mijn kijk op

Natuurlijke selectie en seksuele selectie: evolutie?

In 2009 verscheen het boek 'Het grootste spektakel ter wereld – Bewijs voor evolutie' ('The greatest show on earth – The Evidence for Evolution') van de hand van de alom bekende evolutiebioloog en pleitbezorger van het atheïsme, Richard Dawkins (1941 – heden). Volgens informatie op de achterflap van het boek zou Dawkins 'voor eens en voor altijd duidelijk maken dat evolutie bewezen is en boven alle twijfel verheven'. Dat is ferme taal en veel mensen zullen zich hierdoor mogelijk laten inpakken, vooral ook omdat recensent Hendrik Spiering er nog eens een schepje bovenop doet met de opmerking dat 'het een verspilling is van energie dat sommige gelovige christenen en moslims werkelijk hun kostbare geloof verbinden met zo'n absurde afwijzing van de evolutietheorie'. Je hoeft echter geen godgelovige te zijn om de evolutietheorie af te wijzen. Het is belangrijk om te gaan waar de feiten je naartoe leiden.

• Wat is evolutie volgens Dawkins?
• Hoge genfrequentie
• Chromosomen
• Allelen
• Evolutie is méér dan verandering in genfrequenties
• Dubbelzinnigheid of bait-and-switch
• Natuurlijke selectie
• Aanpassing van organismen aan de omstandigheden
• Variatie en selectie & mutatie en selectie
• Nieuwe (onder)soorten
• Natuurlijke selectie en seksuele selectie
• Natuurlijke selectie is geen scheppende kracht
• Guppy's
• Dr. John Endler
• Experimenten
• Natuurlijke stroom
• Evolutie onder onze eigen ogen?
• Verhaal
• Natuurlijke selectie, geen (opwaartse) evolutie

Wat is evolutie volgens Dawkins?

Richard Dawkins geeft in zijn boek 'Het grootste spektakel ter wereld' een omschrijving van evolutie: "In een genenpoel bestaat niet de intrinsieke tendens dat sommige genen in frequentie toe- of afnemen. Maar is er een systematische toe- of afname in de frequentie van een bepaald gen in een genenpoel, dan is dat precies en exact wat bedoeld wordt met evolutie."[1] Wanneer biologen (zoals Dawkins) beweren dat ze evolutie hebben waargenomen, zeggen ze dus in feite dat ze een verandering hebben vastgesteld in de frequentie van bepaalde allelen binnen de beschouwde populatie. Evolutie is dan de verandering in de frequentie van de allelen binnen een genenpool, van één generatie op de volgende; biologische evolutie heeft vanzelfsprekend betrekking op populaties en niet op individuen. Met andere woorden: populaties evolueren, individuen niet. Het gaat te dezen om veranderingen die genetisch én overerfelijk zijn.

Hoge genfrequentie

Chromosomen

Chromosomen zijn draadvormige structuren in de celkern die dragers zijn van een groot aantal genen. Een gen is de eigenlijke drager van de erfelijke informatie; elk gen bezet een bepaalde plaats op een bepaald chromosoom en de mens bezit ongeveer 21.000 genen. Soms is slechts één genenpaar bepalend voor een bepaald lichaamskenmerk, maar vaak wordt een lichaamskenmerk bepaald door twee of meer paren genen. Van een bepaald gen komen meerdere vormen voor. Een bepaalde vorm van een gen noemen we een allel (meervoud: allelen). Bijvoorbeeld het allel voor blauwe ogen óf het allel voor bruine ogen.

Allelen

Allelen zijn verschillende vormen van een gen. Sommige mensen hebben het allel voor blauwe ogen, en sommige hebben het allel voor bruine ogen. Groene ogen zijn ook mogelijk. Bij een groenbruine oogkleur komen zowel de eigenschap bruine oogkleur als groene oogkleur tot expressie. Het allel voor bruine ogen en het allel voor groene ogen zijn beide dominant over het allel voor blauwe ogen. Frequentie verwijst naar het aantal mensen in de bevolking die deze allelen hebben. Een bevolking zou hypothetisch kunnen bestaan uit mensen van wie 30% bruine ogen en 70% blauwe ogen heeft. Een verandering in frequentie treedt op als enkele generaties later, 15% van de bevolking bruine ogen en 85% blauwe ogen heeft. Dit kan gemakkelijk gebeuren als mensen met blauwe ogen vooral met elkaar trouwen en meer baby's krijgen dan de mensen met bruine ogen.

