Evolutietheorie

INLEIDING

Hallo allemaal,

Ik ga jullie iets vertellen over de evolutietheorie. Dit is de theorie die verklaart waarom er verschillende soorten dieren ontstaan en hoe wij zijn ontstaan. Ik ga nu eerst proberen uit te leggen wat de evolutie eigenlijk is.

LANG GELEDEN

Waarschijnlijk kennen jullie de hoofdlijnen van de evolutie wel. Lang geleden leefden er alleen maar vissen in de zee. Er bestonden nog geen landdieren. Stapje voor stapje zijn de vissen het water uit geëvolueerd, in vissen die in laagwater zwemmen, naar vissen die in modder zwemmen, naar vissen die leven op een vochtige bodem. Zo zijn amfibieën en reptielen ontstaan. Deze zijn eigenlijk half landdier en half waterdier. Sommigen van die halve waterdieren zijn uiteindelijk ontwikkeld tot zoogdieren en vogels, langzaamaan en stapje voor stapje. Er is heus niet zomaar ineens een mus uit een hagedissenei gekropen. Misschien begon het wel met een hagedisje dat uit bomen naar beneden kon zweven. Uit een andere tak kwamen de zoogdieren, en uiteindelijk ongeveer de mens.
We hebben al een flink stuk van de evolutie te pakken: van de tijd dat er alleen vissen waren tot nu. Maar voordat die vissen leefden, leefde er natuurlijk ook al wat: piepkleine waterdiertjes. Maar nu weten we nog steeds niet waar het allemaal mee begonnen is. Dat is door de evolutietheorie nog niet verklaard. Maar we komen toch een heel eind. Voor de kleine zeediertjes was er nog een groep wezens. De eencelligen. Eencelligen zijn, het woord zegt het al, diertjes of plantjes die uit een cel bestaan. Een cel is een heel klein onderdeeltje van een dier of een plant dat iets heel simpels doet: een haarcel kan een haar maken, een spiercel kan zich samentrekken en een bloedcel kan een beetje zuurstof opnemen. Ons lichaam bestaat uit miljarden cellen, maar zo’n cel kan ook in z’n eentje een hele plant of dier vormen, dan is hij dus een eencellige. Zo’n miljard jaar geleden leefden er dus alleen maar eencelligen, en een paar miljoen jaar later leefden er slechts diertjes die uit meerdere cellen bestonden. Dat duidt op een revolutie in de evolutie.

Honderden miljoenen jaren geleden zijn een aantal lossen eencelligen gaan samenklitten tot grotere meercellige gehelen. Ook al konden die losse cellen best in hun eentje bestaan, het bleek soms handiger te zijn om samen te klitten en een soort van hechte samenwerking aan te gaan. Dit samenklitten gebeurde op de standaard evolutiemanier: onnadenkend. Er waren cellen die toevallig niet samenklitten en er waren cellen die toevallig wel samenklitten. In sommige gevallen bleek samenklitten beter te weken en in die gevallen zijn de samenklittende celletjes overgebleven.
Samenklitten gebeurde zowel tussen identieke als verschillende celletjes. Je kunt je voorstellen dat bijvoorbeeld een eencellige die zuurstof nodig had goed kon samenwerken met een eencellige die juist zuurstof kwijt moest. Uiteindelijk zijn die samenwerkingsverbanden van eencelligen verder geëvolueerd tot kleine meercellige zeediertjes. Overigens stikt het nog steeds van de eencelligen. Dat wist je misschien niet omdat je ze zo slecht kunt zien. Maar het zijn er gigantisch veel, en met een ongelooflijk grote variatie. Maar waarom zijn eencelligen nou eigenlijk gaan samenklitten? Een lastige vraag. In de eerste plaats zijn cellen helemaal niet met een reden gaan samenklitten. ze zijn daar gewoon toevallig een keer mee begonnen. Of misschien botsten ze af en toe per ongeluk en bleven ze dan toevallig vastzitten. Deze cellen bleken af en toe beter af te zijn als ze vastzaten en konden daardoor makkelijker overleven. Zulke succesvolle celletjes zijn trendsetters. De trend die de cellen zetten is: samenklitten.

