(25) Vragen over de evolutie theorie

[heeck]

Ok Cymric,
Een ieder zijn eigen blinde vlek.
Jij ziet niet hoeveel je al weet en hoe onvatbaar dat voor anderen kan zijn die daar buiten staan.
Roeland

[cymric]

Okee, ik maak hieruit op dat niet zozeer wélke genen, maar de vorm van de genen uitmaakt hoe je er uit komt te zien als organisme. Of is dat te snel geconcludeerd?

Beide aspecten spelen een rol. Het hebben van bepaalde genen (oftewel het genotype) betekent nog niet dat ze ook daadwerkelijk in een organisme tot uitdrukking zullen komen (dit wordt het fenotype genoemd). Ik ben geen geneticus en kan je dus ook niet 1-2-3 voorbeelden noemen. Het enige voorbeeld dat ik me kan herinneren van een lang geleden gelezen KIJK betreft de serie genen die bij katachtigen codeert voor bovenmaatste hoektanden en zo resulteert in de beruchte (en nu uitgestorven) sabeltandtijgers. Uit onderzoek was gebleken dat de sabeltanden diverse malen, op verschillende plaatsen in de stamboom van de katachtigen, tot ontwikkeling kwamen, wat suggereerde dat het gen er eerder was dan de katachtige in kwestie. Met andere woorden: bepaalde katachtigen van nu zouden de genetische combinatie nog steeds in zich kunnen dragen. Maar het is duidelijk dat er geen sabeltandtijgers meer rondlopen. Aangenomen dat die serie genen inderdaad nog steeds in katten zit---deel uitmaakt van hun genotype, met andere woorden---betekent het ook dat ze op dit moment niet (veel) bijdragen aan het uiterlijk of fenotype van de kat in kwestie. De genen 'slapen', zijn niet actief.

Maar inderdaad, áls een gen daadwerkelijk actief is, bepaalt de vorm inderdaad hoe het organisme eruit komt te zien. Merk op dat dit niet alleen maar om het zichtbare uiterlijk gaat, maar ook over zaken als de hoeveelheid hersencellen, de hoeveelheid en verhouding van de verschillende soorten spiercellen, de plaatsen waar vet wordt opgeslagen, de efficiëntie van het metabolisme, enzovoort.

Hoe genen actief worden, en waarom andere blijven slapen, kan ik je niet zomaar vertellen. Mijn kennis van dit onderwerp is zeer beperkt; bovendien is het een ingewikkelde biochemische puzzel die bij lange na nog niet is opgelost.

Heb je trouwens een plaatje van die verschillende allelen en hoe dit die veranderingen bepaalt?

Een plaatje...? Nee. Wat je wel zult tegenkomen zijn lange lijsten en tabellen met vier letters: A, C, T en G. Dat zijn de allelen in kwestie.

Wat alle genen en allelen precies doen is slechts in een zeer beperkt aantal gevallen bekend. Van sommige virussen is tot in detail bekend welke stukken DNA (RNA eigenlijk, want een virus bevat slechts een 'halve' streng zonder het spiegelbeeld dat het DNA maakt) waarvoor dienen. Daarom zijn veel mensen als de dood dat een groep scrupuleuze godsdienstfanatici het in z'n bol haalt om speficieke virussen te maken. Het kunstje is al een paar maal in zwaar beveiligde laboratoria in de VS uitgehaald---bijvoorbeeld om de Spaanse griep te reconstrueren---en ik hoef je niet te vertellen wat daarvan de gevolgen kunnen zijn. Ook van fruitvliegen en sommige gisten is goed bekend wat er zo allemaal in hun genoom (= het totaal van al hun DNA) huist.

Veel vaker weten we van specifieke plekken in het DNA af wat ze doen, en dat opent de weg voor de door velen verguidse genetische manipulatie. Met zeer sluwe technieken worden stukjes DNA uit het genoom van een organisme geknipt en vervangen door andere stukjes DNA, waarna de cel haar gang mag gaan. Op die manier zijn bacterieën aangezet tot de productie van menselijke insuline, en werden konijnen een bron van factor 8 (tegen hemofilie) (of was het nou vaccin tegen de ziekte van Hodgkin? kwenie meer ). Genetisch gemanipuleerde soja, rijst, aardappels, ... Het kan tot afgrijzen van zeer veel mensen allemaal. Om van mensen zelf nog maar te zwijgen.

