelvoud; stratum). Door erosie v/d bovenste lagen kan de onderste laag zichtbaar worden en
kunnen de fossielen zichtbaar worden. Paleontologie is de studie van fossielen.
Door fossielen kunnen paleontologen erachter komen welke dieren in een omgeving geleefd hebben.
De bioloog Jean-Baptiste de Lamarack vergeleek in 1809 levende soorten met fossiele vormen, waardoor hij
een chronologische reeks van oudere tot jongere fossielen die leidden tot een levende soort had uitgestippeld.
Dit leek op verschillende afstammingslijnen. Hij had hierbij twee principes waarop hij deze lijn maakte;
> gebruik en ongebruik van bepaalde delen van een lichaam -> aanpassingen die door veel organismen van het
soort gebruikt werden, werden versterkt tijdens het leven. (het langer worden van de nek van een giraf naar
maten hij deze gebruikt). Verworven kenmerken genoemd.
> Het tweede principe was gebaseerd op de overerving van verworven kenmerken, dit verklaarde dat
organismen deze aanpassingen doorgaven aan hun nakomelingen.
Tegenwoordig weten we dat verworven kenmerken niet worden doorgegeven. Als voorbeeld; Als een man vrij
smal is van nature en vervolgens elke dag naar de sportschool gaat om vet breed te worden krijgt hij niet een
bodybuilder baby. In dit geval is de spiermassa van de sterke vader een verworven eigenschap.
§2: De invloeden van natuurlijke selectie
Darwin was voordat hij de evolutionaire biologie inleidde, een prediker die mee mocht met een wetenschapper
op een tocht naar Zuid-Amerika. Hierbij was het de bedoeling dat ze de kust in kaart gingen brengen. Darwin
besteedde zijn tijd daar niet aan, hij was voornamelijk bezig met het observeren van planten en dieren. Hij was
op Chili, toen er een aardbeving was waarna hij fossielen had gevonden. Dit versterkte de theorie die ging over
dat de aarde ouder was dan slechts een paar duizend jaar. Fossielen zouden namelijk over lange tijd gevormd
, worden.
Darwins interesse in soorten werd versterkt door de abnormale organismen die hij vond op de Galápagos
eilanden.
Tijdens de reis van “de Beagle” observeerde Darwin veel voorbeelden van aanpassingen. De overgeërfde
kenmerken van organismen die hun overleving en reproductie in specifieke omgevingen verbeteren.
Darwin realiseerde zich dat het verklaren van dergelijke aanpassingen essentieel was om evolutie te begrijpen.
Hij verklaarde deze aanpassing aan de hand van natuurlijke selectie. Dit is een proces waarbij individuen met
bepaalde (gunstige) erfelijke eigenschappen sneller overleven en voort kunnen planten dan andere individuen.
In 1844 zette hij dit op papier, maar publiceerde hij het nog niet.
In 1858 was er een Britse natuuronderzoeker, Alfred Russel Wallace, die schreef over natuurlijke selectie
waarvan de theorie ongeveer identiek was aan die van Darwin. Hij had gevraagd aan Darwin om zijn paper te
evalueren en het door te sturen naar Lyell. Lyell had al voorspelt dat er een ander persoon met dezelfde
theorie zou komen als Darwin en die had dat toen ook tegen Darwin gezegd (in 1844), maar Darwin wou zijn
theorie toenmalig nog niet uitbrengen.
Een jaar later in 1589 bracht Darwin toch zijn boek uit en Wallace bewonderde Darwin, omdat Darwin nog veel
uitgebreider en nauwkeuriger had onderzocht dan hem.
Darwin sprak in zijn boek niet van het woord evolutie, maar van ‘afstammingen
met modificaties’. Hij redeneerde dat afstamming met modificatie gedurende
een lange periode uiteindelijk leidde tot de rijke diversiteit van het leven. Hij zag
de geschiedenis van het leven als een boom, met meerdere vertakkingen van een
gemeenschappelijke stam tot een de toppen die de meest recentelijke
organismen moeten voorstellen. De niet-gelabelde takken zijn de groepen die
uitgestorven zijn. Elke vorm v/d boom staat voor de meest recentelijke
voorouder.
Vaak zijn evolutionaire takken, zelfs belangrijke, doodlopende wegen. Dit houdt
in dat veel soorten die ooit hebben geleefd, zijn uitgestorven.
Naast natuurlijke selectie is er ook kunstmatige selectie. Hierbij hebben mensen
gedurende vele generaties andere soorten gemodificeerd door individuen te
selecteren en te fokken die de gewenste eigenschappen bezitten. Als gevolg hiervan
lijken deze individuen vaak weinig op hun wilde voorouders.
Dit kan bij planten voorkomen, maar ook bij dieren; hondenrassen bijvoorbeeld.
Darwin voerde toen aan dat een soortgelijk proces in de natuur plaatsvindt. Hij
baseerde zijn argument op twee observaties;
Observatie 1: Leden van een populatie variëren vaak in hun erfelijke eigenschappen.