EVOLUTIE IN HET KORT

Zoals jullie waarschijnlijk ook al bij biologie hebben geleerd is dat als je geboren wordt, je genen aangeven hoe je moet worden. Deze genen zijn een soort mengsel van de genen van je moeder en de genen van je vader. Natuurlijk gaat dit nooit helemaal perfect, waardoor de genen net iets anders zijn en je net iets andere eigenschappen hebt dan je ouders. Zo kun je misschien iets beter zien, of harder lopen, of ben je juist een stuk lelijker of minder sportief. Zo wordt er misschien een keer een vogeltje geboren dat verder kan vliegen, of een hagedisje krijgt een donkerder kleur zodat hij minder opvalt in het bos. Deze “verbeterde diertjes” hebben een net iets betere kans op overleven. Daarom sterven er een paar niet verbeterde diertjes af. Dit noemen we Survival of The Fittest. De kinderen van de verbeterde diertjes hebben waarschijnlijk dezelfde fijne eigenschappen als zijn vader, en overleven dus ook sneller. Het aantal verbeterde diertjes is in 1 generatie al ongeveer verviervoudigd en deze nemen weer de plek in van niet verbeterde diertjes. Net zolang totdat er alleen nog maar verbeterde diertjes zijn. Hier is een voorbeeld met kuikens.

Stel je hebt een eiland gekocht. Vervolgens zet je op het eiland een paar mussen uit. Deze musjes zijn gewend geraakt aan het leven waarin ze gevoerd werden door kinderen met pindakettingen en weten nauwelijks wat ze moeten doen. Gelukkig zit er 1 uitzonderlijk musje bij. Deze mus heeft toevallig van zijn ouders de eigenschap van meegekregen waardoor hij iets sneller kan vliegen. Deze supermus heeft dan dus een net iets betere kans op overleven, en plant zich waarschijnlijk ook voort. Deze krijgt dus een kind met dezelfde fantastische eigenschap. Deze krijgt ook weer kinderen, en die krijgen kinderen en die krijgen kinderen, totdat de hele soort op het eiland is veranderd in supermussen.

Ander voorbeeld, ijsberen. Vroeger. Vroeger waren er alleen maar bruine beren. Natuurlijk heb je ook nog de neusbeer en de lipbeer en weet ik veel hoeveel soorten beren, maar die gooien we even allemaal op een hoop omdat ze allemaal bruin zijn.
Na jarenlang in het bos geleefd te hebben, komen de nakomelingen. Sommige van deze babyberen zijn braaf en blijven bij hun ouders tot ze oud zijn en zetten dan de oude leefstijl voort. Dan heb je ook nog een andere groep nakomelingen, de zogenaamde Puberberen. Deze zijn het bos al vlug zat en willen verandering. Daarom besluiten ze naar het koude gedeelte van de wereld, de noordpool te trekken. Helaas is hun bruine kleur daar niet zo praktisch, omdat hun nieuwe voedingsmiddel, de zeehondjes, hen al vanaf een kilometer afstand zien aankomen. Toch wisten ze zich er dankzij de geringe concurrentie door heen te slepen. Toen kwam de nieuwe generatie. Hierbij zat 1 beertje dat net een iets lichtere kleur had dan zijn berebroeders. Deze had dus een betere kans op overleven en plantte zich voort, totdat de hele soort lichtbruin was. Toen kwam er weer een lichtere soort, en nog een, en nog een, totdat de soort helemaal wit was.
En de beren in het bos? Die veranderen hier misschien wel in.

DARWIN

Nu wil ik jullie even iets vertellen over Charles Darwin. Misschien hebben jullie wel eens van hem gehoord. Hij was degene die de beginselen van de evolutietheorie verzon zoals het survival of the fittest idee.