Verder: ik begrijp dat apen méér genen hebben dan wij. Je zou denken: hoe meer genen, hoe ontwikkelder een organisme. Maar dat is dus niet zo. Zijn het nu de ontbrekende genen die maken dat we er anders uitzien dan apen, of heeft de vorm er ook nog iets mee te maken? En wat 'doen' die ontbrekende genen eigenlijk precies?

Je zult versteld staan wat sommige organismen allemaal niet meetorsen: zie dit overzichtje. Een op het oog simpele varen heeft in elke cel meer dan 8x zoveel chromosomen (met andere woorden, afzonderlijke strengen DNA) dan een mens. Een simpele eencellige presteert het zelfs om tot 40x zoveel DNA mee te torsen.

De vorm van het organisme wordt door aantal en samenstelling van de DNA-strengen bepaald. In sommige gevallen levert dat prominente (en op korte termijn vaak dodelijke) verschillen op: mensen met een 47e chromosoom ken jij als 'mongooltjes', oftewel lijders aan het syndroom van Down. Maar dat wil niet zeggen dat meer chromosomen altijd verkeerd zijn. In onze levercellen is het aantal DNA-strengen bijvoorbeeld verdubbeld. Elke cel bevat dus 2 kopieën van het volledige genoom---92 chromosomen in plaats van de gebruikelijke 46. In het juiste jargon heet dat tetraploïd. (Tetra---vier---omdat biologen unieke chromosomen tellen; in een normale menselijke cel zitten 2 van elke soort. Behalve natuurlijk van X en Y als het om een man gaat. Uitzonderingen alom in deze materie.) Levercellen zijn ontstellend productieve fabriekjes die zoveel eiwitten produceren dat ze met één set chromosomen niet voldoende tijd hebben om dat voor elkaar te krijgen. Ook in land- en tuinbouw wordt regelmatig gebruik gemaakt van gewassen met verdubbelde chromosoomaantallen. Sommige zijn steriel (handig), andere hebben een verhoogde opbrengst (nog handiger).

Je kunt echter niet zomaar straffeloos bijvoorbeeld anderhalf genoom in een cel stoppen. Soms zal het leiden tot een levensvatbaar organisme, maar veel vaker niet. Het hangt van de biochemie af en die is van te voren eigenlijk onvoorspelbaar.

Om terug te komen op je vraag: niet alleen het aantal chromosomen bepaalt het fenotype van een organisme, ook de genen die 'actief' zijn dragen daaraan mee. Maar je kunt niet zomaar zeggen dat meer genen automatisch tot complexere organismen leidt. Je kunt bijvoorbeeld ook genen hebben die ervoor zorgen dat je in plaats van 5, 15 oogkleuren genereert. Je hebt meer variatie, maar of dat meteen meer complexiteit is, valt nog maar te bezien. Dan zouden we eerst eens moeten afspreken wat 'complexiteit' in een organisme precies inhoudt, en dat is geen makkelijke zaak.

Wat de rest van het DNA doet? Niet veel tot niets. Het zit maar te zitten, wordt braaf meegekopiëerd. Het moet wel worden gezegd dat veel inactief DNA de kans op fouten in gevoelige, actieve gedeelten wel vermindert. Stel je bijvoorbeeld een genoom voor dat alleen maar uit actief DNA bestaat. Dan heeft één kopiëerfoutje al meteen gevolgen. Is een gedeelte inactief, is de kans dat dat foutje optreedt in een gevoelig gedeelte navenant kleiner en is het genoom dus robuuster tegen veranderingen. Maar er moet wel meer energie worden gespendeerd om dat genoom te kopiëren en bovendien betekent het ook dat het zich langzamer kan aanpassen... Duidelijk een proces waar ergens een optimale hoeveelheid inactief DNA te vinden is.

