Evolutie

Evolutie is een biologisch proces dat levende wezens over een lange tijd doet veranderen. De verklaring van hoe dit proces werkt en hoe levende wezens zijn geworden zoals ze zijn, wordt de evolutietheorie genoemd.

De aarde is erg oud. Door het bestuderen van de gesteentelagen waaruit de aardkorst bestaat, kunnen wetenschappers achter het verleden van de aarde komen. Dit soort onderzoek wordt historische geologie genoemd.

Het is bekend dat levende wezens in de loop van de tijd zijn veranderd, omdat hun overblijfselen in de rotsen te zien zijn. Deze resten worden 'fossielen' genoemd. Dit bewijst dat de dieren en planten van nu anders zijn dan lang geleden. Hoe ouder de fossielen, hoe groter de verschillen met de moderne vormen. Hoe is dit ontstaan? Evolutie heeft plaatsgevonden. Dat er een evolutie heeft plaatsgevonden is een feit, want die wordt door vele regels van het bewijs overduidelijk ondersteund. Tegelijkertijd worden evolutionaire vragen nog steeds actief onderzocht door biologen.

Vergelijking van DNA-sequenties maakt het mogelijk om organismen te groeperen op basis van hoe gelijkaardig hun sequenties zijn. In 2010 heeft een analyse de sequenties vergeleken met fylogenetische bomen en het idee van een gemeenschappelijke afkomst ondersteund. Er is nu "sterke kwantitatieve ondersteuning, door een formele test", voor de eenheid van het leven.

De evolutietheorie is de basis van de moderne biologie. Theodosius Dobzhansky, een bekende evolutiebioloog, heeft gezegd: "Niets in de biologie is zinvol, behalve in het licht van de evolutie".

De levensboom die de drie domeinen van het leven op aarde laat zien.
De levensboom die de drie domeinen van het leven op aarde laat zien.

Darwins theorie

Darwin's On the Origin of Species heeft twee thema's: het bewijs voor de evolutie, en zijn ideeën over hoe de evolutie plaatsvond. In dit deel wordt het tweede thema behandeld.

Variatie

De eerste twee hoofdstukken van de Oorsprong gaan over variatie in gedomesticeerde planten en dieren, en variatie in de natuur.

Alle levende wezens vertonen variatie. Elke bestudeerde populatie laat zien dat dieren en planten net zo gevarieerd zijn als mensen. p90 Dit is een groot gegeven van de natuur, en zonder dit zou de evolutie niet plaatsvinden. Darwin zei dat, zoals de mens selecteert wat hij wil in zijn boerderijdieren, zo laten de variaties in de natuur de natuurlijke selectie werken.

De kenmerken van een individu worden beïnvloed door twee dingen, erfelijkheid en omgeving. Ten eerste wordt de ontwikkeling gestuurd door genen die van de ouders zijn geërfd. Ten tweede brengt het leven zijn eigen invloeden met zich mee. Sommige dingen worden volledig geërfd, andere gedeeltelijk, en sommige helemaal niet.

De kleur van de ogen is volledig vererfd; ze zijn een genetische eigenschap. De hoogte of het gewicht is slechts gedeeltelijk vererfd, en de taal is helemaal niet vererfd. Voor alle duidelijkheid: het feit dat mensen kunnen spreken is geërfd, maar welke taal wordt gesproken hangt af van waar iemand woont en wat hem wordt geleerd. Een ander voorbeeld: een persoon erft een brein met een enigszins variabele capaciteit. Wat er na de geboorte gebeurt, hangt af van veel dingen zoals de thuisomgeving, het onderwijs en andere ervaringen. Wanneer een persoon volwassen is, is zijn brein wat zijn erfenis en levenservaring heeft gemaakt.

Evolutie betreft alleen de eigenschappen die geheel of gedeeltelijk kunnen worden geërfd. De erfelijke eigenschappen worden via de genen van de ene generatie op de andere doorgegeven. De genen van een mens bevatten alle eigenschappen die hij van zijn ouders erft. De ongelukken van het leven worden niet doorgegeven. Ook leeft ieder mens natuurlijk een iets ander leven: dat vergroot de verschillen.

Organismen in elke populatie variëren in voortplantingssucces. p81 Vanuit het oogpunt van de evolutie betekent 'voortplantingssucces' het totale aantal nakomelingen dat leeft om zich voort te planten en zelf nakomelingen achter te laten.

