UGent

Wat bracht de evolutietheorie teweeg?

Auteur: Geerdt Magiels - onafhankelijke onderzoeker

Wetenschap is een volcontinu bedrijf. Het houdt maar niet op. Op het moment dat iemand triomfantelijk uitroept dat we alle grote en belangrijke dingen wel weten, blijken we fundamentele dingen zoals de zwaartekracht nog lang niet helemaal doorgrond te hebben. Wetenschap is een eindeloos gevecht tegen de bierkaai van het onbekende.
De waarde van een nieuwe ontdekking in de wetenschap laat zich pas na enige tijd inschatten. Goede wetenschappelijke theorieën werken en leveren werk op. Ze blijken een heel onderzoeksprogramma in het leven te roepen waarbinnen wetenschappers allerlei nieuwe wegen door ontontgonnen terrein gaan exploreren. De vruchtbaarheid van een theorie is af te wegen aan de hoeveelheid nieuwe theoretische inzichten, dwarsverbindingen met andere disciplines, praktische toepassingen en nieuwe nog op te lossen vragen die ze genereert.
Het is trouwens typisch voor pseudo-wetenschappelijke kennisvormen dat daarin eeuwenlang nooit verandering komt, zoals in de ayurveda, de astrologie of de homeopathie. Als men de psychoanalyse en de evolutietheorie naast elkaar legt blijkt er nogal wat verschil in hun vruchtbaarheid te bestaan

Voorspellend vermogen
De vruchtbaarheid van een theorie wordt mee bepaald door de mate waarin ze voorspellend vermogen heeft. De wetten van Newton laten ons toe te berekenen en voorspellen wanneer er precies hoeveel en waar een totale zonsverduistering zal plaatsvinden. Op basis van zijn theorie durfde Darwin een hypothese stellen die een logisch gevolg was van zijn kijk op de wereld. Darwin veronderstelde het bestaan van een proto-vogel, waarvan het fossiel nog moest gevonden worden, met afzonderlijke vleugel-vingers. In 1863 werd het eerste fossiel van een Archaeopterix gevonden, een feit waarover Darwin zeer opgetogen was. In de latere edities van On the origin verwijst hij er ook naar: “Tot voor kort hielden paleontologen vast aan het idee dat de klasse van de vogels plotsklaps ontstaan is, we weten nu dat er een vogel bestaan heeft met een hagedissenstaart en klauwen aan zijn vleugeltippen.” Dit bevestigde zijn hypothese dat vogels en reptielen een gemeenschappelijke voorouders hebben gehad op basis van hun gelijkenissen (eieren leggen, gelijklopende anatomische en fysiologische eigenschappen).

Het gaf bovendien te denken. Het leverde volgens Darwin en de zijnen niet alleen een bewijs voor het bestaan van de evolutie maar toonde ook aan hoe onvolledig de fossiele gegevens waren waarover men kon beschikken. Als men een fossiel zoals de Archaeopterix kon vinden, hoeveel andere belangrijke fossielen lagen er dan nog niet onder de grond verborgen: “Vrijwel geen enkele recente ontdekking toont overtuigender aan dan deze, hoe weinig we tot hiertoe weten van de vroegere bewoners van de wereld.” Er was nog veel werk aan de winkel.