Voor meer informatie zou je eens een boek over biochemische genetica moeten opzoeken. Ik weet er te weinig van om nog veel dieper in detail te kunnen treden. Desondanks hoop ik dat je wat aan mijn kleine verhaaltje hebt gehad.

[Theoloog]

Heel interessant. Hoe zit het trouwens met vergelijkingen tussen mensen en dieren? Vaak worden genetische verschillen in percentages uitgedrukt, maar ik vraag me dan af hoe reëel dat is.

Laatst hoorde ik een fundamentalist zeggen dat de worm genetisch slechts 1% van de mens verschilt. Voor zover ik heb kunnen nagaan is dat onzin. Maar sowieso vraag ik me sterk af in hoeverre zulke getallen accuraat zijn.

[Rereformed]

Hoewel lichtone ongetwijfeld heel erg openstaat voor de simpele 'foldertjes' van de creationisten. Kennelijk beheersen zij het (de creationisten dus met hun sites en dergelijke) heel goed om mensen van hun gedachtegoed te overtuigen.

Naar mijn mening en ervaring zijn gelovigen over het algemeen absoluut niet geïnteresseerd in wetenschap. Zij zijn ook absoluut niet geïnteresseerd in de evolutietheorie. Het gaat hen dus echt nooit om kennisvergaren, objectief iets te weten willen komen. Dit kan met nog grotere zekerheid gezegd worden van een persoon van 17 jaar die zich 'ex-atheïst' noemt.

Gelovigen van het kaliber Lichtone zitten in een benauwende tienertijd. Deze moeilijke periode van het leven denkt de tiener nu in één klap overwonnen te hebben door christen te worden. Men leeft dan in een soort euforiefase van het geloof, te vergelijken met verliefd zijn, het hele leven wordt gereduceerd tot één obsessieve gedachte. Zij kijken daarbij met de allergrootste arrogantie terug op hun wanhopige tijd voor de bekering, zien alles wat buiten het christendom is als al even wanhopig spartelend en pruttelend en weten alles al: de juiste kennis, de juiste manier om gelukkig te zijn, de juiste levenswijze. Zelfs in de gelovige wereld zijn ze een probleem omdat ze veelvuldig de gelovigen ook nog de wet lezen aangaande 'de juiste theologie', en hooghartig neerkijken op een gelovige die wat vrijer van opvattingen is of er een andere interpretatie op nahoudt. Dit probleem zie je ook heel sterk in de islam van vandaag de dag, waar de jonge gelovigen de ouderen de les gaan lezen.

Wanneer zij zich dus bezighouden met iets anders is het enkel en alleen om aan te tonen dat die tegengestelde zienswijze fout zit. Volgens mij zijn zulke mensen dan ook volkomen onbereikbaar voor wetenschappelijke uitleggingen en corrigering. Wordt één van hun tegenwerpingen zo gecorrigeerd dat ze het doorhebben dat die tegenwerping niet opgaat, dan studeren ze met behulp van hun anti-evolutieboekje een ander argument in waar ze op over gaan. Die creationistische literatuur beheerst niet een betere techniek om mensen te overtuigen van hun gelijk, maar dient enkel en alleen om mensen die niets van wetenschap weten en al volkomen overtuigd zijn van hun religie de wapens te geven om hun religieuze overtuiging overeind te houden.

Wanneer men op een forum zoals dit na enige tijd opmerkt dat de creationistische wapens helemaal geen wapens zijn, en men spoedig in zijn hemd staat, laat de gelovige zichzelf de gemakkelijke conclusie trekken dat al die lui die van het evangelie niet willen weten volkomen verblind zijn voor de waarheid zodat men het gesprek met hen mag staken (zo schijnt Lichtone hier ook af te druipen). Dat bespaart hen de vernedering.

Ik heb het dus altijd absoluut tijdverspilling gevonden met overtuigde gelovigen van een jeugdige leeftijd over evolutietheorie te gaan praten.
Maar de geduldige en exacte uitleggingen van Cymric zijn van grote waarde voor de meelurkers op een forum, de mensen die wél uit interesse iets willen analyseren en leren (iemand als ik dus, die altijd de teksten van Cymric aandachtig doorleest om eindelijk te leren wat ik 30 jaar geleden al had moeten leren).

