De evolutieleer: Rudimentaire organen en embryogenese

Veel 'vleugelloze' insekten vertonen nog kleine, rudimentaire vleugelstompjes. Dergelijke onontwikkelde en nutteloze organen zijn in talloze vormen in de planten- en dierenwereld ontdekt. Een aantal ervan hebben nog flinke afmetingen, zoals de vleugels van een struisvogel en het stuitje of staartbeen van de mens. Waardoor worden dergelijke afwijkingen veroorzaakt? Door de natuurlijke selectie, waarvan ze de achtergebleven sporen zijn, moet het antwoord zijn op deze vraag.

Evolutie rudimentaire organen

Rudimentaire organen bij planten en dieren
Een rudiment is een aanwezig orgaan dat niet of nauwelijks een functie heeft en minder ontwikkeld is dan de andere organen. Van de salamanderfamilie urodela zijn verschillende soorten teruggekeerd naar een zuivere levenswijze in het water, waarbij de eertijds op het land gebruikte ledematen tot korte stompjes zijn gereduceerd. Ruscus (muizedoorn) is een plant met bladvormige stengels waarin de voedselsynthese plaatsvindt; omdat een dergelijke bouw tot verlaging van de verdamping leidt, kan dit gewas ook op droge plaatsen gedijen. De bladeren ervan zijn precies als de pootjes van de salamanders gekrompen tot minuscule resten, die al snel na hun vervorming weer verdorren en afvallen. Ook cactuszaailingen bezitten kleine rudimentaire blaadjes die in de regel niet meer voorkomen bij de volwassen exemplaren.

Planten en dieren met rudimentaire organen stammen af van soorten waarin die organen een belangrijke taak hadden. Door een veranderende levenswijze in een nieuw milieu zijn ze echter overbodig geworden, en als zodanig alleen maar hinderlijk. Een exemplaar met een (iets) kleiner rudiment is hierdoor in het voordeel ten opzichte van de anderen, waardoor dit kenmerk zich in de loop van de ontwikkeling over een steeds groter deel van de populatie zal verbreiden. Met andere woorden, de natuurlijke selectie zorgt ervoor dat in de opeenvolgende generaties het rudimentaire orgaan steeds kleiner wordt, totdat het uiteindelijk (vrijwel) geheel verdwijnt. Rudimentaire organen van levende planten en dieren vormen de getuigenis van de werking van de evolutie.

Opvallende rudimenten bij de mens
Het staartbeen of stuitje bestaat meestal uit drie of vier vergroeide ruggenwervels (rudimentaire staartwervels) onder het heiligbeen (zie afbeelding inleiding). Het steekt natuurlijk niet uit, maar is een overblijfsel van de langere staart die onze voorouders bezeten moeten hebben. In de menselijke oorschelp zit het overblijfsel van de langere punt die het oor vroeger moet hebben gehad, dat wil zeggen het is een rudiment. Het feit dat onze voorouders grotere oren hadden, betekent dat ze van nut waren, mogelijk om beter te kunnen horen of om meer warmte af te voeren via het grotere oppervlak, wat één van de functies van hertenhoorns is. Toen de punt overbodig werd hebben de oren zich aangepast door kleiner te worden. Lange tijd werd gedacht dat ook de blinde darm of appendix een nutteloos orgaan was. Inmiddels stellen sommige medische wetenschappers dat dit orgaan een functie heeft in de produktie van antistoffen.

Embryogenese

Embryogenese omvat de ontwikkeling van de aanleg van weefsels van het ongeboren kind tijdens de zwangerschap (van de 16e tot 75e dag na de bevruchting). Een dramatische voorstelling van de evolutie levert de ontwikkeling van een enkel bevruchte eicel tot een ingewikkeld volwassen organisme. Het microscopische beeld van de menselijke eicel vertoont maar weinig verschil met dat van een eencellige protozoë. Protozoa zijn eencellige levensvormen waarbij alle levensfuncties zijn verenigd in één cel. In zoet water en in zee vormen zij een belangrijk bestanddeel van het plankton. Na de bevruchting, in het stadium van klieving en instulping waarbij een tweelagige structuur met een centrale holte ontstaat, lijkt het embryo van de mens op een holtedier. Als de twee kiembladen (lagen) uit het beginstadium een derde cellaag, het mesoderm, tot ontwikkeling komt doet het bouwschema ervan denken aan dat van platwormembryo's (de platworm is het eerste dier in embryonaal stadium met goed ontwikkelde ogen, slokdarm en andere organen). Dan volgt de ontwikkeling van de ruggestreng en zenuwstreng, van de kieuwspleten en van een uit twee kamers opgebouwd hart: in deze fase lijkt het embryo op een jonge vis. Weldra verschijnen armen en benen, terwijl hart en nieren verandering ondergaan. Tenslotte gaat het embryo er uitzien als een jong zoogdier, maar pas tegen de tijd dat het op het punt van staat geboren te worden (en zijn staart verliest), ziet er eruit als een menselijk wezen (zie afbeelding links).

Betekent dit dat een dier of een plant in het beginstadium van zijn ontwikkeling de hele evolutie van de betreffende soort herhaalt? Zeker niet, maar wel komen in de loop van het groeiproces veel resten van voorgaande evolutiestadia tot uitdrukking, die duidelijk aantonen dat er slechts één stamboom van het leven bestaat, hoe rijk vertakt deze vertegenwoordiging ook mag zijn.