Zo kan ook het vóórkomen van een afwijkend gen verklaard worden. Zo zijn de Oost-Europese Joden vaker drager van een drietal erfelijke stofwisselingsziekten, waaronder de ziekte van Tay-Sachs, dat autosomaal recessief overerfbaar is en wordt veroorzaakt door een fout in chromosoom 15.[2] De hoge genfrequenties worden in verband gebracht met tuberculose (tbc). Tay-Sachs dragers lijken beschermd te zijn tegen tuberculose. Eén op de dertig Ashkenazi Joden is drager van de aandoening, en in de Joodse populatie komt zij bij 1:3.900 pasgeborenen voor. In het algemeen komt de ziekte van Tay-Sachs slechts bij 1:112.000 pasgeborenen voor. Tijdens de Tweede Wereldoorlog kwam tbc op grote schaal voor in Oost-Europese Joodse nederzettingen. De bescherming tegen tbc dat Tay-Sachs blijkbaar bood onder de Joodse bevolking, werd versterkt doordat ze de getto's niet mochten verlaten. De hoge genfrequentie kan dus in verband worden gebracht met tbc-uitbraken en het opgesloten zijn in getto's.

Evolutie is méér dan verandering in genfrequenties

Evolutie vereist echter een mechanisme dat meer doet dan alleen het shuffelen van allelen binnen een bevolkingsgroep.[3] In het voorbeeld van de bevolkingsgroep met blauwe en bruine ogen, is er niets veranderd behalve het aantal mensen met een bepaalde kleur ogen. Het enige dat veranderde was hoe vaak een bepaald allel binnen de bevolking voorkwam. Datzelfde geldt voor de ziekte van Tay-Sachs. De hoge genfrequenties worden geassocieerd met tbc wat destijds op grote schaal voorkwam en waar nog geen remedie voor was, en het gedwongen opgesloten zijn in getto's.

Dubbelzinnigheid of bait-and-switch

Waar Dawkins zich schuldig aan maakt is (de drogreden) ambiguïteit of dubbelzinnigheid. In het Engelse taalgebied spreekt men van equivocation fallacy of bait-and-switch. Het betreft de mogelijkheid om aan een term –in dit geval 'evolutie'– uiteenlopende betekenissen toe te kennen. Niemand –ook een creationist niet– ontkent dat er veranderingen optreden in de frequentie van de allelen binnen een genenpool. De veronderstelde evolutie van eencellige tot mens vereist echter een mechanisme dat tot méér in staat is dan het 'rondpompen' van allelen in een bepaalde bevolkingsgroep of de beschadiging van allelen. Voor de de evolutie van eencellige tot mens is een ontzaglijke toename van genetische informatie in het DNA nodig en de evolutietheorie moet daarom met een verklaring komen met betrekking tot de ontwikkeling van een organisme van de chemische bouwstenen via een primitieve voorouder tot zijn huidige vorm. Dat doet Dawkins echter nergens in zijn meer dan 400 pagina's tellende boek.

Natuurlijke selectie

Aanpassing van organismen aan de omstandigheden

Dawkins gebruikt ontzettend veel papier om te bewijzen dat natuurlijke selectie een feit is. Hij schrijft boeiend en zijn voorbeelden zijn onderhoudend (alhoewel soms uit de 'oude doos'), maar Dawkins vergeet te vermelden dat natuurlijke selectie ook binnen het scheppingsmodel of creationisme een belangrijke rol speelt bij de aanpassing van organismen aan de omstandigheden, en het gezond houden van populaties door het elimineren van zwakke organismen.

Natuurlijke selectie betekent dat binnen populaties de organismen die beter aan het milieu of hun omgeving aangepast zijn (adaptatie), meer kans hebben om te overleven en voor nakomelingen te zorgen dan organismen die minder goed aangepast zijn. Afhankelijk van de omgeving waarin een soort leeft, zijn er zowel gunstige als ongunstige eigenschappen te onderscheiden. Het organisme dat zich met bepaalde gunstige eigenschappen het beste kan aanpassen aan de omgeving waarin zij leven, heeft daarom betere overlevingskansen en zal om die reden steeds dominanter worden binnen de populatie. Er komen dientengevolge steeds meer individuen met de eigenschappen die voor dié omgeving voordelig zijn.