Charles Darwin was op een soort studiereis naar de Galapagos eilanden. Toen hij daar eens goed rondkeek viel het hem op dat op alle eilanden de dieren en planten net iets anders waren. Vooral de vogels vielen hem erg op. Op een eiland waren er alleen heel harde noten, en tot Darwins verbazing zag hij dat de vogels zich daarop aangepast hadden. De vogels hadden hele sterke bekken waar ze de noten mee konden kraken. Stom toeval dacht Darwin eerst. Het volgende eiland was wat moerassig. Toen Darwin daar naar dezelfde vogelsoort keek, bleek dat deze kleine zwemvliezen tussen hun teentjes hadden waardoor ze op het moeras konden lopen zonder weg te zakken. Hier begon Charles iets te vermoeden. Op eiland drie vond hij vogels met langere snavels. En ja hoor, ook hier was een reden voor. Op dit eiland waren maar weinig noten en de vogels moesten hun hoofdvoedsel, insecten, uit bomen pikken. Ten slotte op het laatste eiland, vond hij heel specifieke vogels. Deze vogels hadden geen echt speciale eigenschappen, maar een heel mooi verenpak. Dit kon Charles niet begrijpen, maar hij was er wel achter, dat dieren en planten zich blijkbaar aanpassen op hun omgeving. Pas 20 jaar na deze ervaring publiceerde hij zijn ontdekking met het boek: on the origin of species. Hij vertelde over zijn ervaring met de vogels en vertelde over zijn vermoeden dat de mensen van de apen afstamden. Veel mensen noemden hem gek, omdat zij zeker wisten dat god de mens had gemaakt. Het idee dat je de verbeterde vorm van een orang-oetang bent, wordt dan niet zo snel geaccepteerd. Toch werd hij dankzij zijn ontdekking geaccepteerd als natuuronderzoeker.

GENEN

Pas veel later werden het DNA, ofwel de genen uitgevonden. Uitgevonden is eigenlijk het verkeerde woord, want iedereen wist al dat het bestond. Genen zijn eigenlijk een soort biologische handleiding. Als je ouders seks hebben gehad, worden hun gekopieerde genen gemengd en worden ze jouw handleiding. Hierin staat dat precies of je blauwe ogen krijgt, een moedervlekje, enzovoort. James D. Watson en Francis Crick ontdekten dit in het jaar 1953 en bewezen hiermee Darwins theorie. Alleen is het nog net iets ingewikkelder dan Charles dacht. Het gaat namelijk niet om de overlevingskansen van een individu, maar om de overlevingskansen van de genen.