Observatie 2: Alle soorten kunnen meer nakomelingen voortbrengen dan hun omgeving aan kan, veel van deze
nakomelingen overleven niet en kunnen zich ook niet voortplanten.
Hij trok hier de volgende conclusies uit:
Conclusie 1: Individuen wiens erfelijke eigenschappen hen een grotere kans geven om te overleven en voort te
planten in een bepaalde omgeving, hebben de neiging om meer nakomelingen na te laten dan andere
individuen.
conclusie 2: Dit ongelijke vermogen van individuen om te overleven en zich voort te planten zal leiden tot de
opeenstapeling van gunstige eigenschappen in de populatie gedurende generaties.
Natuurlijke selectie in het kort samengevat:
> Het is een proces waarbij individuen die bepaalde erfelijke eigenschappen hebben, in een hoger tempo
overleven en zich voortplanten dan andere individuen, door die gunstige eigenschappen.
> Na verloop van tijd kan natuurlijke selectie de frequentie van die aanpassingen die gunstig zijn in een
bepaalde omgeving verhogen.
> Als een omgeving verandert of als individuen naar een nieuwe omgeving verhuizen, kan natuurlijke selectie
leiden tot aanpassing aan deze nieuwe omstandigheden, waardoor soms nieuwe soorten ontstaan.
*Het is overigens niet een individu die evolueert, maar een populatie. Vandaar dat Darwin sprak van “Descent
with modification”.
evolutie
§1: Het darwinisme
Darwin kwam meer dan anderhalve eeuw geleden met zijn
theorieën die het tijdperk van de evolutionaire biologie in
heeft geleid. Darwin ontwikkelde zijn theorieën o.a. door het
werk van anderen en de reizen die hij maakte.
Organismen die onder dezelfde groep vallen van een bepaalde
klassen (denk aan insecten), kunnen alsnog verschillen. Als voorbeeld nemen we de orchideeënbidsprinkhaan.
Dit soort is lid van een diverse groep insecten; de mantodea (bidsprinkhanen). Deze bidsprinkhanen hebben
bepaalde kenmerken gemeen, maar bepaalde kenmerken zijn aangepast aan de omgeving waarin ze
voorkomen.
Er zijn 3 belangrijke observaties van het leven, de groep bidsprinkhanen was
een goed voorbeeld voor deze observaties:
> Organismen zijn zeer geschikt (aangepast) voor het leven in hun omgeving.
> Ondanks hun verschillen, zijn er ook veel gedeelde kenmerken van
organismen en hoe zij hun leven leiden. Vooral als ze een gedeelde
voorouder hebben.
> Door het aanpassen van organismen aan hun omgeving en de
verwantschap die alsnog kan plaatsvinden is er een grote diversiteit van het
leven.
Darwin wilde deze 3 observaties verklaren, waarbij hij tot de conclusie kwam
dat het leven in de loop van de tijd evolueert. Evolutie wijst naar het proces
waarbij soorten zich aanpassen aan de omgeving.
Darwin gebruikte naast andere informatiebronnen ook het werk van wetenschappers die fossielen van
organismen bestudeerde. Fossielen zijn alle resten en sporen van planten en dieren die in gesteente zijn goed
gebleven voor lange tijd. Veel fossielen zijn gevonden in sedimentaire gesteenten. Deze fossielen zijn in een
laag met zand en modder gekomen op de bodem van de zee, een meer of moeras. Vervolgens zijn nieuwe
sedimentlagen over de oude laag gekomen, waarbij rotslagen zijn ontstaan. Deze lagen worden strata
genoemd (enkelvoud; stratum). Door erosie v/d bovenste lagen kan de onderste laag zichtbaar worden en
kunnen de fossielen zichtbaar worden. Paleontologie is de studie van fossielen.
Door fossielen kunnen paleontologen erachter komen welke dieren in een omgeving geleefd hebben.
De bioloog Jean-Baptiste de Lamarack vergeleek in 1809 levende soorten met fossiele vormen, waardoor hij
een chronologische reeks van oudere tot jongere fossielen die leidden tot een levende soort had uitgestippeld.
Dit leek op verschillende afstammingslijnen. Hij had hierbij twee principes waarop hij deze lijn maakte;
> gebruik en ongebruik van bepaalde delen van een lichaam -> aanpassingen die door veel organismen van het
soort gebruikt werden, werden versterkt tijdens het leven. (het langer worden van de nek van een giraf naar
maten hij deze gebruikt). Verworven kenmerken genoemd.
> Het tweede principe was gebaseerd op de overerving van verworven kenmerken, dit verklaarde dat
organismen deze aanpassingen doorgaven aan hun nakomelingen.
Tegenwoordig weten we dat verworven kenmerken niet worden doorgegeven. Als voorbeeld; Als een man vrij
smal is van nature en vervolgens elke dag naar de sportschool gaat om vet breed te worden krijgt hij niet een
bodybuilder baby. In dit geval is de spiermassa van de sterke vader een verworven eigenschap.
