Devolutie: kleine populaties - verlies van informatie - inteelt

Naar aanleiding van de vorige twee problemen stelden Gould en Eldredge in 1972 een alternatieve verklaring voor onder de naam van het punctuerend evenwicht: zij gaan ervan uit dat de fossielen een goed beeld geven van wat er werkelijk gebeurd is, namelijk: de meerderheid van de populaties evolueren niet en zijn in zogenaamd evenwicht. Evolutie vindt namelijk plaats in kleine populaties in afgezonderde gebieden die dus nauwelijks fossielen nalaten. Dit zou het schokkerige patroon in de fossielen verklaren en biedt ook een oplossing voor het probleem uit de populatiegenetica waarbij grote populaties nauwelijks kunnen evolueren.

Deze aangepaste theorie van het punctuerend evenwicht lost de voorgaande problemen niet helemaal op, want door evolutie te beperken tot kleine populaties heeft men ook minder mutaties ter beschikking. De aangepaste theorie geeft wel aanleiding tot een derde probleem: het is algemeen bekend dat kleine populaties gemakkelijk ten prooi vallen aan inteelt en hierdoor tenslotte ook uitsterven. De Pandabeer en de Zweedse wolf zijn actuele voorbeelden hiervan. Het proces van toeval en natuurlijke selectie geeft in theorie en in praktijk eerder aanleiding tot devolutie. Dus: grote populaties kunnen nauwelijks evolueren, terwijl kleine populaties evolueren in de verkeerde richting.

Interessant is dat ook de fossielen deze devolutie illustreren. De bekende evolutie van het paard is daar een mooi voorbeeld van: niet alleen toont de evolutie van het paard een verlies van tenen tot 1 hoef (op zich al devolutie), maar het patroon in de fossielen toont ook dat het paard in verschillende perioden en op verschillende plaatsen dezelfde evolutie doormaakt en daarbij telkens vrij plots diversifieert en uitsterft. Vermits Europa op dat moment een archipel was, ligt het voor de hand te veronderstellen dat op deze eilanden kleine populaties geïsoleerd raakten met inteelt tot gevolg, wat dan ook plotse diversificatie en uitsterven van het paard kan verklaren. Het moderne paard daarentegen stamt af van een grote populatie in Amerika die ook veel minder evolueerde.

Sommigen zullen zich afvragen: hoe komt het dat natuurlijke selectie deze inteelt niet verhindert? Zoals daarnet uiteengezet speelt naast natuurlijke selectie ook toeval een rol, en voor typische mutaties speelt het toeval zelfs een grotere rol dan natuurlijke selectie omdat het selectief voordeel gewoonlijk vrij klein is. En vermits er zoveel meer schadelijke dan gunstige mutaties zijn, ligt devolutie eigenlijk voor de hand. Natuurlijke selectie is gewoon minder doeltreffend dan men vaak beseft. Dit merk je bijvoorbeeld bij schadelijke maar recessieve genen, die wel geërfd worden maar enkel tot uitdrukking komen als beide ouders het gen doorgeven. Zo ontstaat ‘genetische belasting’. Macro-evolutie ligt dus minder voor de hand dan men vaak denkt, zelfs met inachtname van natuurlijke selectie.

De drie problemen die we tot hiertoe hebben besproken, zijn zogenaamde ‘oude’ problemen die reeds vóór 1970 bekend waren. De volgende twee problemen zijn ‘nieuwe’ problemen die vooral de laatste 20 jaar de aandacht trekken. Deze problemen werden ontdekt door het microscopisch onderzoek van de levende cel, die namelijk veel complexer blijkt dan men zich ooit had voorgesteld.

Verder lezen