4.1 Fossielen
In de 18e eeuw werden er veel fossielen gevonden, en dat zette mensen aan het denken. Wat waren
dit en waar kwamen ze vandaan? Hun verklaring baseerden ze op de Bijbel, want deze fossielen
moesten overblijfselen zijn van planten en dieren die waren gestorven tijdens de zondvloed. Volgens
de Bijbel was er jaren geleden een grote overstroming, waarbij Ark, in opdracht van God, van elke
diersoort een mannetje en een vrouwtje had meegenomen. De rest van de dieren stierf door het
water. Het probleem was dat er fossielen waren gevonden van dieren die nog nooit waren gezien.
Sommigen dachten dat deze soorten te laat bij Ark waren aangekomen en daarom gestorven waren.
Deze uitleg bevredigde niet omdat er in de Bijbel stond dat er van elke diersoort 2 waren
meegenomen. Een betere verklaring was dat de onbekende soorten ergens op aarde nog wel in
leven zouden zijn.
Darwins waarnemingen
Darwin kwam tijdens een paar jaar durende zeereis eilanden in Zuid-Amerika tegen. Het viel Darwin
op dat de diersoorten daar per eiland erg verschillen. Vooral de vorm van de snavel verschilde.
Darwin en de natuurlijke selectie
Of een eigenschap gunstig is of niet hangt af van de leefomgeving van de soort. Als een vink een
snavel heeft die gespecialiseerd is om insecten te eten, is dit niet gunstig op een eiland vol zaden.
Verder constateerde Darwin dat er meer nakomelingen geboren werden dan dat er nodig waren als
vervanging voor de ouders. Daarom zou je verwachten dat een populatie steeds groter zou worden,
maar dat is niet zo. Als er meer nakomelingen geboren worden terwijl de hoeveelheid voedsel gelijk
blijft, kan de populatie niet groeien. In deze strijd om voedsel overwinnen alleen de individuen die
het beste zijn aangepast aan de leefomgeving. Door deze natuurlijke selectie zal de soort die goed is
aangepast aan de omgeving met meer succes voortplanten. De oude soort kan uiteindelijk helemaal
verdwijnen, terwijl er een nieuwe soort is ontstaan. Deze geleidelijke vorming van nieuwe soorten
heet evolutie. Samengevat constateerde Darwin drie feiten:
1. Binnen populaties van een bepaalde soort vertonen de individuen verschillen.
2. Er worden meer nakomelingen geboren dan voor vervanging van de ouders nodig zijn.
3. Doorgaans blijft een populatie min of meer constant van grootte.
Op grond van deze drie constateringen formuleerde hij twee principes:
1. Struggle for life: er is een strijd om het bestaan.
2. Survival of the fittest: het aan de heersende omgevingsfactoren best aangepaste type
organisme, overleeft en krijgt de meeste nakomelingen.
Missing links
Een van de grootste bezwaren tegen Darwins evolutietheorie vormt het feit dat er weinig fossielen
zijn gevonden van missing links: dieren die een overgang vormen tussen de belangrijkste groepen
van de gewervelde dieren. Wel werd er een fossiel gevonden dat zowel reptiel- als vogelkenmerken
heeft. Nog steeds zijn mensen op zoek naar verbindende schakels. Anderen gaan ervanuit dat
soorten miljoenen jaren constant zijn en dan ineens binnen enkele tienduizenden jaren kunnen
evalueren in een andere soort. Mensen die deze theorie aanhangen, zijn niet meer zo hard op zoek
naar missing links.
, 4.2 Erfelijkheid en Mendel
Voor veel geleerden was de theorie van Darwin moeilijk te geloven: er was weinig bewijs. De monnik
Mendel bracht hier verandering in. Hij kweekte erwten en deed daarmee verschillende proeven. Hij
ontdekte dat beide ouders eigenschappen aan hun nakomelingen doorgeven. Soms kwam het voor
dat een eigenschap van één ouder in alle nakomelingen te zien was, terwijl andere eigenschappen
maar af en toe werden doorgegeven. Zo maakte hij onderscheid tussen dominante eigenschappen,
die het winnen van andere recessieve eigenschappen. Zijn ontdekkingen werden pas veertig jaar
later serieus genomen.
De jacht op het DNA
De ontdekking van Mendel dat eigenschappen van ouders volgens een bepaald patroon worden
doorgegeven, bevestigde de theorie van Darwins natuurlijke selectie. Langzaam ontdekten geleerden
dat erfelijke eigenschappen precies werden doorgegeven. Zo werden chromosomen ontdekt.
Chromosomen zijn staafjes die in de kern van een cel zitten. In de eerste helft van de 20e eeuw werd
duidelijk dat de chromosomen waren opgebouwd uit DNA. Maar waar DNA precies voor diende
wisten ze toen nog niet.