Geërfde variatie

Variatie kan alleen invloed hebben op toekomstige generaties als het wordt geërfd. Door het werk van Gregor Mendel weten we dat veel variatie wordt geërfd. Mendel's 'factoren' worden nu genen genoemd. Onderzoek heeft aangetoond dat bijna elk individu in een seksueel voortplantende soort genetisch uniek is. p204

Genetische variatie wordt verhoogd door genmutaties. DNA reproduceert zich niet altijd precies. Zeldzame veranderingen treden op, en deze veranderingen kunnen worden geërfd. Veel veranderingen in het DNA veroorzaken fouten; sommige zijn neutraal of zelfs voordelig. Dit geeft aanleiding tot genetische variatie, wat de zaadkern van de evolutie is. Seksuele voortplanting, door het kruisen van chromosomen tijdens de meiose, verspreidt variatie in de populatie. Andere gebeurtenissen, zoals natuurlijke selectie en drift, verminderen de variatie. Een populatie in het wild heeft dus altijd variatie, maar de details veranderen altijd. p90

Natuurlijke selectie

Evolutie werkt vooral door natuurlijke selectie. Wat betekent dit? Dieren en planten die het meest geschikt zijn voor hun omgeving zullen gemiddeld beter overleven. Er is een strijd om het bestaan. Degenen die overleven zullen de volgende generatie voortbrengen. Hun genen zullen worden doorgegeven, en de genen van degenen die zich niet hebben voortgeplant zullen dat niet doen. Dit is het basismechanisme dat een bevolking verandert en de evolutie veroorzaakt.

Natuurlijke selectie verklaart waarom levende organismen in de loop van de tijd veranderen om de anatomie, de functies en het gedrag te hebben die ze hebben. Het werkt als volgt:

  1. Alle levende wezens hebben zo'n vruchtbaarheid dat hun bevolkingsomvang voor altijd snel zou kunnen toenemen.
  2. We zien dat de omvang van de bevolking niet in die mate toeneemt. Meestal blijven de aantallen ongeveer gelijk.
  3. De voedsel- en andere middelen zijn beperkt. Daarom is er concurrentie voor voedsel en hulpbronnen.
  4. Geen twee personen zijn gelijk. Daarom zullen ze niet dezelfde kansen hebben om te leven en zich voort te planten.
  5. Veel van deze variatie kan worden geërfd. Ouders geven dergelijke eigenschappen door aan de kinderen via hun genen.
  6. De volgende generatie kan alleen komen van degenen die overleven en zich voortplanten. Na vele generaties hiervan zal de bevolking meer nuttige genetische verschillen hebben, en minder schadelijke. Natuurlijke selectie is echt een proces van eliminatie. p117 De eliminatie wordt veroorzaakt door de relatieve fit tussen individuen en de omgeving waarin ze leven.

Selectie in natuurlijke populaties

Er zijn nu veel gevallen waarin natuurlijke selectie is bewezen in wilde populaties. Bijna alle onderzochte gevallen van camouflage, mimicry en polymorfisme hebben sterke effecten van selectie laten zien.

De kracht van de selectie kan veel sterker zijn dan de vroege populatiegenetici dachten. De resistentie tegen pesticiden is snel gegroeid. De resistentie tegen warfarine in de Noorse ratten (Rattus norvegicus) groeide snel omdat de overlevende ratten steeds meer van de populatie vormden. Onderzoek toonde aan dat, bij afwezigheid van warfarine, de resistente homozygote 54% nadeel had ten opzichte van de normale homozygote van het wilde type. p182 Dit grote nadeel werd snel overwonnen door de selectie voor warfarine-resistentie.

Zoogdieren kunnen als volwassene normaal gesproken geen melk drinken, maar de mens is een uitzondering. Melk wordt verteerd door het enzym lactase, dat uitschakelt als zoogdieren stoppen met het nemen van melk van hun moeders. Het menselijk vermogen om melk te drinken tijdens het volwassen leven wordt ondersteund door een lactasemutatie die deze uitschakeling voorkomt. Menselijke populaties hebben een groot deel van deze mutatie waar melk belangrijk is in het dieet. De verspreiding van deze 'melktolerantie' wordt bevorderd door natuurlijke selectie, omdat het mensen helpt te overleven waar melk beschikbaar is. Genetische studies suggereren dat de oudste mutaties die lactase persistentie veroorzaken, pas in de laatste tienduizend jaar een hoog niveau hebben bereikt in menselijke populaties. Daarom wordt lactase persistentie vaak aangehaald als een voorbeeld van de recente menselijke evolutie. Omdat lactase persistentie genetisch is, maar de veehouderij een culturele eigenschap, is dit gen-cultuur coëvolutie.

Aanpassing

Aanpassing is een van de basisfenomenen van de biologie. Door het proces van aanpassing wordt een organisme beter geschikt voor zijn habitat.

Adaptatie is een van de twee belangrijkste processen die de verschillende soorten die we in de biologie zien verklaren. Het andere is speciatie (soortsplitsing of cladogenese). Een favoriet voorbeeld dat vandaag de dag wordt gebruikt om het samenspel van adaptatie en speciatie te bestuderen is de evolutie van cichlidenvissen in Afrikaanse rivieren en meren.