De evolutiebiologie werkt verder
De evolutietheorie is het centrale begrippenapparaat van de biologie geworden. Niets in de biologie is begrijpbaar of verklaarbaar zonder de evolutie. Sinds Darwin is de genetica ontdekt, de structuur van het DNA ontrafeld en biotechnologische onderzoeksmethoden ontwikkeld. Dankzij al dat werk weten we nu dat alle leven dezelfde genetische code gebruikt, een feit waarvan Darwin in zijn tijd niet had durven dromen. En dat precies onderschrijft wat hij beweerde, dat alle leven uit één oervorm ontstaan is, door een samenspel van genadeloze selectie en toevallige verandering.
Dat heeft nieuwe perspectieven opgeleverd voor talloze andere wetenschappelijke domeinen zoals de ecologie, antropologie, psychologie, geneeskunde of sociobiologie. (Meer daarover vind je in een klein essay over een handvol evolutieboeken, in de bijlagen achteraan dit boek.) Alle levensvormen en hun gedragingen zijn voor een groot deel te begrijpen vanuit het perspectief dat Darwin aanreikte. Ook heel prozaïsche vragen zoals wat mannen mooi vinden in vrouwen, en omgekeerd, krijgen zo een antwoord. Men valt (onbewust) op de symmetrie, van lichaam en aangezicht, wat men heeft nagetrokken bij mensen (via internetenquêtes) en bij pauwen (met gehalveerde staarten). En men vond verbanden tussen symmetrische lichaamsbouw en immunologische fitheid. Vrouwen met een middel-heup-verhouding van 0,7 blijken (ongeacht de rest van het lichaam) voor de gemiddelde man (onbewust) het aantrekkelijkst te zijn. Dat zouden wel eens de genetisch diep ingesleten verhoudingen kunnen zijn die horen bij een vrouwtjesdier dat goed kinderen kan baren en zogen. Emoties blijken (met diep sporen tot ver in het dierenrijk) universeel geldig te zijn. Problemen van hart- en vaatziekten en overgewicht zijn te verklaren vanuit een lichaam van primitieve jager-verzamelaars in een moderne samenleving met een heel ander eet- en beweegpatroon. De voorbeelden zijn legio. Het is hierbij alleen opletten voor mensen die op basis van speculaties en associaties mooie hypothesen formuleren die ze als bewezen theorieën verkopen. Niet alles hoeft evolutionair verklaard te worden. Niet elk menselijk gedrag is bedoeld om meer nakomelingen te krijgen. (Er is menselijk gedrag dat daar duidelijk niet voor bedoeld is.) Zonder grondig onderzoek zijn evolutionaire verklaring even gevaarlijk en misleidend als de psychoanalytici die overal borsten en penissen zagen.