Een gedraaide ladder
Na de Tweede Wereldoorlog waren wetenschappers wereldwijd actief om de structuur van DNA te
bepalen. Uiteindelijk waren James Watson en Francis Crick degenen die als eerste ontdekte hoe DNA
er precies uitziet. DNA bestaat uit een soort geraaide touwladder, een dubbele helix, opgebouwd uit
twee in elkaar gedraaide spiralen. Hierbij vormen DNA-bouwstenen de spiraalvormige ketens. De
sporten van de touwladder worden gevormd door de zijgroepen van die bouwstenen, de basen
A, T, C en G. Watson en Crick zagen al snel in dat de structuur van DNA heel geschikt is om erfelijke
informatie op te slaan. Elke keer als een cel zich deelt, krijgt elke nieuwe cel hetzelfde DNA. Een
bevruchte eicel krijgt altijd de helft van het DNA van de moeder, en de helft van het DNA van de
vader.
De genetische code
De structuur en het kopieermechanisme van het DNA waren nu duidelijk. Maar er bleef nog een
ander raadsel: hoe kan het dat DNA de erfelijke eigenschappen bepaalt? Watson en Crick hadden
door dat de basen van het DNA als code kunnen dienen voor de bouw van eiwitten. Eiwitten zijn
verantwoordelijk voor alle processen in het lichaam. Het zijn meerdere aminozuren aan elkaar.
Uiteindelijk werd de genetische code gekraakt. Het bleek dat elke mogelijke combinatie van drie
opeenvolgende basen de code vormt voor één bepaald aminozuur. Aan het begin staat als recept
voor een eiwit altijd ATG als startcode. Aan het eind ervan staat altijd TAG als stopcode. De
informatie tussen de startcode en de stopcode bevat de informatie voor de bouw van een eiwit. Zo’n
stuk DNA wordt ook wel gen genoemd. In elk van onze genen staat precies beschreven hoe onze
lichaamscellen een bepaald eiwit moeten maken. Evolutiebiologen probeerden evolutiestambomen
te maken om te ontdekken welke soorten van elkaar afstammen. Voor de ontdekking van DNA
gebruikten zij hiervoor fossielen.
Mutaties
Doordat er soms foutjes in genen ontstaan, kunnen eigenschappen veranderen. Voordat een cel zich
deelt, worden de chromosomen gedeeld. Hier kan iets misgaan (verkeerde bouwstenen ingebouwd,
extra bouwstenen, vergeten bouwstenen). Zulke fouten worden ook mutaties genoemd. Deze fout is
erfelijk en berust op toeval.
In de 18e eeuw werden er veel fossielen gevonden, en dat zette mensen aan het denken. Wat waren
dit en waar kwamen ze vandaan? Hun verklaring baseerden ze op de Bijbel, want deze fossielen
moesten overblijfselen zijn van planten en dieren die waren gestorven tijdens de zondvloed. Volgens
de Bijbel was er jaren geleden een grote overstroming, waarbij Ark, in opdracht van God, van elke
diersoort een mannetje en een vrouwtje had meegenomen. De rest van de dieren stierf door het
water. Het probleem was dat er fossielen waren gevonden van dieren die nog nooit waren gezien.
Sommigen dachten dat deze soorten te laat bij Ark waren aangekomen en daarom gestorven waren.
Deze uitleg bevredigde niet omdat er in de Bijbel stond dat er van elke diersoort 2 waren
meegenomen. Een betere verklaring was dat de onbekende soorten ergens op aarde nog wel in
leven zouden zijn.
Darwins waarnemingen
Darwin kwam tijdens een paar jaar durende zeereis eilanden in Zuid-Amerika tegen. Het viel Darwin
op dat de diersoorten daar per eiland erg verschillen. Vooral de vorm van de snavel verschilde.
Darwin en de natuurlijke selectie
Of een eigenschap gunstig is of niet hangt af van de leefomgeving van de soort. Als een vink een
snavel heeft die gespecialiseerd is om insecten te eten, is dit niet gunstig op een eiland vol zaden.
Verder constateerde Darwin dat er meer nakomelingen geboren werden dan dat er nodig waren als
vervanging voor de ouders. Daarom zou je verwachten dat een populatie steeds groter zou worden,
maar dat is niet zo. Als er meer nakomelingen geboren worden terwijl de hoeveelheid voedsel gelijk
blijft, kan de populatie niet groeien. In deze strijd om voedsel overwinnen alleen de individuen die
het beste zijn aangepast aan de leefomgeving. Door deze natuurlijke selectie zal de soort die goed is
aangepast aan de omgeving met meer succes voortplanten. De oude soort kan uiteindelijk helemaal
verdwijnen, terwijl er een nieuwe soort is ontstaan. Deze geleidelijke vorming van nieuwe soorten
heet evolutie. Samengevat constateerde Darwin drie feiten:
1. Binnen populaties van een bepaalde soort vertonen de individuen verschillen.
2. Er worden meer nakomelingen geboren dan voor vervanging van de ouders nodig zijn.
3. Doorgaans blijft een populatie min of meer constant van grootte.
Op grond van deze drie constateringen formuleerde hij twee principes:
1. Struggle for life: er is een strijd om het bestaan.
2. Survival of the fittest: het aan de heersende omgevingsfactoren best aangepaste type
organisme, overleeft en krijgt de meeste nakomelingen.