Variatie en selectie & mutatie en selectie

Er is genetische variatie binnen een populatie en variatie binnen een soort geeft aanleiding tot selectie. Als gevolg van (random) mutaties ontstaan er erfelijke verschillen tussen organismen van dezelfde soort. Toch raken de genen zelf meestal niet gemuteerd, dankzij een mechanisme dat bekendstaat als 'mutatiebescherming'. Bij het ontstaan van nieuwe (onder)soorten is de hoofdrol weggelegd voor het mechanisme van variatie en selectie van genencombinaties uit de verzameling beschikbare genen. Voor het ontstaan van nieuwe soorten is uiteraard ook afsplitsing of reproductieve isolatie nodig.

Nieuwe (onder)soorten

Een deel van een populatie kan door allerlei omstandigheden gescheiden raken en een nieuwe populatie vormen. De genetische verschillen tussen de populaties wordt steeds groter. Het optreden van reproductieve isolatie is dan ook de belangrijkste stap bij het ontstaan van nieuwe (onder)soorten. Deze nieuwe ondersoorten zijn door recombinatie ontstaan en representeren allemaal een gedeelte van het DNA uit de oorspronkelijke genenpoel waaruit zij voortkomen. Voeg de (onder)soorten samen en je krijgt een beeld van hoe de oorspronkelijke soort of het 'oertype' eruit moet hebben gezien.

Ook laat Dawkins weg dat natuurlijke selectie niet als eerste is beschreven door Darwin, maar door nota bene een creationist, Edward Blyth, ofschoon deze de term 'selectie' niet gebruikte en vooral oog had voor de conserverende rol van natuurlijke selectie.[4]

Natuurlijke selectie en seksuele selectie

Afhankelijk van de omgeving waarin een soort leeft, zijn sommige eigenschappen gunstig en andere eigenschappen nadelig. Een organisme dat vooral beschikt over gunstige eigenschappen, zal een grotere kans hebben om veel nakomelingen te produceren dan één met veel nadelige eigenschappen. Het bezit van een langere snavel kan onder bepaalde omstandigheden de overlevingskansen van een vogel vergroten. Bijvoorbeeld doordat een vogel meer voedsel kan bemachtigen. Onder natuurlijke selectie behoort nadrukkelijk ook seksuele selectie. Zo hebben dieren waaronder vogels een voorkeur voor partners met een bepaald uiterlijk en zijn vele vogelsoorten mooi gekleurd. Een flamboyant verenkleed leidt bijvoorbeeld tot een hogere overlevingskans, omdat vrouwtjes dat aantrekkelijk vinden. Tegelijk trekt zo'n verenkleed veel aandacht en daardoor kan het mannetje sneller opgemerkt worden door een roofdier. Zodoende kunnen natuurlijke selectie en seksuele selectie met elkaar conflicteren.

Natuurlijke selectie is geen scheppende kracht

De werking van natuurlijke selectie waarbij duidelijk wordt hoe dieren zich aanpassen aan hun omgeving, vormt voor creationisten dus geen enkel probleem. Natuurlijke selectie en seksuele selectie zijn processen die men overal in de natuur kan waarnemen, maar het is volstrekt ontoereikend om evolutie te verklaren. Het kan alleen maar selecteren wat reeds beschikbaar is, het is géén scheppende kracht of mechanisme; het creëert geen nieuwe biologische systemen die nodig zijn voor 'opwaartse' evolutie.

Guppy's

Dr. John Endler

Een collega van Richard Dawkins, dr. John Endler, heeft veldwerk verricht onder wilde guppy's (Poecilia reticulata), die in bergriviertjes leven op Trinidad en Tobago.[5] De mannetjes zijn feller gekleurd dan de vrouwtjes. Het viel Endler op dat plaatselijke populaties enorm van elkaar konden verschillen. In sommige populaties hadden mannetjes alle kleuren van de regenboog, terwijl op andere plekken de mannetjes veel vlakker van kleur waren, zij het nog altijd feller gekleurd dan vrouwtjes. Net als de vrouwtjes, maar in mindere mate, waren ze gecamoufleerd tegen de achtergrond van de kiezelbodems van de riviertjes waarin ze leven. Endler toonde aan dat de stroompjes waar de mannetjes minder felle kleuren hadden tevens meer predatie plaatsvond. In riviertjes daarentegen waar weinig dieren werden opgegeten, waren de mannetjes feller gekleurd: ze hadden er meer, grotere en opvallendere stippen. In deze stroompjes hadden de mannetjes de vrijheid om heldere kleuren te ontwikkelen om daarmee vrouwtjes te verleiden (seksuele selectie). Dawinks schrijft dat de druk van vrouwtjes om felle kleuren te ontwikkelen in alle afzonderlijke populaties aanwezig was, ongeacht of de plaatselijke predatoren een sterke of zwakke selectiedruk in de andere richting uitoefenden.[6]