Gelovigen moeten aangepakt worden door gaten te prikken in hun religieuze overtuigingen aangaande de bijbel of de koran, vooral wat hun moraal betreft. Je treft ze het diepst door een moraal aan te hangen die die van de gelovige overtreft. Wanneer de bijbel door de mand valt, en een gelovige zijn/haar geloof uiteindelijk de rug toekeert wordt hij/zij automatisch redelijk en dan begint hij/zij voor het eerst in het leven de wetenschappelijke bevindingen met interesse en om van te leren te bestuderen.
Ik heb het boek van Bryson ook pas in maart van dit jaar gekocht.

[cymric]

Heel interessant. Hoe zit het trouwens met vergelijkingen tussen mensen en dieren? Vaak worden genetische verschillen in percentages uitgedrukt, maar ik vraag me dan af hoe reëel dat is.

Goeie vraag, waar ik het antwoord niet op weet. Ik heb wel na wel speuren een paar handouts gevonden waarin studenten wordt geleerd hoe het zogenaamde bandenpatroon van chromosomen te analyseren, en later kwam ik deze uitleg tegen die wijst op nogal wat getallengegoochel om tot het resultaat te komen. Ten eerste gaat men uit van een redelijke standaardhoeveelheid DNA (+/- 3 miljard baseparen---de letters A, C, G en T die ik eerder noemde) en van daaruit wordt er, als ik het goed begrijp, eerst gezocht naar genen die beide soorten gemeen hebben. Van die genen worden dan de verschillen vastgesteld, en zo kom je dan aan die percentages. Vooralsnog vind ik de mitsen en maren die aan deze berekening kleven nogal fors om zomaar tot een mooi getal te komen dat dicht tegen 100% aan ligt. Je zult er dus nogal voorzichtig mee moeten omgaan, en er vanuit moeten gaan dat dergelijke getallen alleen zinvol zijn tussen organismen die evolutionair dicht bij elkaar staan---zoals mensen, halfapen en apen. (Je ziet overigens wel hoe klein de verschillen zijn tussen mensen en onze naaste verwanten.)

Laatst hoorde ik een fundamentalist zeggen dat de worm genetisch slechts 1% van de mens verschilt. Voor zover ik heb kunnen nagaan is dat onzin. Maar sowieso vraag ik me sterk af in hoeverre zulke getallen accuraat zijn.

Dat lijkt me inderdaad een nogal sterk getal gezien het bovenstaande.

Even nog wat aanvullingen op mijn verhaaltje, want ik heb her en der wat steken laten vallen. De letters A, C, T en G zijn niet de allelen zelf. Het zijn de 'letters' van het allel---en voordat je het allel helemaal hebt gehad ben je misschien duizenden letters verder. Die letters coderen in groepjes van 3 voor één van de 20 aminozuren, waarvan er 2 worden gebruikt om het begin en eind van een gen aan te geven. De overige 18 worden in de aangegeven volgorde aan elkaar geknoopt tot een eiwit, en pas dan kan er daadwerkelijk wat gaan gebeuren in de cel. Op dit moment kunnen we makkelijk het DNA uitlezen en de volgorde van alle letters achterhalen---dat is een tijdje geleden met het menselijk genoom gebeurd. (Of, beter gezegd, met het genoom van één mens, want we hebben elk een uniek genoom. Het menselijk genoom bestaat dus niet.) Maar begrijpen wat die volgorde van letters doet als het eenmaal eiwitten zijn geworden... Dat is een heel ander en veel moeilijker verhaal.