Missing links
Een van de grootste bezwaren tegen Darwins evolutietheorie vormt het feit dat er weinig fossielen
zijn gevonden van missing links: dieren die een overgang vormen tussen de belangrijkste groepen
van de gewervelde dieren. Wel werd er een fossiel gevonden dat zowel reptiel- als vogelkenmerken
heeft. Nog steeds zijn mensen op zoek naar verbindende schakels. Anderen gaan ervanuit dat
soorten miljoenen jaren constant zijn en dan ineens binnen enkele tienduizenden jaren kunnen
evalueren in een andere soort. Mensen die deze theorie aanhangen, zijn niet meer zo hard op zoek
naar missing links.
, 4.2 Erfelijkheid en Mendel
Voor veel geleerden was de theorie van Darwin moeilijk te geloven: er was weinig bewijs. De monnik
Mendel bracht hier verandering in. Hij kweekte erwten en deed daarmee verschillende proeven. Hij
ontdekte dat beide ouders eigenschappen aan hun nakomelingen doorgeven. Soms kwam het voor
dat een eigenschap van één ouder in alle nakomelingen te zien was, terwijl andere eigenschappen
maar af en toe werden doorgegeven. Zo maakte hij onderscheid tussen dominante eigenschappen,
die het winnen van andere recessieve eigenschappen. Zijn ontdekkingen werden pas veertig jaar
later serieus genomen.
De jacht op het DNA
De ontdekking van Mendel dat eigenschappen van ouders volgens een bepaald patroon worden
doorgegeven, bevestigde de theorie van Darwins natuurlijke selectie. Langzaam ontdekten geleerden
dat erfelijke eigenschappen precies werden doorgegeven. Zo werden chromosomen ontdekt.
Chromosomen zijn staafjes die in de kern van een cel zitten. In de eerste helft van de 20e eeuw werd
duidelijk dat de chromosomen waren opgebouwd uit DNA. Maar waar DNA precies voor diende
wisten ze toen nog niet.
Een gedraaide ladder
Na de Tweede Wereldoorlog waren wetenschappers wereldwijd actief om de structuur van DNA te
bepalen. Uiteindelijk waren James Watson en Francis Crick degenen die als eerste ontdekte hoe DNA
er precies uitziet. DNA bestaat uit een soort geraaide touwladder, een dubbele helix, opgebouwd uit
twee in elkaar gedraaide spiralen. Hierbij vormen DNA-bouwstenen de spiraalvormige ketens. De
sporten van de touwladder worden gevormd door de zijgroepen van die bouwstenen, de basen
A, T, C en G. Watson en Crick zagen al snel in dat de structuur van DNA heel geschikt is om erfelijke
informatie op te slaan. Elke keer als een cel zich deelt, krijgt elke nieuwe cel hetzelfde DNA. Een
bevruchte eicel krijgt altijd de helft van het DNA van de moeder, en de helft van het DNA van de
vader.
De genetische code
De structuur en het kopieermechanisme van het DNA waren nu duidelijk. Maar er bleef nog een
ander raadsel: hoe kan het dat DNA de erfelijke eigenschappen bepaalt? Watson en Crick hadden
door dat de basen van het DNA als code kunnen dienen voor de bouw van eiwitten. Eiwitten zijn
verantwoordelijk voor alle processen in het lichaam. Het zijn meerdere aminozuren aan elkaar.
Uiteindelijk werd de genetische code gekraakt. Het bleek dat elke mogelijke combinatie van drie
opeenvolgende basen de code vormt voor één bepaald aminozuur. Aan het begin staat als recept
voor een eiwit altijd ATG als startcode. Aan het eind ervan staat altijd TAG als stopcode. De
informatie tussen de startcode en de stopcode bevat de informatie voor de bouw van een eiwit. Zo’n
stuk DNA wordt ook wel gen genoemd. In elk van onze genen staat precies beschreven hoe onze
lichaamscellen een bepaald eiwit moeten maken. Evolutiebiologen probeerden evolutiestambomen
te maken om te ontdekken welke soorten van elkaar afstammen. Voor de ontdekking van DNA
gebruikten zij hiervoor fossielen.
Mutaties
Doordat er soms foutjes in genen ontstaan, kunnen eigenschappen veranderen. Voordat een cel zich
deelt, worden de chromosomen gedeeld. Hier kan iets misgaan (verkeerde bouwstenen ingebouwd,
extra bouwstenen, vergeten bouwstenen). Zulke fouten worden ook mutaties genoemd. Deze fout is
erfelijk en berust op toeval.