Als mensen spreken over aanpassing, bedoelen ze vaak iets wat een dier of plant helpt te overleven. Een van de meest voorkomende aanpassingen bij dieren is de evolutie van het oog. Een ander voorbeeld is de aanpassing van de tanden van paarden aan het slijpen van gras. Camouflage is een andere aanpassing; mimicry ook. De beter aangepaste dieren hebben de meeste kans om te overleven en zich voort te planten (natuurlijke selectie).

Een inwendige parasiet (zoals een staartvin) is een goed voorbeeld: hij heeft een zeer eenvoudige lichaamsstructuur, maar toch is het organisme sterk aangepast aan zijn specifieke omgeving. Hieruit blijkt dat aanpassing niet alleen een kwestie is van zichtbare eigenschappen: bij dergelijke parasieten vinden kritische aanpassingen plaats in de levenscyclus, die vaak vrij complex is.

Beperkingen

Niet alle kenmerken van een organisme zijn aanpassingen. p251 Aanpassingen hebben de neiging om het vroegere leven van een soort te weerspiegelen. Als een soort onlangs zijn levensstijl heeft veranderd, kan een eens zo waardevolle aanpassing nutteloos worden, en uiteindelijk een afnemend overblijfsel worden.

Aanpassingen zijn nooit perfect. Er zijn altijd compromissen tussen de verschillende functies en structuren in een lichaam. Het is het organisme als geheel dat leeft en zich voortplant, daarom is het de complete set van aanpassingen die wordt doorgegeven aan toekomstige generaties.

Genetische drift en het effect daarvan

In populaties zijn er krachten die variatie toevoegen aan de populatie (zoals mutatie), en krachten die deze verwijderen. Genetische drift is de naam die gegeven wordt aan willekeurige veranderingen die variatie uit een populatie verwijderen. Genetische drift verwijdert variatie met een snelheid van 1/(2N) waarbij N = populatiegrootte. p29 Het is dus "een zeer zwakke evolutionaire kracht in grote populaties". p55

Genetische drift verklaart hoe willekeurig toeval de evolutie op verrassend grote manieren kan beïnvloeden, maar alleen als de populaties vrij klein zijn. Over het geheel genomen is de actie van dit systeem bedoeld om de individuen meer op elkaar te laten lijken, en dus kwetsbaarder te maken voor ziekten of toevallige gebeurtenissen in hun omgeving.

  1. Drift vermindert de genetische variatie in populaties, waardoor het vermogen van een populatie om te overleven onder nieuwe selectieve druk mogelijk wordt verminderd.
  2. Genetische drift werkt sneller en heeft drastischere resultaten in kleinere populaties. Kleine populaties sterven meestal uit.
  3. Genetische drift kan bijdragen aan de speciatie, als de kleine groep het overleeft.
  4. Knelpuntgebeurtenissen: wanneer een grote populatie door een of andere gebeurtenis plotseling en drastisch in omvang afneemt, zal de genetische variatie sterk afnemen. Infecties en extreme klimaatgebeurtenissen zijn frequente oorzaken. Af en toe kunnen invasies door meer concurrerende soorten verwoestend zijn.
    ♦ In de jaren 1880/90 heeft de jacht de Noordelijke zeeolifant
     gereduceerd tot slechts ongeveer 20 individuen. Hoewel de populatie is teruggekeerd, is de genetische variatie veel minder groot dan die van de zuidelijke zeeolifant.
    Cheetahs hebben zeer weinig variatie. We denken dat de soort de laatste tijd tot een klein aantal is gereduceerd. Omdat het aan genetische variatie ontbreekt, is ze in gevaar door infectieziekten.
  5. Oprichtersgebeurtenissen: deze treden op wanneer een kleine groep uit een grotere populatie ontkiemt. De kleine groep leeft dan apart van de hoofdpopulatie. De menselijke soort wordt vaak geciteerd als zijnde in dergelijke stadia. Bijvoorbeeld wanneer groepen Afrika verlaten om zich elders te vestigen (zie menselijke evolutie). Blijkbaar hebben we minder variatie dan men zou verwachten van onze wereldwijde verspreiding.
    Groepen die aankomen op eilanden ver van het vasteland zijn ook goede voorbeelden. Deze groepen kunnen door hun kleine omvang niet het volledige scala aan
    allelen dragen dat in de ouderpopulatie te vinden is.

Soorten

De vorm van de soort is een belangrijk onderdeel van de evolutiebiologie. Darwin interpreteerde 'evolutie' (een woord dat hij in eerste instantie niet gebruikte) als zijnde over speciatie. Daarom noemde hij zijn beroemde boek On the Origin of Species.