De boom van het leven
Darwin zag al het beeld voor zich: dat van een boom, de stamboom van het leven. Gelijkende soorten hebben een gezamenlijke voorouder. Die voorouders hebben op hun beurt gezamenlijke voorouders. Als de mens een van de laatst bijgekomen twijgjes is aan de grote boom des levens en je kruipt naar de stam toe, dan worden de taken steeds dikker, tot je bij de stam komt, die je dan naar beneden kan volgen op uiteindelijk bij de eerste vormen van leven te belanden, waar al de rest uit voortgekomen is. Darwin was er nog niet uit of er één gezamenlijke voorouder is, of dat er misschien wel verschillende bomen naast elkaar ontsproten waren. En eerlijk gezegd weten we dat vandaag nog steeds niet. Maar in de jaren ’50 en ’60 van de vorige eeuw, zowat honderd jaar na Darwin, werd het duidelijk dat er toch wel heel grote gelijkenissen zijn tussen alle vormen van leven op aarde. Dankzij de genetica en de biochemie kregen we zicht op desoxyribonucleïnezuur, DNA voor de vrienden, dat de chemische code bevat voor de productie-instructies voor de eiwitten waaruit wij en alle andere dieren en planten zijn opgebouwd. Het leven bleek in welke vorm dan ook te bestaan dankzij datzelfde DNA. En hetzelfde geldt voor RNA, een gelijkaardige molecule die de informatie uit het DNA, gen per gen, overschrijft en vertaalt in bruikbare instructies. En zonder uitzondering blijken alle levensvormen de uiteindelijke assemblage van de eiwitten te doen met behulp van dat RNA in complexe moleculaire machines die ribosomen genoemd worden. Het zijn de universele ‘leeskoppen’ van het RNA. En alsof dat nog niet allemaal genoeg verwees naar een gemeenschappelijke voorouder waarin dit systeem ooit begonnen is, bleken alle genen op aarde dezelfde taal te hanteren. Het DNA en het RNA zijn met dezelfde letters geschreven, bij bacteriën, blauwwieren, begonia’s, bultrugwalvissen en Basken.
Alles wees in de richting van een primitieve eerste cel die in de oersoep heeft rondgedobberd zowat 3 of 4 miljard jaar geleden. Tegenwoordig heet dat organisme LUCA, van de Laatste Universele Gemeenschappelijke Voorouder (maar dan in het Engels). Darwin durfde er nog niet van te dromen, maar zijn oorspronkelijke intuïtie is bevestigd en versterkt uit het wetenschappelijk onderzoek gekomen. Een aantal van zijn hypothesen kon hij al in zijn eigen tijd toetsen en evalueren, voor een aantal andere hebben we een eeuw moeten wachten.
Darwin zag de kracht van zijn theorie in. Zo kon hij verklaren hoe de meest complex en wonderlijk functionele fenomenen in de natuur tot stand waren gekomen: extreem geperfectioneerde organen zoals het oog, verbluffend instinctief gedrag met architecturale inzichten zoals het bouwen van honingraten door bijen of sublieme technische aanpassingen zoals de vorm van orchideeën zodat ze optimaal door insecten bevrucht kunnen worden. Van wat voor sommigen toen (en ook nu nog) alleen maar kan wijzen op een bovennatuurlijke kracht die dit bedacht en ontworpen heeft, kon Darwin aantonen dat dit het resultaat is van een blind, onwetend, doelloos en gedachteloos proces. Geef het genoeg tijd en er ontstaat orde en complexiteit. Zijn meest boude stap zet hij in de laatste paragrafen van Het ontstaan van de soorten: “De psychologie zal op een nieuw fundament geplaatst worden, dat van de noodzakelijke verwerving van alle mentale krachten en vermogens door middel van geleidelijke overgang.” Ook de menselijke geest, die tweeduizend jaar lang beschouwd was geweest als de kroon op het werk van de Schepper, als het sublieme einddoel van de creatie, het ingebouwde zelfrefererende onderdeel van de schepping zodat die zelf zijn Schepper kon eren. Ook dat was slechts een onderdeel van de natuurlijke evolutie.
In latere werken zoals De afstamming van de mens en Het uitdrukken van emoties bij mens en dier, gaat hij dat idee al zelf verder uitwerken. Daar legt hij de basis van een onderzoeksprogramma waar de verenigde biologen en psychologen nog steeds zoet mee zijn. Het heeft geleid tot een onderzoeksdiscipline die tegenwoordig de evolutionaire psychologie heet. Sommige beweringen en hypothesen van die psychologen worden heftig gecontesteerd, maar het idee dat de menselijke psyche met heel zijn hebben en houden, van de dierlijkste emoties tot de meest verheven gedachten, een uitvloeisel zijn van een evolutionair proces zoals door Darwin beschrijven wordt door weinigen nog betwijfeld. Daarmee is de biologie vervaarlijk dicht in de buurt gekomen van de psychologie en van het terrein waar Freud werkzaam was. In de natuur gebeurt namelijk heel veel onbewust, de mens is daarop geen uitzondering.