Aanvulling op deze aanvulling: omdat hét menselijk genoom niet bestaat, kun je dus in feite ook niet spreken van dé mens als soort in de klassieke zin. Vroeger werd een soort 'op het oog' gedefiniëerd, of werd er een (alleszins redelijke) definitie gebruikt die een soort een soort maakte als onderlinge kruising tot levensvatbare en vruchtbare individuen leidde. (Paard en ezel behoren dus niet dezelfde soort, want het resultaat---het muildier---is steriel.) Maar tegenwoordig hebben we DNA-onderzoek, maar daarmee introduceer je een wat wazige grens. Immers, binnen één en dezelfde soort is nog wel 'normale' variatie in het genoom terug te vinden. Je moet dus ergens een grens trekken wanneer die variatie 'te veel' wordt om nog te spreken van één en dezelfde soort. Dat die grenzen in elkaar overlopen is zonneklaar, waarmee je ook heel fraai het langzaam veranderende patroon zoals voorspeld door evolutietheorie terugvindt. Daarom is de verbetenheid van creationisten om evolutietheorie in diskrediet te brengen zo oerend stom: met moderne onderzoeksfaciliteiten kun je het bij wijze van spreken onder je ogen zien gebeuren. We zijn het stadium van moeizaam gepruts met fossielen en botjes allang en breed voorbij (alhoewel dat natuurlijk nog steeds een belangrijke bron van informatie is). Het is alsof je probeert te ontkennen / negeren dat een losgelaten appel naar de grond valt.

Tweede aanvulling: er zit nog meer in DNA behalve genen en 'junk'.Zie bijvoorbeeld dit artikel. De technische details ga ik niet herhalen, want om het uit te leggen ben ik evenveel tekst kwijt als op Wikipedia . Desondanks lijkt een groot gedeelte van het DNA vooralsnog 'leeg', alhoewel er toch al tekenen van activiteit zijn waargenomen. Het heeft allemaal te maken met het feit dat DNA zelf niet zoveel doet, en dat het om de eiwitten gaat die uit DNA worden geconstrueerd.

[duupie]

Eigenlijk is het niet zo verwonderlijk dat een mens en een insect, (neem nu een worm, zoals eerder aangegeven) zeer grote genetische gelijkenissen vertonen. Als je de evolutie van het leven op aarde door de tijd bekijkt, zoals ik die op school geleerd heb 4 maand geleden, dan zien we dat het eerste leven ontstaat zo'n 3.8 miljard jaar geleden. De eerste prokarioten ontstaan pas 2.5 miljard jaar later en veeeeeeeeeel later ontstaan pas hogere soorten, of hoe ze dat ook noemen, dus eigenlijk liggen zoogdieren en insecten evolutionair nog relatief dicht bij elkaar.

Ook al zijn de uiterlijke kenmerken zeer sterk verschillend, toch bevinden zich in de cellen van beide diersoorten duizenden gemeenschappelijke onderdelen en processen. Denk maar aan mitochondrien, golgi apparaat, ribosomen, fosfolipidelaag, enzymen, polymerasen ... noem maar op.

Toch denk ik dat 99% gemeenschappelijke genen erg overdreven is.

[Sararje]

Ik meen dat de genetische overeenkomst tussen een insect en een mens eerder in de orde van 10 tot 20% ligt. Misschien heeft Tsjok hier een goed linkje over?

[cymric]

Leuk om te zien dat iemand zijn pas verworven schoolkennis meteen aanwendt in discussies---jongeman (-meid?), behoor jij niet allang in je bed te liggen? Het is al kwart over elf ---maar toch sla je de plank nog een beetje mis. Ik krijg de indruk dat je denkt dat het telkens een miljard jaar of wat duurt voor er grote evolutionaire veranderingen optreden: dat is niet het geval. Evolutie gaat met de snelheid die het gaat. Als er geen selectiedruk is om van een eencellige naar een meercellige naar veel te gaan, zal dat ook niet gebeuren. De ééncelligen die rustig ronddobberden tot zo'n 2,5 miljard jaar geleden konden zich prima handhaven, totdat het Aardse milieu grondig begon te veranderen. Er kwamen enorme hoeveelheden giftig (!) zuurstof in het milieu terecht, dat door allerlei ijzer- en zwavelverbindingen vooralsnog onschadelijk kon worden gemaakt. Maar die waren op een gegeven moment op, en toen begon het gedonder pas. Voeg daar ook nog eens een ijzige en blodhete periodes aan toe, waarschijnlijk ten gevolge van allerlei processen in de Zon die zich langzaam tot een stabiele ster ontwikkelde, en opeens ontstond er selectiedruk die er voorheen niet was. Evolutie kan snel gaan onder dergelijke omstandigheden.