Darwin dacht dat de meeste soorten direct afkomstig waren van reeds bestaande soorten. Dit wordt anagenese genoemd: nieuwe soorten die door oudere soorten veranderen. Nu denken we dat de meeste soorten ontstaan zijn door eerdere soorten te splitsen: cladogenese.

Soortenspecificatie

Twee groepen die hetzelfde beginnen kunnen ook heel verschillend worden als ze op verschillende plaatsen wonen. Wanneer een soort in twee geografische gebieden wordt gesplitst, begint een proces. Elk past zich aan zijn eigen situatie aan. Na een tijdje kunnen individuen uit de ene groep zich niet meer voortplanten met de andere groep. Uit één soort zijn twee goede soorten ontstaan.

Een Duitse ontdekkingsreiziger, Moritz Wagner, bestudeerde tijdens zijn drie jaar in Algerije in de jaren 1830 vluchtloze kevers. Elke soort is beperkt tot een stuk van de noordkust tussen rivieren die van het Atlasgebergte afdalen naar de Middellandse Zee. Zodra men een rivier oversteekt, verschijnt er een andere, maar nauw verwante soort. Hij schreef later:

"... een [nieuwe] soort zal alleen [ontstaan] wanneer een paar individuen de beperkende grenzen van hun bereik [overschrijden]... de vorming van een nieuw ras zal nooit slagen... zonder een lang aanhoudende scheiding van de kolonisten van de andere leden van hun soort".

Dit was een vroege verklaring van het belang van de geografische scheiding. Een andere bioloog die de geografische scheiding kritisch vond, was Ernst Mayr.

Een voorbeeld van natuurlijke speciatie is de driedoornige stekelbaars, een zeevis die na de laatste ijstijd het zoete water is binnengedrongen en kolonies heeft opgezet in geïsoleerde meren en beken. Meer dan 10.000 generaties lang vertonen de stekelbaarzen grote verschillen, waaronder variaties in vinnen, veranderingen in het aantal of de grootte van hun botplaten, variabele kaakstructuur en kleurverschillen.

De wombats van Australië vallen in twee hoofdgroepen, de gewone wombats en de harige wombats. De twee types lijken erg op elkaar, afgezien van de harigheid van hun neuzen. Ze zijn echter aangepast aan verschillende omgevingen. Gewone wombats leven in beboste gebieden en eten vooral groen voedsel met veel vocht. Ze voeden zich vaak overdag. De harige wombats leven op hete droge vlaktes waar ze droog gras eten met zeer weinig water of goedheid erin. Hun metabolisch systeem is traag en ze slapen het grootste deel van de dag ondergronds.

Als twee groepen die hetzelfde begonnen zijn verschillend genoeg worden, dan worden ze twee verschillende soorten. Een deel van de evolutietheorie is dat alle levende wezens hetzelfde zijn begonnen, maar zich daarna in miljarden jaren hebben opgesplitst in verschillende groepen.

De leden van deze familie zijn in sommige opzichten vergelijkbaar, in andere opzichten anders...
De leden van deze familie zijn in sommige opzichten vergelijkbaar, in andere opzichten anders...

Variatie . De bloem rechts heeft een andere kleur.
Variatie . De bloem rechts heeft een andere kleur.

Klik voor actie In deze simulatie is er fixatie van het blauwe "allel" in vijf generaties.
Klik voor actie In deze simulatie is er fixatie van het blauwe "allel" in vijf generaties.

De driedoornige stekelbaars (Gasterosteus aculeatus)
De driedoornige stekelbaars (Gasterosteus aculeatus)

Moderne evolutionaire synthese

Dit was een belangrijke beweging in de evolutiebiologie, die begon in de jaren dertig en eindigde in de jaren vijftig. Sindsdien is het regelmatig bijgewerkt. De synthese legt uit hoe de ideeën van Charles Darwin passen bij de ontdekkingen van Gregor Mendel, die ontdekte hoe we onze genen erven. De moderne synthese bracht Darwin's idee up-to-date. Het overbrugde de kloof tussen verschillende soorten biologen: genetici, naturalisten en paleontologen.

Toen de evolutietheorie werd ontwikkeld, was het niet duidelijk dat natuurlijke selectie en genetica samenwerkten. Maar Ronald Fisher liet zien dat natuurlijke selectie zou werken om soorten te veranderen. Sewall Wright verklaarde de genetische drift in 1931.