§2: De invloeden van natuurlijke selectie
Darwin was voordat hij de evolutionaire biologie inleidde, een prediker die mee mocht met een wetenschapper
op een tocht naar Zuid-Amerika. Hierbij was het de bedoeling dat ze de kust in kaart gingen brengen. Darwin
besteedde zijn tijd daar niet aan, hij was voornamelijk bezig met het observeren van planten en dieren. Hij was
op Chili, toen er een aardbeving was waarna hij fossielen had gevonden. Dit versterkte de theorie die ging over
dat de aarde ouder was dan slechts een paar duizend jaar. Fossielen zouden namelijk over lange tijd gevormd
, worden.
Darwins interesse in soorten werd versterkt door de abnormale organismen die hij vond op de Galápagos
eilanden.
Tijdens de reis van “de Beagle” observeerde Darwin veel voorbeelden van aanpassingen. De overgeërfde
kenmerken van organismen die hun overleving en reproductie in specifieke omgevingen verbeteren.
Darwin realiseerde zich dat het verklaren van dergelijke aanpassingen essentieel was om evolutie te begrijpen.
Hij verklaarde deze aanpassing aan de hand van natuurlijke selectie. Dit is een proces waarbij individuen met
bepaalde (gunstige) erfelijke eigenschappen sneller overleven en voort kunnen planten dan andere individuen.
In 1844 zette hij dit op papier, maar publiceerde hij het nog niet.
In 1858 was er een Britse natuuronderzoeker, Alfred Russel Wallace, die schreef over natuurlijke selectie
waarvan de theorie ongeveer identiek was aan die van Darwin. Hij had gevraagd aan Darwin om zijn paper te
evalueren en het door te sturen naar Lyell. Lyell had al voorspelt dat er een ander persoon met dezelfde
theorie zou komen als Darwin en die had dat toen ook tegen Darwin gezegd (in 1844), maar Darwin wou zijn
theorie toenmalig nog niet uitbrengen.
Een jaar later in 1589 bracht Darwin toch zijn boek uit en Wallace bewonderde Darwin, omdat Darwin nog veel
uitgebreider en nauwkeuriger had onderzocht dan hem.
Darwin sprak in zijn boek niet van het woord evolutie, maar van ‘afstammingen
met modificaties’. Hij redeneerde dat afstamming met modificatie gedurende
een lange periode uiteindelijk leidde tot de rijke diversiteit van het leven. Hij zag
de geschiedenis van het leven als een boom, met meerdere vertakkingen van een
gemeenschappelijke stam tot een de toppen die de meest recentelijke
organismen moeten voorstellen. De niet-gelabelde takken zijn de groepen die
uitgestorven zijn. Elke vorm v/d boom staat voor de meest recentelijke
voorouder.
Vaak zijn evolutionaire takken, zelfs belangrijke, doodlopende wegen. Dit houdt
in dat veel soorten die ooit hebben geleefd, zijn uitgestorven.
Naast natuurlijke selectie is er ook kunstmatige selectie. Hierbij hebben mensen
gedurende vele generaties andere soorten gemodificeerd door individuen te
selecteren en te fokken die de gewenste eigenschappen bezitten. Als gevolg hiervan
lijken deze individuen vaak weinig op hun wilde voorouders.
Dit kan bij planten voorkomen, maar ook bij dieren; hondenrassen bijvoorbeeld.
Darwin voerde toen aan dat een soortgelijk proces in de natuur plaatsvindt. Hij
baseerde zijn argument op twee observaties;
Observatie 1: Leden van een populatie variëren vaak in hun erfelijke eigenschappen.
Observatie 2: Alle soorten kunnen meer nakomelingen voortbrengen dan hun omgeving aan kan, veel van deze
nakomelingen overleven niet en kunnen zich ook niet voortplanten.
Hij trok hier de volgende conclusies uit:
Conclusie 1: Individuen wiens erfelijke eigenschappen hen een grotere kans geven om te overleven en voort te
planten in een bepaalde omgeving, hebben de neiging om meer nakomelingen na te laten dan andere
individuen.
conclusie 2: Dit ongelijke vermogen van individuen om te overleven en zich voort te planten zal leiden tot de
opeenstapeling van gunstige eigenschappen in de populatie gedurende generaties.
Natuurlijke selectie in het kort samengevat:
> Het is een proces waarbij individuen die bepaalde erfelijke eigenschappen hebben, in een hoger tempo
overleven en zich voortplanten dan andere individuen, door die gunstige eigenschappen.
> Na verloop van tijd kan natuurlijke selectie de frequentie van die aanpassingen die gunstig zijn in een
bepaalde omgeving verhogen.
> Als een omgeving verandert of als individuen naar een nieuwe omgeving verhuizen, kan natuurlijke selectie
leiden tot aanpassing aan deze nieuwe omstandigheden, waardoor soms nieuwe soorten ontstaan.
*Het is overigens niet een individu die evolueert, maar een populatie. Vandaar dat Darwin sprak van “Descent
with modification”.