Experimenten

Endler breidde zijn onderzoek uit met experimenten. Hij zette een grote kas op waarin hij de tropische wereld van de guppy's nabootste. Hij legde daarin tien vijvers aan en de bodem van alle vijvers bestond uit grind: vijf hadden grof, kiezelachtig grind en de andere vijf hadden fijner, meer zandachtig grind. In twee vijvers (één met fijn en één met grof grind) zaten in het geheel geen predatoren, in vier vijvers (twee met grof en twee met fijn grind) bevatten de gevaarlijke snoekchiclide en in de overige vier vijvers introduceerde hij de Rivulus hartii, een 'zwakke predator'. De guppy's werden willekeurig over de vijvers verdeeld en ze kregen eerst zes maanden de tijd om zich vrij van predatoren voort te planten.

Na vijf en na negen maanden deed Endler een census in alle vijvers. Voordat er predatoren werden uitgezet, was er een grote variatie in het aantal stippen doordat de guppy's uit allerlei riviertjes waren verzameld, met meer en minder predatoren. In de eerste zes maanden voordat de predatoren werden uitgezet, schoot het aantal stippen per vis omhoog. Nadat de predatoren de kop opstaken, dook in de vier vijvers met de gevaarlijke predator het aantal stippen per vis naar beneden. Doch in de twee vijvers zonder predatoren en in de vier vijvers met zwakke predatoren bleef het aantal stippen toenemen. Op een gegeven ogenblik was er een bovengrens bereikt. Zwakke predatie gaf ongeveer dezelfde resultaten als geen predatie. De zwakke predatie werd overstemd door seksuele selectie voor vrouwtjes die veel stippen prefereren.

De grootte van de stippen varieerde ook. In de aanwezigheid van zwakke of sterke predatoren zorgde grof grind voor relatief grote stippen en klein grind voor relatief klein stippen, ter nabootsing van de grootte van de grindsteentjes in de poel. De guppy's vielen hierdoor minder op als 'smakelijk maaltje' voor predatoren. In de vijvers zonder predatoren vond het tegengestelde effect plaats. Op fijn grind waren de stippen van de mannetjes groter en op grof grind waren ze juist kleiner. Hierdoor vielen ze meer op, wat beter werkt om vrouwtjes aan te trekken.

Natuurlijke stroom

Endler deed ook een experiment in een natuurlijke stroom om te bekijken of hij dezelfde resultaten zou bereiken. In een natuurlijke stroom waarin de snoekchicliden leefden ving hij mannetjes die relatief onopvallend waren en zette ze vervolgens uit in een zijtak van dezelfde rivier waarin geen guppy's leefden en alleen de zwakke predator, de killivis. Drieëntwintig maanden later keerde hij terug en wat bleek: de mannetjes waren helderder van kleur geworden vanwege de seksuele voorkeur van de vrouwtjes en vanwege de afwezigheid van gevaarlijke predatoren.

Niet alleen kleurverschillen doen zich voor wanneer je guppy's in een stroom met veel predatoren vergelijkt met guppy's in een stroom met slechts zwakke predatiedruk. Er doet zich ook een waaier aan andere verschillen voor. Guppy's in in rivieren met lage predatiedruk zijn later seksueel volgroeid dat guppy's met een hoge predatiedruk en ze zijn later groter op het moment dat ze volwassen worden; ze planten zich minder vaak voort en hun worpen bevatten minder, maar grotere nakomelingen.

Evolutie onder onze eigen ogen?