  • Evolutie en genetica: evolutie kan verklaard worden door wat we weten over genetica, en wat we zien van dieren en planten die in het wild leven.
  • Het denken in termen van populaties, in plaats van individuen, is belangrijk. De genetische verscheidenheid in natuurlijke populaties is een belangrijke factor in de evolutie.
  • Evolutie en fossielen: dezelfde factoren die vandaag de dag in werking zijn, hebben ook in het verleden gehandeld.
  • Gradualisme: de evolutie is geleidelijk en verloopt meestal in kleine stapjes. Er zijn enkele uitzonderingen op deze regel, met name polyploïdie, vooral in planten.
  • Natuurlijke selectie: de strijd om het bestaan van dieren en planten in het wild veroorzaakt natuurlijke selectie. De kracht van natuurlijke selectie in het wild was groter dan zelfs Darwin had verwacht.
  • Genetische drift kan belangrijk zijn in kleine populaties.
  • De snelheid van de evolutie kan variëren. Er is zeer goed bewijs van fossielen dat verschillende groepen kunnen evolueren met verschillende snelheden, en dat verschillende delen van een dier kunnen evolueren met verschillende snelheden. p292, 397

Enkele onderzoeksgebieden

Co-evolutie

Bij co-evolutie is het bestaan van één soort nauw verbonden met het leven van één of meer andere soorten.

Nieuwe of 'verbeterde' aanpassingen die bij de ene soort voorkomen, worden vaak gevolgd door het verschijnen en de verspreiding van verwante kenmerken bij de andere soort. Het leven en de dood van levende wezens is nauw verbonden, niet alleen met de fysieke omgeving, maar ook met het leven van andere soorten.

Deze relaties kunnen miljoenen jaren duren, zoals bij de bestuiving van bloeiende planten door insecten. De darminhoud, de vleugelstructuren en de monddelen van gefossiliseerde kevers en vliegen suggereren dat ze als vroege bestuivers hebben gehandeld. De associatie tussen kevers en bedektzadigen tijdens de periode van het Beneden-Krijt leidde tot parallelle bestuivingen van bedektzadigen en insecten in het late Krijt. De evolutie van de nectarines in de bloemen van het Boven-Krijt betekent het begin van het mutualisme tussen vliesvleugeligen en bedektzadigen.

Levensboom

Charles Darwin was de eerste die deze metafoor in de biologie gebruikte. De evolutionaire boom toont de relaties tussen verschillende biologische groepen. Het bevat gegevens van DNA, RNA en eiwitanalyse. De boom van het levenswerk is een product van de traditionele vergelijkende anatomie, en modern moleculair evolutie- en moleculair klokonderzoek.

De belangrijkste figuur in dit werk is Carl Woese, die de Archaea, het derde domein (of koninkrijk) van het leven, definieerde. Hieronder staat een vereenvoudigde versie van het huidige begrip.

Simplified universal phylogenetic tree

Macro-evolutie

Macro-evolutie: het bestuderen van veranderingen boven het niveau van de soort, en hoe deze plaatsvinden. De basisgegevens voor een dergelijke studie zijn fossielen (paleontologie) en de reconstructie van oude omgevingen. Sommige onderwerpen waarvan de studie binnen het domein van de macro-evolutie valt:

  • Adaptieve straling, zoals de Cambrium-explosie.
  • Veranderingen in de biodiversiteit door de tijd heen.
  • Massa-extincties.
  • Spreek- en extinctiecijfers.
  • Het debat tussen gepuncteerd evenwicht en gradualisme.
  • De rol van de ontwikkeling bij het vormgeven van de evolutie: heterochronie; hox-genen.
  • Herkomst van de belangrijkste categorieën: cleidoic-ei; herkomst van de vogels.

Het is een gemakszin: voor de meeste biologen suggereert het geen verandering in het evolutieproces. p87 Voor sommige paleontologen kan wat zij in het fossielenbestand zien niet alleen verklaard worden door de graduele evolutionaire synthese. Ze zijn in de minderheid.

Altruïsme en groepsselectie

Altruïsme - de bereidheid van sommigen om zich op te offeren voor anderen - is wijdverbreid bij sociale dieren. Zoals hierboven uitgelegd, kan de volgende generatie alleen komen van degenen die overleven en zich voortplanten. Sommige biologen dachten dat dit betekende dat altruïsme niet kon evolueren door het normale proces van selectie. In plaats daarvan werd een proces voorgesteld dat "groepsselectie" wordt genoemd. Groepsselectie verwijst naar het idee dat allelen vast kunnen komen te zitten of zich kunnen verspreiden in een populatie vanwege de voordelen die ze geven aan groepen, ongeacht het effect van de allelen op de fitheid van individuen binnen die groep.

Decennialang heeft de kritiek ernstige twijfels doen rijzen over de groepsselectie als een belangrijk evolutief mechanisme.