Stel je een willekeurig dier voor, laten we een krokodil nemen, een vrouwtjeskrokodil. En stel je voor dat de krokodil een gen heeft waardoor ze een ongelooflijke kinderwens heeft. Sterk versimpeld zou je je kunnen voorstellen dat de krokodil een gen heeft waarop staat: kinderwens. Wij noemen dat maar even het ‘kinderwensgen’. Dat gen zorgt ervoor dat de krokodil heel erg graag heel veel kinderen wil. Ze zal haar uiterste best doen om zo veel mogelijk kinderen te krijgen. En als ze goed genoeg haar best doet, dan slaagt ze daar nog in ook.
Op zich is het kinderwensgen helemaal niet handig voor de krokodil: het vergroot haar overlevingskansen niet. Ze kan er niet harder door zwemmen, ze wordt er niet slimmer van en haar tanden worden ook niet groter. Het kinderwensgen is eerder alleen maar lastig: het kost de krokodil vreselijk veel tijd en energie om al die eieren te leggen, en het kost haar bovendien moeite om voor al haar kinderen te zorgen, hoewel krokodillen dat eigenlijk nauwelijks doen.
Toch, ondanks het feit dat het zo’n lastige eigenschap is, hebben alle krokodillen een kinderwens en het bijbehorende kinderwensgen. Dat komt doordat het niet gaat om de krokodil, maar om het gen zelf. Het kinderwensgen is dan wel heel onhandig voor de krokodil, het kinderwensgen is zeer handig voor zichzelf. En dat is de truc. Want het kinderwensgen zorgt ervoor dat onze krokodil veel kinderen krijgt, meer kinderen dan krokodillen zonder het kinderwensgen. Van deze kinderen hebben er heel veel ook het kinderwensgen. En die kinderen krijgen allemaal ook veel kinderen. En dat betekent nog meer kinderwensgenen. En dat gaat zo maar door, totdat praktisch elke krokodil het kinderwens gen heeft. Het kinderwensgen zorgt ervoor dat het zelf vermenigvuldigd wordt. En zulke genen, en hun bijhorende eigenschappen, zijn de winnaars van de evolutie. Zulke genen blijven bestaan.
We doen een gedachte-experiment. Stel je een grote fabriekshal voor, vol met kopieermachines en met een gigantische papiervoorraad. Alle kopieermachines zijn continu aan het kopiëren: achter elke kopieermachine stapelt het papier zich op tot grote bergen. In de hal loopt een mannetje rond dat de boel in de gaten houdt. Af en toe pakt hij een kopie van een stapel en verwisselt de kopie met het origineel onder een willekeurige kopieermachine: zo maakt die kopieermachine kopieën van kopieën. Als het mannetje genoeg heeft van de grote bergen papier, dan gooit hij een lading in de papiercontainer. En zo gaat dat maar door: de kopieermachines draaien, af en toe verwisselt het mannetje een origineel voor een kopie en af en toe gooit hij een lading papier weg.
Maar het is heel bijzonder papier, en het zijn heel bijzondere kopieermachines. Op het papier staan namelijk instructies voor de kopieermachines. Zo kan er op het papier staan dat de machine donkerder moet kopiëren, of dat de kopieën twee keer zo groot afgedrukt moeten worden. De kopieermachines begrijpen die instructies en voeren ze netjes uit.
Stel je voor dat er op een van de papiertjes staat dat de kopieermachine tweemaal zo snel moet kopiëren. De kopieermachine doet braaf wat er gevraagd wordt en kopieert tweemaal zo snel als alle andere kopieermachines. De kopieermachine ratelt maar door en de berg papier bij deze kopieermachine groeit tweemaal zo hard als elders. Het mannetjes loopt langs en pakt willekeurig hier en daar een kopie om die te verwisselen met wat originelen. Bij die ene kopieermachine met die gigantische berg kopieën pakt hij natuurlijk ook een kopietje: het is zo’n grote berg, daar kan hij niet omheen. Het kopietje verwisselt hij met een origineel onder een andere kopieermachine. Prompt gaat deze kopieermachine ook tweemaal zo snel kopieën uitspugen. En de volgende keer dat het mannetje langsloopt, gebeurt natuurlijk hetzelfde en er komen steeds meer kopieermachines die tweemaal sneller kopiëren.
Op een gegeven moment heeft het mannetje genoeg van al die stapels papier en rijdt hij met een grote bulldozer langs de kopieermachines en schept hij hier en daar grote bergen papier weg. Maar de bergen bij de supersnelle kopieermachines zijn zo groot dat daarvan nog delen overblijven: er blijven meer kopietjes over bij de snelle kopieermachines dan bij de andere. Als dit zo een tijdje doorgaat – originele n verwisselen voor kopietjes en overtollige kopietjes weggooien – zullen uiteindelijk alle originelen vervangen zijn door een kopietje met de instructie om tweemaal zo snel te kopiëren. Alle kopieermachines zullen sneller kopiëren. En op alle papiertjes in de fabriekshal staat precies hetzelfde: de instructie om tweemaal zo hard te kopiëren.
Wat een handig papiertje was dat. Het papiertje zorgde ervoor dat de kopieermachines zo geprogrammeerd weden dat het papiertje sneller vermenigvuldigd werd dan andere papiertjes. Het kinderwensgen van de krokodil van pas geleden is net zo’n papiertje. En de krokodil is een kopieermachine. Het kinderwensgen programmeert de krokodil zo dat het gen harder vermenigvuldigd wordt dan andere genen.
Wij, en alle andere dieren en planten, zijn net zulke kopieermachines en onze genen zijn net zulke papiertjes. Als er op een gen een instructie staat die de vermenigvuldiging van het gen zelf helpt, dan zal dat gen zich harder vermenigvuldigen dan andere genen. En op een gegeven moment zullen dan praktisch alle dieren in de soort over dat gen beschikken.

GEDRAGSEVOLUTIE

We hebben nu geleerd dat door goede genen een soort kan evolueren. Maar er is nog een manier, de snelle manier.

Weet je nog die krokodil van daarnet. We hebben gezegd dat deze een kinderwensgen had, waardoor ze meer kinderen kreeg en dat daardoor steeds meer krokodillen het gen kregen totdat de hele soort graag kinderen wou. Maar kan dat eigenlijk wel. Genen zitten namelijk wat ingewikkelder in elkaar. Een gen zegt namelijk niet: jij wilt graag kinderen, maar meer iets van: als dit stofje ontstaat ga je een stofje maken waardoor er misschien een mogelijkheid is waardoor je graag kinderen wilt. Waarschijnlijk was er gewoon een krokodil die bedacht dat ze heel graag kinderen wou. Ze leerde haar vele kinderen daardoor twee dingen.
1) Dat ze heel graag kinderen willen.
2) Dat ze deze twee dingen ook aan hun kinderen leren.
De babykrokodillen knoopten dit goed in hun oren en deden wat hun moeder zei. Daardoor hadden de krokodillen die verwant waren met die eerste moederkrokodil een betere overlevingskans en kregen veel kinderen, die ook weer veel kinderen kregen door het kinderwensidee, enzovoort, enzovoort. Zo evolueert dus een complete soort zonder dat er ook maar een gen aan te pas is gekomen. Je snapt wel dat dit soort evolutie veel en veel sneller gaat dan biologische evolutie. Tenslotte, als je een nieuwe soort wil maken en meemaken moet je wel duizend jaar oud worden, maar als je een echt goed idee hebt, maak je nog wel mee dat de hele wereld er gebruik van maakt.

