De evolutieleer: De gesteenten

Van meet af aan is de ontwikkeling van het leven nauw verbonden geweest met veranderingen van het aardoppervlak. Daar komt bij dat de enige getuigenissen van die ontwikkeling worden gevormd door de fossielenverzamelingen die in de loop van ettelijke eeuwen in de zich vormende afzettingsgesteenten zijn vastgelegd. Paleontologie en geologie zijn om deze reden nauw verwante wetenschappen, die elkaar wederzijds als onmisbaar hulpmiddel waarderen en benutten.

Het evolutie-denken vroeger

Vóór de publicatie van Darwins 'The origin of Species' waren er maar weinig verlichte sceptici die durfden te beweren dat fossielen en gesteenten een scheppingsverhaal illustreerden dat wel erg afweek van de gebruikelijke mythologische voorstellingen of het relaas van de schepping zoals dat in de Bijbel vermeld is. Anaximander van Milete was wellicht de eerste paleontoloog uit de geschiedenis, want deze Griekse wijsgeer beweerde immers al dat de ene levensvorm uit de andere zou kunnen ontstaan. Misschien komt uit zijn omgeving ook de ontdekking dat paleontologie en geologie nauw verwant zijn. In de 5e eeuw v. Chr. sprak een andere Griek, Xenophanes, naar aanleiding van fossiele schelpen, vissen en zeeplanten die hij in het binnenland had ontdekt, over 'een vermenging van de aarde en de zee' die daar had plaatsgevonden. Eeuwenlang zijn dergelijke speculaties op de achtergrond gedrongen door de religieuze opvattingen dat de wereld en al haar bewoners hun ontstaan danken aan een plotselinge ingreep van goddelijke krachten.

Historische ontwikkeling van de paleontologie

Pas in de renaissance, zo omstreeks 1500, kwamen denkers als Leonardo da Vinci (zie zelfportret inleiding) tot het inzicht dat fossielen eens levende dieren waren geweest en dat droog land eens diep onder water gelegen kon hebben. In de loop van de 17e en 18e eeuw kwam langzamerhand, door verzamelen, waarnemen en speculeren, de wetenschappelijke paleontologie tot ontwikkeling. Zo omstreeks het begin van de 19e eeuw bouwden de Britse wetenschappers William Smith en Charles Lyell (die de 'vader van de geologie' wordt genoemd) deze uit tot een methode om de geologische periode en de opeenvolging van de verschillende aardlagen vast te stellen aan de hand van de erin voorkomende fossielen.

Lyells boek Principles of Geology was een stuwende factor bij Charles Darwins eerste onderzoekingen in Zuid-Amerika. De twee mannen zouden later een hechte vriendschap sluiten. Lyell meende dat fossiele verwantschappen niet bepaald werden door afstamming maar door vormovereenkomsten. Aanvankelijk stelde hij dat nieuwe vormen 'plotseling' ontstaan waren, maar uiteindelijk kon Darwin hem overtuigen dat de gefossiliseerde soorten in een gegeven steenlaag afstamden van andere soorten in de daaronder liggende laag. De Grand Canyon in Arizona levert een fraaie illustratie van de gelaagdheid van afzettingsgesteenten. De Coloradorivier heeft hier een meer dan 1500 m. diepe kloof uitgesleten in de gesteenten in de geologische tijdperken van miljoenen jaren geleden. Dit is geologisch een zeer interessant gebied, ook al omdat elk laagpakket zijn eigen, karakteristieke fossielenassortiment bevat. De Skywalk is een zwevend glasplatform, boven de Grand Canyon. Deze attractie werd maart 2007 geopend. De diepte die men recht onder de Skywalk ervaart is 300 à 400 meter, maar vanaf de brug ziet men de Coloradorivier op 1200 meter diepte verderop liggen.

De invloed van de evolutieleer op de paleontologie

Charles Darwin heeft met zijn werk enorme invloed gehad op het onderzoek van de geschiedenis van het leven. Tot op de huidige dag zijn de paleontologen op zoek naar aanwijzingen uit het verre verleden waarmee de theorie van de evolutie door natuurlijke selectie kan worden getest en eventueel aangepast. Dergelijke aanwijzingen worden als regel geleverd door grote aantallen fossielen die samen als het ware een enorme en nog steeds groeiende massa stukjes van een legpuzzel vormen. Aanvankelijk lijken deze stukjes volkomen verschillend van vorm en inhoud, alsof ze in het geheel niet bij elkaar passen en het bestanddelen zijn van een hele reeks uiteenlopende puzzels. In de loop van de jaren is echter wel gebleken dat alle stukjes ergens in het grote geheel ingepast kunnen worden, maar hoe lang de paleontologen zich ook zullen blijven inspannen de nog resterende leemten op te vullen, er zullen er nog altijd blijven ontbreken.

Dergelijke ontbrekende schakels zijn echter niet in strijd met de evolutietheorie. Er blijkt alleen uit dat sommige organismen meer kans op fossilisatie maken dan andere. Een deel van het fossiele overzicht is opmerkelijk volledig, met name het stukje dat betrekking heeft op de evolutie van het paard. Andere sporen zijn voor altijd uitgewist.

Uit de fossiele resten blijkt verder dat sommige groepen zich veel sneller ontwikkeld hebben dan andere, en dat het tempo van de ontwikkeling in de loop der tijd steeds varieert. Een dominante groep kan zich in niet meer dan een miljoen jaar in tweeën delen, maar ook kan een groep honderden miljoenen jaren en langer blijven bestaan, zoals geïllustreerd wordt door de diatomeeën, een algensoort; de brachiopoden, een tweekleppige schelpensoort en bepaalde bomen.

De evolutie is, zoals Darwin al met nadruk heeft opgemerkt, een pijnlijk langzaam proces, dat zich voltrekt door minuscule variaties van de ene generatie op de andere.