In eenvoudige gevallen is meteen te zien dat de traditionele selectie voldoende is. Als bijvoorbeeld een broer of zus zich opoffert voor drie broers of zussen, wordt de genetische aanleg voor de handeling vergroot. Dit komt omdat broers en zussen gemiddeld 50% van hun genetische overerving delen, en de opofferingsdaad heeft geleid tot een grotere vertegenwoordiging van de genen in de volgende generatie.

Altruïsme wordt nu over het algemeen gezien als voortkomend uit standaard selectie. De waarschuwingsnota van Ernst Mayr en het werk van William Hamilton zijn beide belangrijk voor deze discussie.

Hamilton's vergelijking

Hamilton's vergelijking beschrijft of een gen voor altruïstisch gedrag zich wel of niet zal verspreiden in een populatie. Het gen zal zich verspreiden als rxb groter is dan c:

r b > c {\\a6} {\displaystyle rb>c\ }

waar:

  • c{\\an5} {\displaystyle c\ }is de voortplantingskost voor de altruïst,
  • b){\displaystyle b\ } het voortplantingsvoordeel voor de ontvanger van het altruïstische gedrag...
  • r {\displaystyle r\ }is de waarschijnlijkheid, boven het bevolkingsgemiddelde, van de individuen die een altruïstisch gen delen - de "graad van verwantschap".

Seksuele voortplanting

Op het eerste gezicht lijkt de seksuele voortplanting in het nadeel te zijn ten opzichte van de aseksuele voortplanting. Om voordelig te zijn, moet de seksuele voortplanting (kruisbestuiving) een tweevoudig nadeel overwinnen (er zijn er twee nodig om zich voort te planten) plus de moeilijkheid om een partner te vinden. Waarom is seks dan zo bijna universeel onder eukaryoten? Dit is een van de oudste vragen in de biologie.

Het antwoord is sinds de tijd van Darwin gegeven: omdat de seksuele bevolking zich beter aanpast aan de veranderende omstandigheden. Een recent laboratoriumexperiment suggereert dat dit inderdaad de juiste verklaring is.

"Wanneer populaties worden uitgekruist, vindt genetische recombinatie plaats tussen verschillende ouderlijke geslachtsdelen. Hierdoor kunnen nuttige mutaties ontsnappen aan schadelijke allelen op de oorspronkelijke achtergrond, en worden gecombineerd met andere nuttige allelen die elders in de populatie ontstaan. In zelfzuchtige populaties zijn individuen grotendeels homozygoot en heeft recombinatie geen effect".

In het hoofdexperiment werden de aaltjeswormen in twee groepen verdeeld. De ene groep was volledig uitkruisend, de andere was volledig zelfzuchtig. De groepen werden onderworpen aan een ruig terrein en werden herhaaldelijk onderworpen aan een mutageen. Na 50 generaties vertoonde de zelfzuchtige populatie een aanzienlijke daling van de conditie (= overleving), terwijl de uitkruisende populatie geen achteruitgang vertoonde. Dit is een van een aantal studies die aantonen dat seksualiteit een reëel voordeel heeft ten opzichte van niet-seksuele vormen van voortplanting.

Bestuiverbestendigheid : deze twee honingbijen, actief op hetzelfde moment en op dezelfde plaats, bezoeken selectief bloemen van slechts één soort, zoals te zien is aan de kleur van het stuifmeel in hun mandje.
Bestuiverbestendigheid : deze twee honingbijen, actief op hetzelfde moment en op dezelfde plaats, bezoeken selectief bloemen van slechts één soort, zoals te zien is aan de kleur van het stuifmeel in hun mandje.

Welke evolutie wordt vandaag de dag gebruikt

Een belangrijke activiteit is de kunstmatige selectie voor domesticatie. Dit is wanneer mensen kiezen uit welke dieren ze willen fokken, op basis van hun eigenschappen. Mensen gebruiken dit al duizenden jaren om planten en dieren te domesticeren.

Meer recentelijk is het mogelijk geworden om gebruik te maken van gentechnologie. Nieuwe technieken zoals 'gene targeting' zijn nu beschikbaar. Het doel hiervan is om nieuwe genen in te brengen of oude genen uit het genoom van een plant of dier uit te schakelen. Voor dit werk is al een aantal Nobelprijzen toegekend.

Het echte doel van het bestuderen van de evolutie is echter om ons begrip van de biologie te verklaren en te helpen. Het is immers de eerste goede verklaring voor hoe de levende dingen zijn geworden zoals ze zijn. Dat is een grote prestatie. De praktische dingen komen vooral uit de genetica, de wetenschap begonnen door Gregor Mendel, en uit de moleculaire en celbiologie.

