Een tweede probleem komt uit de populatiegenetica. Deze tak van de biologie bestudeert hoe de eigenschappen in een populatie verschuiven, o.a. door natuurlijke selectie. Het is een vrij wiskundige wetenschap waarbij een goede kennis van statistiek belangrijk is. Populatiegenetici hebben de enorme traagheid ontdekt van evolutie volgens het vooropgestelde proces van toevallige mutaties en natuurlijke selectie; en ook de uiterst beperkte wijzigingen die zo waargenomen worden.

Ten eerste blijkt de mutatiesnelheid ontzettend laag: dank zij een voortreffelijk ingebouwd correctiemechanisme ligt deze op minder dan 1 mutatie per genoom en per generatie (ongeveer 10^-10). Bovendien blijken mutaties bijna altijd schadelijk voor het organisme. In zoverre zelfs dat men nauwelijks gunstige mutaties kent. Vooral gunstige mutaties die informatie toevoegen aan het DNA blijken zo goed als onbekend.

Ten tweede is de kans heel groot dat een gunstige mutatie verloren gaat in een populatie, en dit door stom toeval. Bij de productie van een geslachtscel is er immers 50% kans dat een mutatie verloren gaat tijdens celdeling, en merk op: natuurlijke selectie kan daar absoluut niets aan veranderen. Hierdoor blijkt het zelfs voor een gunstige mutatie moeilijk om te overleven in een populatie. Op basis van het geschatte ‘selectief voordeel’ van een gunstige mutatie (volgens Fisher 0.1%) is de kans dat een gunstige mutatie overleeft in een populatie ongeveer 1 op 500. Men noemt dit het “fixeren” van een mutatie, hetgeen uiteraard nodig is om deze mutaties te kunnen optellen tot evolutie. Conclusie? Grote populaties kunnen statistisch gezien moeilijk evolueren.

Nochtans zijn er ontzettend veel mutaties nodig om alle soorten op aarde te kunnen verklaren. Een voorbeeld kan dit verduidelijken: mens en chimpansee zijn verondersteld over 1 miljoen generaties uit elkaar geëvolueerd te zijn. Volgens de bevindingen uit de populatiegenetica kan dit hooguit enkele duizenden cumulatieve mutaties opleveren. Toch zijn er ongeveer 40 miljoen mutaties nodig om het verschil in DNA uit te leggen, zo blijkt uit onderzoek in 2005. Dit is dus ruim 10.000 maal te traag. Op allerlei manieren hebben wetenschappers dergelijke berekeningen gemaakt maar de conclusie is altijd dezelfde: veel te traag.

Sommigen wijzen op de relatief snelle ‘micro-evolutie’ bij kunstmatige selectie – met micro-evolutie bedoelt men beperkte evolutie, gewoonlijk de optimalisatie van een bestaande structuur, zoals de lengte van staart of bek. Met ‘macro-evolutie’ daarentegen bedoelt men opvallende en gewoonlijk innovatieve veranderingen zoals het ontstaan van nieuwe ledematen of zintuigen. Macro-evolutie kan echter niet gebeuren aan de snelheid van micro-evolutie.

Waarom niet? Een beeld kan dit verduidelijken: een grote populatie met veel variatie kan men vergelijken met een groot reservoir vol water, de mutaties kan men vergelijken met een druppelende kraan die het reservoir langzaam aanvult. Nu is het wel mogelijk om met de emmer van natuurlijke selectie op korte tijd grote veranderingen uit het reservoir te scheppen maar de druppelende kraan van de mutaties bepaalt uiteraard de snelheid op lange termijn. Alle fokkers weten overigens dat men via selectie aanvankelijk wel resultaten boekt, maar dat er na een tijdje geen verdere evolutie meer optreedt. Vergelijk het met overbevissing. En er is ook een verschil tussen de optimalisatie bij micro-evolutie en de innovatie bij macro-evolutie, maar daar komen we straks nog op terug. Voorlopig onthouden we dat het samenspel van toevallige mutaties en natuurlijke selectie veel te traag is.

Verder lezen