Verhaal

Deze John Endler vertelde Dawkins een verhaal over een ontmoeting met een passagier tijdens een vliegreis in de Verenigde Staten. Deze passagier toonde veel interesse in het guppy-onderzoek en hij stelde veel vragen. Dawkins schrijft verder:

"Geïntrigeerd door de elegantie van de theorie die aan de experimenten ten grondslag leek te liggen, vroeg hij Endler wat die theorie was en wie hem had verzonnen. Pas toen liet dr. Endler de woorden vallen waarvan hij correct had vermoed dat ze een schok teweeg zouden brengen: 'Dat is Darwins theorie van evolutie door natuurlijke selectie!' De houding van de man veranderde op slag. Hij kreeg een rood hoofd; hij draaide zich abrupt weg, weigerde nog verder te praten en beëindigde zo wat tot op dat moment een vriendelijk gesprek was geweest. Meer dan vriendelijk zelfs: dr. Endler schreef me dat de man 'tot op dat moment enkele heel goede vragen had gesteld, wat aangaf dat hij het betoog enthousiast en intellectueel probeerde te volgen. Dit is echt tragisch'."[7]

Dawkins noemt deze medepassagier van Endler 'kleingeestig' en hij zet hiermee de toon. Het is echter de vraag of er sprake is van kleingeestigheid. Misschien voelde de medepassagier zich bij de neus genomen en was hij niet ad rem genoeg om daar direct en adequaat op te reageren. Het is een gemiste kans dat deze medepassagier – afgaande op het verhaal zoals Dawkins dat vertelt – dr. Endler niet van repliek diende door de bait-and-switch tactiek aan de kaak te stellen waar deze zich van bediende, en waar ook Dawkins zich schuldig aan maakt als hij beweert dat het onderzoek van Endler 'een spectaculair voorbeeld is van evolutie onder onze eigen ogen'.[8] Selectie wordt door beide heren gelijkgesteld aan evolutie en daar vliegen ze uit de bocht.

Natuurlijke selectie, geen (opwaartse) evolutie

Het guppy-experiment van Endler is inderdaad een prachtig voorbeeld van natuurlijke selectie, een theorie die reeds bekend was onder creationisten voordat Darwin ermee kwam. Natuurlijke selectie is echter geen bewijs van evolutie. Veranderingen van grootte, kleuren, huidpatronen en vormen wijzen niet op evolutie; er komen immers geen complexe nieuwe genetische programma's of informatie tot stand. In de natuur vindt natuurlijke selectie plaats waarbij de individuen met de voordeligste eigenschappen de grootste kans op overleven hebben. Natuurlijke selectie werkt alleen via bestaande genetische informatie. Natuurlijke selectie creëert geen nieuwe genen teneinde evolutionaire veranderingen tot stand te brengen. Natuurlijke selectie betekent dus dat bepaalde genen prevaleren boven andere, of dat een bepaalde combinatie verkozen wordt boven een andere, afhankelijk van de omgeving, zoals de aan- of afwezigheid van predatoren, of door de selectie van partners op grond van eigenschappen die als seksueel aantrekkelijk worden ervaren (seksuele selectie).


Noten:

1. Richard Dawkins. Het grootste spektakel ter wereld: bewijs voor evolutie. Nieuw Amsterdam Uitgevers, tweede druk december 2009, p. 39.
2. C.T.R.M. Schrander-Stumpel, L.M.G. Curfs, J.W. van Ree, A. Prins, P.J.E. Bindels, A. de Sutter. Klinische genetica. Bohn Stafleu van Loghum, 2003, p. 22.
3. Recombinatie is de herschikking van allelen. Hierdoor kunnen twee ouders een nakomeling krijgen met unieke chromosomen, die een unieke combinatie van (hun) erfelijke eigenschappen bevatten.
4. Paul G. Humber, M.S. 1997. Natural Selection - A Creationist's Idea. Acts & Facts. 26 (1).
5. Endler, J.A., Natural and sexual selection on color patterns in poeciliid fishes, Environmental Biology of Fishes 9:173–190, 1983.
6. Richard Dawkins, p. 128.
7. Ibid, p. 127.
8. Ibid, p. 133.
9. Don Batten. Arguments evolutionists should not use – 21 bad arguments for evolution. 18 maart 2014, http://creation.com/arguments-evolutionists-should-not-use (voor de laatste keer geraadpleegd op 30 september 2015)

Lees verder

• Evolutie en geloof: evolutietheorie is een mythe, geen feit
• Nervus laryngeus recurrens: (geen) bewijs van slecht ontwerp
• E. coli-experiment Richard Lenski: bewijs voor evolutie?
• Nutteloze lichaamsdelen? - Over evolutie en ontwerp
• Zaadleider: bewijs van slecht ontwerp? – Richard Dawkins