Evolutie edelstenen

In 2010 selecteerde het tijdschrift Nature 15 onderwerpen als 'Evolution juweeltjes'. Dit waren:

Edelstenen uit het fossielenbestand

  1. Landlevende voorouders van walvissen
  2. Van water naar land (zie tetrapod)
  3. De herkomst van de veren (zie herkomst van de vogels)
  4. De evolutionaire geschiedenis van het gebit
  5. De oorsprong van het gewervelde skelet

Edelstenen uit habitats

  1. Natuurlijke selectie in speciatie
  2. Natuurlijke selectie bij hagedissen
  3. Een geval van co-aanpassing
  4. Differentiële spreiding bij wilde vogels
  5. Selectief overleven in wilde guppies
  6. Evolutionaire geschiedenis

Edelstenen uit moleculaire processen

  1. Darwin's Galapagos vinken
  2. Micro-evolutie ontmoet macro-evolutie
  3. Toxine resistentie in slangen en mosselen
  4. Variatie versus stabiliteit
  • De natuur is het oudste wetenschappelijke weekblad. De link is te downloaden als een gratis tekstbestand, compleet met referenties. Het idee is om de informatie beschikbaar te stellen aan docenten.

Reacties op het idee van de evolutie

Debatten over het feit van de evolutie

Het idee dat al het leven evolueerde was al voorgesteld voordat Charles Darwin On the Origin of species publiceerde. Zelfs vandaag de dag bespreken sommige mensen nog steeds het concept van evolutie en wat het voor hen betekent, hun filosofie en hun religie. Evolutie verklaart wel een aantal dingen over onze menselijke natuur. Mensen praten ook over de sociale implicaties van evolutie, bijvoorbeeld in de sociobiologie.

Sommige mensen hebben het religieuze geloof dat het leven op aarde door een god is geschapen. Om in het idee van evolutie te passen met dat geloof, hebben mensen ideeën gebruikt zoals geleide evolutie of theïstische evolutie. Ze zeggen dat evolutie echt is, maar op de een of andere manier wordt geleid.

Er zijn veel verschillende concepten van theïstische evolutie. Veel creationisten geloven dat de scheppingsmythe die in hun religie wordt gevonden tegen het idee van evolutie ingaat. Zoals Darwin zich realiseerde, is het meest controversiële deel van de evolutionaire gedachte wat het betekent voor de menselijke oorsprong.

In sommige landen, vooral in de Verenigde Staten, bestaat er spanning tussen mensen die het idee van de evolutie aanvaarden en mensen die het niet aanvaarden. Het debat gaat vooral over de vraag of de evolutie in scholen moet worden onderwezen, en op welke manier dit moet gebeuren.

Ook andere gebieden, zoals kosmologie en aardwetenschappen, komen niet overeen met de oorspronkelijke geschriften van veel religieuze teksten. Deze ideeën waren ooit ook fel tegengesteld. Dood voor ketterij werd bedreigd voor degenen die tegen het idee schreven dat de aarde het centrum van het universum was.

Evolutionaire biologie is een recenter idee. Bepaalde religieuze groepen verzetten zich meer dan andere religieuze groepen tegen het idee van evolutie. Zo heeft de rooms-katholieke kerk nu het volgende standpunt over evolutie: Paus Pius XII zei in zijn encycliek Humani Generis uit de jaren '50:

"De Kerk verbiedt niet dat (...) onderzoek en discussies (...) plaatsvinden met betrekking tot de evolutieleer, voor zover zij onderzoek doet naar de oorsprong van het menselijk lichaam als zijnde afkomstig van reeds bestaande en levende materie," Paus Pius XII Humani Generis

Paus Johannes Paulus II heeft dit standpunt in 1996 geactualiseerd. Hij zei dat Evolutie "meer was dan een hypothese":

"In zijn encycliek Humani Generis heeft mijn voorganger Pius XII al [gezegd] dat er geen conflict is tussen de evolutie en de geloofsleer over de mens en zijn roeping. (...) Vandaag, meer dan een halve eeuw na (...) die encycliek, leiden enkele nieuwe bevindingen ons naar de erkenning van de evolutie als meer dan een hypothese. Het is opmerkelijk dat deze theorie steeds meer invloed heeft gehad op de geest van de onderzoekers, na een reeks ontdekkingen in verschillende wetenschappelijke disciplines," sprak Paus Johannes Paulus II tot de Pauselijke Academie van Wetenschappen.

De Anglicaanse Communie verzet zich ook niet tegen de wetenschappelijke evolutierekening.

Evolutie gebruiken voor andere doeleinden

Veel van degenen die de evolutie accepteerden, waren niet erg geïnteresseerd in de biologie. Ze waren geïnteresseerd in het gebruik van de theorie om hun eigen ideeën over de samenleving te ondersteunen.