De evolutietheorie heldert een paar dingen op. Bijvoorbeeld

WAAROM IS HET LEVEN ONTSTAAN

Heb je ooit wel eens geskied of gesnowboard? Beetje naar beneden racen van zo’n mooie glooiende piste… je hebt ook poekelpistes. Ooit gezien of vanaf geskied? Het skiën van een poekelpiste is vrij moeilijk. Poekelpistes zijn niet mooi vlak, maar juist ongelooflijk bobbelig. Ze bestaan eigenlijk uit allemaal minibergjes van een metertje hoog of zo. Als je van een afstand naar een poekelpiste kijkt, zie je al die bergjes netjes naarst elkaar liggen, op precies dezelfde afstand. Malsof ze daar expres gemaakt zijn, maar dat is niet zo. Poekelpistes ontstaan vanzelf, op plekken waar de sneeuw niet vlak gereden wordt door grote sneeuwschuivers.
Een poekelpiste begint als een prachtige glooiende helling. Maar als er wat mensen van de helling af geskied zijn ontstaan er kleine oneffenheden. De volgende skiërs mijden de kleine bobbeltjes en hebben de neiging hetzelfde pad te kiezen als hun voorgangers, zo zitten skiërs nou eenmaal in elkaar. En daardoor worden de bobbeltjes grotere bobbels. Tijd om de piste plat te rijden met zo’n leuke sneeuwschuiver. Maar als dat niet gebeurt, worden de bobbels hoger en hoger en ontstaat er vanzelf een poekelpiste. En als de poekelpiste er eenmaal ligt, is hij haast niet weg te krijgen. Een poekelpiste ontstaat ergens min of meer toevallig en houdt zichzelf in stand.
En eigenlijk is het leven precies als een poekelpiste: toevallig ontstaan en moeilijk uit te roeien. Niets meer en niets minder. Het leven is er nooit gekomen, het is goed in overblijven en daardoor is het er nog.

Hier staan we dan: mensen, rozen, everzwijnen en bacteriën. Alleen vanwege het feit dat we goed zijn in blijven bestaan. Zonder enige bedoeling! Wat een tegenvaller.
Het universum lijkt soms wel eens een beetje op een grote pan soep op het toevallig nog brandende fornuis van een vergeten berghut. Er gebeurt van alles in deze pan. Een worteltje drijft naar links en een stukje worst borrelt naar rechts. En dat allemaal zonder enige bedoeling. Maar mocht er iets in de pan gebeuren dat zichzelf in stand houdt, dan zal dat zichzelf in stand houden ook. En zo is het ook met het leven. Een pan soep, een poekelpiste. Geen hoogdravende opdracht van god. Gewoon iets wat in het universum ontstaan is en goed blijkt te zijn in blijven bestaan. Alle dingen die er nu zijn en er een tijdje geleden ook waren, planten, dieren, gedragspatronen, regels, bedrijven, organisaties, ideeën, apparaten, al die dingen zijn er nog omdat ze in zekere zin goed zijn in overblijven. Dat is alles, zo simpel zit het in elkaar.
De vraag waarom het leven ontstaan is heeft geen zinnig antwoord. Waarom zijn die bloeiende bloemetjes, heerlijke aardbeien en prachtige papegaaien ontstaan? En waarom zijn wij, de mensen, ontstaan? Nergens om. Er is niemand voor wie we ontstaan zijn en er is niemand die ons ontworpen heeft. Niets duidt erop dat het leven ontstaan is met een reden of een doel. We zijn ontstaan en hier zijn we. Er is zelfs geen universeel goed in dienst waarvan we ons leven kunnen beschouwen.
Dat betekent niets dat mijn en jouw leven doelloos is. Het leven zelf kan wel een doel hebben, alleen het ontstaan van het leven heeft geen doel. En dat is eigenlijk maar heel mooi ook. Want dat geeft ons de mogelijkheid onze eigen doelen te bepalen.