UGent

Wat is domeinspecificiteit en waarom is het noodzakelijk?

Auteur: Ed Hagen - Institute for Theoretical Biology, Humboldt-Universität zu Berlin

Domeinspecificiteit is een belangrijke eigenschap van fysiologische aanpassingen en er wordt verondersteld dat het ook een belangrijke eigenschap vormt voor psychologische aanpassingen. Domeinspecificiteit betekent dat aanpassingen evolueren om problemen op te lossen in specifieke domeinen en daarom minder goed geschikt zijn om problemen in andere domeinen op te lossen. Een domein is een selectiedrukkingsmechanisme of (wat hetzelfde betekent) een probleem dat de voortplanting belemmert. Het betreft een fysieke transformatie die, wanneer ze succesvol uitgevoerd wordt, de voortplanting van het organisme zou bevorderen (of, correcter, van de genen die coderen voor de fenotypische kenmerken die de transformatie veroorzaken.) Voorbeelden van domeinen omvatten het overbrengen van zuurstof naar het bloed, het vernietigen van schadelijke bacterieën, het richten van licht, het halen van voedingsstoffen uit voedingsmiddelen, het filteren en neutraliseren van schadelijke stoffen, het regenereren van beschadigde weefsels, enz. Met andere woorden, elk van de overvloed aan fysische processen die nodig zijn voor de voortplanting. Om te kunnen slagen moet voortplanting er voor zorgen dat een immens aantal fysische transacties efficiënt en effectief tot uitvoering worden gebracht. Aanpassingen zijn de structuren die de noodzakelijke transformaties teweegbrengen of oproepen. Longen brengen zuurstof in het bloed, het immuunsysteem vernietigt bacterieën, een lens focust licht, de ingewanden halen voedingsstoffen uit voedingsmiddelen enz.

Het betrouwbaar en efficiënt oproepen van een bepaalde transformatie vereist een sterk gespecialiseerde structuur. Het extraheren bijvoorbeeld van grote hoeveelheden zuurstof uit de atmosfeer, is een moeilijke taak. In tegenstelling tot vaste stoffen en tot vloeistoffen, zijn gassen zeer erg verdund. Daarenboven bevat onze atmosfeer slechts 20 procent zuurstof, en de luchtdruk op aarde is eerder zwak. Om grote hoeveelheden zuurstof over te brengen naar onze (vloeibare) bloedstroom moet het bloed op efficiënte wijze aan grote hoeveelheden lucht worden blootgesteld. Daarbij is het belangrijk dat het bloed in het lichaam blijft en de lucht daarbuiten. Een oplossing zou zijn om een dun membraan te voorzien met een zeer groot oppervlak dat aan de ene kant permanent 'gewassen' wordt met lucht, terwijl een dunne laag bloed circuleert aan de andere kant. Dat is ook precies het soort structuur dat is geëvolueerd om hieraan een oplossing te geven. De oppervlakte van onze longen is ongeveel gelijk aan dat van een tennisveld, en het bloed vloeit aan één zijde erover in een dunne laag van een rij cellen dik, d.w.z. in de dunst mogelijk laag die theoretisch kan worden gemaakt. Alhoewel longen ideaal geschikt zijn om zuurstof in de bloedbaan te brengen, zouden ze totaal ontoereikend zijn om het bloed te doen circuleren. Het broze longweefsel bezit geen enkele van de kenmerken die vereist zijn om grote hoeveelheden vloeistoffen rond te pompen. De dichte hartspieren zijn veel meer geschikt om dit soort taken uit te voeren. Op die manier zijn longen geëvolueerd om zeer specifiek de taak van de overdracht van een gas uit te voeren terwijl een hartweefsel ontwikkeld is binnen het zeer specifieke domein van het rondpompen van vloeistoffen. Het specialiseren om een reproductief probleem op te lossen in één domein sluit meestal uit dat een probleem op een ander domein kan worden opgelost. Dit schijnt een algemene eigenschap van mechanismes te zijn: mechanismes die iets goed doen, zijn niet geschikt om andere dingen goed te doen. Omdat voortplanting een groot aantal verschillende transformaties in de wereld omvat, zullen organismen bestaan uit een groot aantal domeinspecifieke aanpassingen die deze transformaties kunnen veroorzaken.

Evolutionaire psychologie wedt erop dat psychologische aanpassinge net zo domeinspecifiek zijn als fysiologische aanpassingen. Informatieverwerking blijkt een excellent model te vormen voor de algemene klasse van problemen die door psychologische mechanismen worden opgelost. In het veld van informatieverwerking is er niemand die een computerprogramma dat alle problemen oplost heeft kunnen uitvinden. Elk informatieverwerkend probleem vereist gespecialiseerde software om dat probleem op te lossen. Spreadsheets verschillen van word processors die op hun beurt verschillen van videospelletjes. Op dezelfde wijze verschilt het gezichtsvermogen van het gehoor en verder van pijn, van reukzin, van seksuele appetijt en van ruimtelijk richtingsgevoel. Samengevat, transformaties van informatie zijnnet zo gespecialiseerd als elke ander fysieke transformatie en vereisen even gespecialiseerde mechanismen de taak uit te voeren. Psychologische aanpassingen zijn dus waarschijnlijk net zo domeinspecifiek als alle andere aanpassingen.


Vertaler: Constantijn Vermaut