Racisme

Sommige mensen hebben geprobeerd de evolutie te gebruiken om racisme te ondersteunen. Mensen die racisme wilden rechtvaardigen, beweerden dat bepaalde groepen, zoals zwarte mensen, inferieur waren. In de natuur overleven sommige dieren beter dan andere en het leidt er wel toe dat dieren beter aangepast zijn aan hun omstandigheden. Bij menselijke groepen uit verschillende delen van de wereld kan de evolutie alleen maar zeggen dat elke groep waarschijnlijk goed is aangepast aan zijn oorspronkelijke situatie. Evolutie doet geen uitspraken over beter of slechter. Het zegt niet dat elke menselijke groep superieur is aan een andere.

Eugenetica

Dit verbazingwekkende idee van eugenetica was nogal anders. Twee dingen waren al in de 18e eeuw opgemerkt. Een daarvan was het grote succes van de boeren in het fokken van vee en gewassen. Zij deden dit door te selecteren welke dieren of planten de volgende generatie zouden voortbrengen (kunstmatige selectie). De andere opmerking was dat mensen uit de lagere klasse meer kinderen hadden dan mensen uit de hogere klasse. Als (en het is een groot als) de hogere klassen er op basis van verdienste waren, dan was hun gebrek aan kinderen precies het tegenovergestelde van wat er zou moeten gebeuren. Sneller fokken in de lagere klassen zou leiden tot een verergering van de samenleving.

Het idee om de menselijke soort te verbeteren door selectief te kweken wordt eugenetica genoemd. De naam werd voorgesteld door Francis Galton, een slimme wetenschapper die het goed wilde doen. Hij zei dat de menselijke voorraad (genenpool) moet worden verbeterd door een selectief fokbeleid. Dit zou betekenen dat degenen die als "goed bestand" worden beschouwd, een beloning zouden krijgen als ze zich voortplanten. Echter, andere mensen suggereerden dat degenen die als "slecht bestand" werden beschouwd verplichte sterilisatie, prenatale testen en geboortebeperking zouden moeten ondergaan. De Duitse nazi-regering (1933-1945) gebruikte eugenetica als dekmantel voor hun extreme rassenpolitiek, met vreselijke resultaten.

Het probleem met Galton's idee is hoe te beslissen welke functies te selecteren. Er zijn zoveel verschillende vaardigheden die mensen kunnen hebben, dat je het niet eens kunt zijn met wie "goede voorraad" en wie "slechte voorraad" was. Er was meer overeenstemming over wie niet moest fokken. Verschillende landen hebben wetten aangenomen voor de verplichte sterilisatie van ongewenste groepen. De meeste van deze wetten werden tussen 1900 en 1940 aangenomen. Na de Tweede Wereldoorlog heeft de walging over wat de nazi's hadden gedaan, alle pogingen tot eugenetica verpletterd.

Algoritmeontwerp

Sommige vergelijkingen kunnen worden opgelost met behulp van algoritmen die de evolutie simuleren. Evolutionaire algoritmen werken zo.

Sociaal Darwinisme

Een ander voorbeeld van het gebruik van ideeën over evolutie om sociale actie te ondersteunen is Sociaal Darwinisme. Sociaal Darwinisme is een term die gegeven wordt aan de ideeën van de 19e eeuwse sociaal filosoof Herbert Spencer. Spencer geloofde dat de survival of the fittest toegepast kon en moet worden op de handel en de menselijke samenlevingen als geheel.

Opnieuw gebruikten sommigen deze ideeën om te beweren dat racisme en een meedogenloos economisch beleid gerechtvaardigd waren. Vandaag de dag zeggen de meeste biologen en filosofen dat de evolutietheorie niet moet worden toegepast op het sociaal beleid.

Controverse

Sommige mensen zijn het niet eens met het idee van de evolutie. Ze zijn het er om een aantal redenen niet mee eens. Meestal worden deze redenen beïnvloed door of gebaseerd op hun religieuze overtuigingen. Mensen die het niet eens zijn met evolutie geloven gewoonlijk in creationisme of intelligent ontwerp.

Desondanks is de evolutie een van de meest succesvolle theorieën in de wetenschap. Mensen hebben ontdekt dat het nuttig is voor verschillende soorten onderzoek. Geen van de andere suggesties verklaren dingen, zoals fossielen, ook niet. Dus, voor bijna alle wetenschappers staat de evolutie niet ter discussie.

Toen het Darwinisme in de jaren 1870 werd geaccepteerd, symboliseerden karikaturen van Charles Darwin met een apenlichaam de evolutie.
Toen het Darwinisme in de jaren 1870 werd geaccepteerd, symboliseerden karikaturen van Charles Darwin met een apenlichaam de evolutie.

Gerelateerde pagina's

AlegsaOnline.com - 2020 - License CC3