Natuurlijke selectie | een centraal concept van evolutie

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

1. Alle levende wezens zijn zo vruchtbaar dat hun bevolkingsomvang voor altijd snel zou kunnen toenemen.
2. Eigenlijk neemt de omvang van de populaties niet in die mate toe. Meestal blijven de aantallen ongeveer gelijk.
3. Voedsel en andere hulpbronnen zijn beperkt. Er is dus concurrentie om voedsel en middelen.
4. Geen twee individuen zijn gelijk. Daarom hebben ze niet dezelfde kans om te leven en zich voort te planten.
5. Veel van deze variatie is erfelijk. De ouders geven de eigenschappen via hun genen door aan de kinderen.
6. De volgende generatie komt voort uit degenen die overleven en zich voortplanten. De eliminatie wordt veroorzaakt door de relatieve fit tussen de individuen en de omgeving waarin zij leven. Na vele generaties heeft de populatie meer nuttige genetische verschillen, en minder schadelijke. Natuurlijke selectie is eigenlijk een proces van eliminatie.

Er zijn nu heel wat voorbeelden van natuurlijke selectie in natuurlijke populaties.

Resistentie tegen antibiotica

Een bekend voorbeeld van natuurlijke selectie in actie is de ontwikkeling van antibioticaresistentie bij micro-organismen. Sinds de ontdekking van penicilline in 1928 door Alexander Fleming worden antibiotica gebruikt om bacteriële ziekten te bestrijden. Natuurlijke bacteriepopulaties bevatten onder hun enorme aantal individuele leden een aanzienlijke variatie in hun genetisch materiaal, als gevolg van mutaties. Bij blootstelling aan antibiotica sterven de meeste bacteriën snel, maar sommige hebben mutaties die hen iets minder gevoelig maken. Als de blootstelling aan antibiotica kort is, zullen deze individuen de behandeling overleven. De eliminatie van individuen die geen resistentie hebben, is een voorbeeld van natuurlijke selectie.

Met voldoende tijd en herhaalde blootstelling aan het antibioticum zal een populatie van antibioticaresistente bacteriën ontstaan. Dit leidt tot een zogenaamde evolutionaire wapenwedloop, of co-evolutie, waarbij bacteriën stammen blijven ontwikkelen die minder gevoelig zijn voor antibiotica, terwijl medische onderzoekers nieuwe antibiotica blijven ontwikkelen die deze bacteriën kunnen doden. Bestrijdingsstrategieën omvatten doorgaans het gebruik van andere, sterkere antibiotica; onlangs zijn echter nieuwe MRSA-stammen opgedoken die zelfs tegen deze geneesmiddelen resistent zijn. Een soortgelijke situatie doet zich voor bij de resistentie van pesticiden in planten en insecten, en bij de resistentie van malaria tegen kinine.

Camouflage

Een beroemd geval is de studie van de evolutie van de pepermot, en er zijn vele andere voorbeelden. De meeste van deze dagvliegende motten waren licht van kleur, maar slechts enkele motten waren donker. Aanvankelijk overleefden de lichtgekleurde motten beter omdat ze gecamoufleerd waren tegen de lichte kleur van de nabijgelegen bomen. Dit maakte het moeilijk voor vogels om ze te zien.

Toen er fabrieken werden gebouwd, maakte de vervuiling alle bomen zwart. Nu vielen de lichtgekleurde motten op tegen de donkere schors. De donker gekleurde motten waren in het voordeel nadat de omgeving was veranderd. De genen die de donkere kleur regelen, verspreidden zich door de mottenpopulatie. Na de tweede wereldoorlog zorgden controles tegen vervuiling ervoor dat het milieu schoner werd. Toen waren de lichtere motten weer in het voordeel, en ze komen nu veel vaker voor.

Mimicry is een ander voorbeeld: Sommige ongevaarlijke insecten bootsen andere insecten na die gevaarlijk zijn, of die vies smaken. Mimicry evolueert omdat de betere imitators beter overleven. Zij leven en produceren meer nakomelingen dan de minder goede imitators. De genen van de betere nabootsers komen vaker voor in de soort. Na verloop van tijd komen imitatiesoorten dichter bij hun modellen.

Seksuele selectie is een speciale vorm van natuurlijke selectie. Het is een theorie van Charles Darwin dat bepaalde evolutionaire kenmerken kunnen worden verklaard door concurrentie binnen een soort. Darwin definieerde seksuele selectie als de gevolgen van de "strijd tussen de individuen van het ene geslacht, meestal de mannetjes, om het bezit van het andere geslacht". Het zijn meestal mannetjes die elkaar bestrijden. Eigenschappen die door mannelijke gevechten worden geselecteerd, worden secundaire geslachtskenmerken genoemd (waaronder hoorns, geweien, enz.) en worden soms "wapens" genoemd. Door partnerkeuze geselecteerde kenmerken worden "versieringen" genoemd.

Vrouwtjes paren vaak het liefst met mannetjes met uiterlijke versieringen - overdreven morfologische kenmerken. Genen die mannetjes in staat stellen om indrukwekkende versieringen of gevechtscapaciteiten te ontwikkelen, kunnen eenvoudigweg pronken met een grotere weerstand tegen ziekten of een efficiënter metabolisme - eigenschappen die ook de vrouwtjes ten goede komen. Dit idee staat bekend als de "goede genen"-hypothese. Seksuele selectie wordt vandaag de dag nog steeds onderzocht en besproken.

Ernst Mayr zei:

"Sinds de dagen van Darwin is het duidelijk geworden dat dit soort selectie een veel breder gebied van verschijnselen omvat, en in plaats van seksuele selectie kan het beter worden aangeduid als selectie voor reproductief succes... er is sprake van echte selectie, niet van eliminatie, in tegenstelling tot overlevingsselectie. Als je bedenkt hoeveel nieuwe soorten selectie voor reproductief succes jaar na jaar worden ontdekt, begin ik me af te vragen of dit niet nog belangrijker is dan overlevingsselectie, tenminste in bepaalde hogere organismen".