De evolutie op de snijtafel
Anderhalve eeuw na de publicatie van Darwins hoofdwerk inspireren de denkbeelden die daarin beschreven staan nog steeds de wetenschappers die proberen inzicht te krijgen in het reilen en zeilen van de natuur, in casu de mens. Het internationaal gerenommeerde wetenschappelijke tijdschrift Science riep in 2005 ‘de evolutie in actie’ nog uit tot de wetenschappelijke doorbraak van het jaar. Op die manier bundelde de jury een handvol veelbelovende kandidaten voor de onderscheiding, omdat ze allemaal te maken hadden met de evolutie. Het illustreert hoe de evolutie het fundament van de hele biologie is - zonder dat je daarvoor Darwin zelf moet gelezen hebben. Nieuw onderzoek bevestigt wat Darwin beschreef maar waarover in de marge al die tijd wel wat discussie was blijven bestaan.
Hoe ontstaat een nieuwe soort nu precies en hoe komt het dat we dat nog nooit voor onze ogen hebben zien gebeuren? We komen blijkbaar altijd te laat, of hebben niet de tijd om lang genoeg te blijven kijken. Het overkwam Darwin zelf toen die van de Galapagos eilanden terugkwam met een verzameling opgezette vinken die opmerkelijk verschilden in de vorm en lengte van hun snavels. Terug thuis, realiseerde Darwin zich dat hij verschillende soorten in handen had, die wellicht allemaal uit één vooroudervink waren voortgekomen. Hij vermoedde dat ze op de verschillende eilanden verschillend voedsel hadden gevonden waaraan hun snavels zich waren gaan aanpassen. Harde zaden of insecten vergen nu eenmaal ander eetgerij dan zachte vruchten. Hij had alleen niet nauwkeurig opgeschreven van welk eiland met welke zaden welke vinkensoort afkomstig was. Een slordigheidje waar hij zich erg over bekloeg. Niettemin kon hij het verhaal wel reconstrueren. In 1999 werden de resultaten gepubliceerd van een DNA-onderzoek op de Galapagos-vinken en die bevestigden wat Darwin al dacht: zowat 2,3 miljoen jaar geleden moet een vink van op het Zuid-Amerikaanse vasteland de eilanden bereikt hebben en daar opgesplitst geraakt in verschillende zustersoorten, aangepast aan de niche waar het lot hen had in gesmeten. Als klap op de vuurpijl vonden andere onderzoekers dat de verandering in de regulatie van één signaaleiwit genoeg is om een lange spitste bek te veranderen in een korte stompe. Niettemin, 2,3 miljoen jaar is te lang voor een menselijke observator en te ver in het verleden, zodat we dus niet weten wat er ondertussen precies gebeurt als een soort ontstaat. Maar biologen weten ondertussen waar ze op kunnen letten en zien op dit moment twee populaties Zwartkoppen in de bossen van Duitsland en Oostenrijk uit elkaar groeien. De vliegt zoals van oudsher naar het zuiden om te overwinteren, de andere trekt naar Engeland en Ierland. Geef het nog wat tijd en we spreken over twee nieuwe soorten. Hetzelfde fenomeen ziet men ondertussen ook bij Hawaïaanse krekels en een rupsensoort. Men is druk bezig de evolutie op heterdaad te betrappen.
Ondertussen lezen we de geschiedenis van de evolutie met steeds grotere nauwkeurigheid af uit het boek van het DNA. In 2005 werd het genoom van de chimpansee gepubliceerd. Het verschil met het menselijk genoom bedraagt 4 procent. Nu begint het grote werk om uit te pluizen hoe zo weinig genetisch variatie zoveel verschil in uiterlijk en gedrag kan verklaren. Het kan ons veel leren over hoe de menselijke voorouders en de mensapen uit elkaar groeiden. Het kan ons ook op het spoor zetten van meer geneeskundig inzicht in hoe het komt, bijvoorbeeld, dat chimps niet vatbaar zijn voor aids en andere ziekten, en wij wel. In het verlengde van het roemruchte project waarin het menselijke genoom werd in kaart gebracht, wordt nu ook werk gemaakt van het haplotype-project. Daarin worden de kleine genetische verschillen tussen de mensen onderling in kaart gebracht. Die kleine verschillen zijn verantwoordelijk voor de grote verschillen, in- en uitwendig, tussen de mensen, en zouden wel eens de verklaring kunnen aandragen voor diverse ziekten of gedragingen. En dat ligt helemaal in de lijn van wat Darwin al voorzichtig aangaf aan het einde van zijn boek over het ontstaan van de soorten: het zou wel eens kunnen leiden tot verbazingwekkende inzichten in onszelf, de mens als evolutionair tussenproduct, als klein radertje in een grote biologische machine.


Zie ook