[duupie]

het is jongeman :P ben net geen 18 (over 2 dagen en 15 min wel) en net afgestudeerd aan de middelbare school.

Ik had de parameter selectiedruk inderdaad over het hoofd gezien, foutje van mij. Ben nog jong en kan niet alles weten

dank voor de opheldering

[Balzer]

bedankt cymric voor deze informatie. Het is allemaal oude koek, maar ik was bijna alles alweer vergeten.

Wat ik ook vergeten ben is waar ik laatst een artikel heb gelezen over de 'junk' in het DNA, en de bewering dat de meeste 'junk' eigenlijk geen 'junk' is, maar wel degelijk een functie heeft, al is het op een veel indirectere manier.

Sorry voor deze onbevredigende aanhaling, maar misschien heeft iemand het ook gelezen en weet ie het nog wel waar dat was

[Kitty]

Hier in ieder geval wat artikelen over junk DNA en de eventuele functie. Misschien zit hier het artikel bij wat je bedoelde.

http://www.gezondheid.nl/nieuwsartikel. ... kelID=1191

http://www.studeren.uva.nl/bio-exact/ob ... DF4F254885

http://noorderlicht.vpro.nl/artikelen/24509732/

http://www.refdag.nl/artikel/1306285/Ju ... prijs.html

[flower]

Misschien een domme vraag ik heb nog maar weinig kennis van de evolutietheorie maar als we inderdaad gevolueerd zijn en van apen afstammen en honden bv van wolven enz.. waarom zijn er dan nog apen en wolven? Want ik in de dierenwereld zijn wel aanpassingen geweest aan de leefomgeving maar waarom blijft de oorspronkelijke staat dan bestaan en evolueert die niet mee en zijn ze niet uitgestorven?

[heeck]

Flower,

De wereld -en de evolutie zeker niet- is geen fabriek die alle oude modellen er op gegeven moment uitgooit.

Alle verschillende vormen van leven ontstaan bij toeval en niet door planning. De omstandigheden waarin zo een vorm van leven moet bestaan, die maken uit of dat meer of minder florissant verloopt, of zelfs wel blijft bestaan. Zo filtert de werkelijkheid uit wat overleeft.

Een heel duidelijke introductie vind je hier:
http://www.liacs.nl/~haring/kaasendeevolutietheorie/

Kies daar om te beginnen voorproefje lezen

Roeland

[flower]

bedankt voor je antwoord ga het even lezen zoals ik al aangaf is mijn kennis van de evolutietheorie beperkt bedankt voor de link

[cymric]

Let op je terminologie: mensen en apen hebben een gemeenschappelijke voorouder; zo ook honden en wolven. En als je het zo bekijkt is het meteen duidelijk waarom er nog steeds apen en wolven zijn. De voorouder is er niet meer; wel zijn geëvolueerde nazaten. Trek dit proces steeds verder door---dus probeer te achterhalen wie de voorouder was van de voorouder van hond en wolf, en diens voorouder, enzovoort---en je komt uit op op de theorie van gemeenschappelijke afstamming: alle leven op deze planeet (inclusief planten, bacteriën, virussen, schimmels, dieren, ...) heeft uiteindelijk dezelfde voorouder.

Strikt genomen hoeft een voorouder niet uit te sterven: als zijn nazaten niet met hem concurreren in de zin dat de voorouder nog steeds voldoende en gezonde nakomelingen produceert, zal hij blijven bestaan. Het probleem is echter dat dit vaak wél het geval is, en je bijvoorbeeld plotselinge en onoverbrugbare geologische veranderingen nodig hebt om ervoor te zorgen dat die twee soorten elkaar niet in de wielen rijden. Ik had hier graag het voorbeeld van buidel- en placentadieren genoemd, maar ik lees net dat buideldieren niet de voorouder van placentadieren zijn; ze zijn wel nazaten van een gemeenschappelijke voorouder. En bovendien: in Australië hebben die buidelbeesten juist de placentadieren verdrongen, terwijl het in de rest van de wereld andersom is. Je ziet: verrassingen te over.