Over het ontstaan van soorten

Als jong kind, ik denk dat ik een jaar of vijf was, ging ik met mijn
vader kijken naar een tentoongestelde walvis. Een onwaarschijnlijk
groot beest dat op een trein lag uitgestald. Het was het grootste
zoogdier ter wereld werd verteld. Daarnaast stond een klein glazen
kistje met daarin een opgezette spitsmuis; het kleinste zoogdier ter
wereld. Het is natuurlijk frappant dat twee zo uiteenlopende dieren
eigenlijk volgens een zelfde mechanisme zijn gebouwd. Biochemisch
gesproken zijn ze waarschijnlijk nauwelijks van elkaar te
onderscheiden maar de opbouw van de wervels, ribben, kop en hersenen
en het zogen van de jongen zijn volstrekt vergelijkbaar. En als je je
dan beperkt tot de zoogdieren dan zie je wat een onwaarschijnlijke
uiteenlopende vormen er zijn en vooral ook zijn geweest. Ergens in een
grijs verleden is deze grondvorm ontstaan en was kennelijk verdomd
stabiel in ieder geval stabiel genoeg om de enorme diversiteit aan
zoogdiersoorten te laten ontwikkelen. Zoogdieren ken je in alle maten
en soorten, de kleinste de spitsmuis en de grootste de walvis, maar
daar tussenin allerlei afmetingen, habitats, voedingsgewoonten. In de
lucht, een zeer succesvolle soort, de vleermuis en in het water
allerlei walvissoorten en natuurlijk op het land en onder de grond.
Hoe zou dat proces nou zijn gegaan van soortontwikkeling die zich
natuurlijk niet beperkt heeft tot de ontwikkeling van de zoogdieren,
uiteindelijk maar een heel kleine vertakking aan de ingewikkelde boom
van levensvormen, maar voor ons mensen wel het meest aansprekend omdat
gelijkenis en afmetingen ons het meest aanspreken. Je kunt aannemen
dat de ontwikkeling van de andere organismen volgens de zelfde lijnen
plaatsvond of het nou de insecten, de bacteriacae of de voorlopers van
de genoemde organismen betreft. Maar de zoogdieren als pars pro toto
lijkt me een aardig gedachtenmodel.

Graag beschouw ik een soort als een verzameling van sterk op elkaar
gelijkende individuën. Dat heb ik niet zelf bedacht maar heb ik ooit
ergens gelezen. Wij mensen zijn, afgezien van één-eiïge tweelingen
allemaal verschillend en we herkennen die verschillen direct wanneer
we elkaar ontmoeten, maar dat zelfde geldt in min of meerdere mate
voor bijvoorbeeld virussen, beacteriën en noem maar op. En die kleine
verschillen zijn nou net zo belangrijk in de ontwikkeling van de
soorten. Vanuit zo'n basisconcept van een soort wordt de buitenwereld
benaderd. Een buitenwereld is geschikt voor de soort en kan dat in
meer of mindere mate zijn. Mooi voorbeeld is de wolf. Het is bekend
dat de wolven die in verschillende streken leven er vaak heel
verschillend uitzien. Afhankelijk van de kleur van de omgeving zijn
wolven donker of licht. Hoe dat komt is eigenlijk heel simpel te
verklaren. In een lichte omgeving zijn de lichtstgekleurde wolven in
een groep het meest succesrijk in het camoufleren en zullen gemiddeld
wat vaker een prooi verschalken en daarmee het voortbestaan van
zichzelf en hun jongen zekerder stellen. Het is geen absoluut
verschil, maar ze zijn in het voordeel. Ook hun nakomelingen kennen
weer variatie en langzaam maar zeker ontwikkel zich via het proces een
variëteit van de wolf die het best is aangepast aan deze habitat. Dit
is eigenlijk het grondbeginsel van het Darwinisme, the survival of the
fittest, hetgeen betekent de overleving van degene die het best past,
die dus het best is aangepast aan de levensomstandigheden. Er zijn ook
wolven die in waterrijke gebieden leven en daar heeft zich op de
zelfde Darwinistische wijze binnen de mogelijkheden van variatie een
soort ontwikkeld die beter kan zwemmen door bredere poten met vliezen
tussen de tenen.

Ook bij mensen zijn voorbeelden te noemen. Oliver Sachs heeft een
prachtig boek geschreven over het eiland der kleurenblinden; een
eiland in Oceanië waar het de gewoonte was om met nachtvissen het
voedsel te vergaren. Op dat eiland kwam kleurenblindheid veel vaker
voor dan gemiddeld in de menselijke populatie; het was kennelijk op de
één of andere manier een voordeel geweest om kleurenblind te zijn. De
reden bleek gelegen in het nachtvissen; daarin zijn kleurenblinden in
het voordeel en daardoor succesvoller in de visserij en daardoor
grotere overlevingskans in tijd van schaarste of gewoon rijker en
daarom in staat een groter aantal nakomelingen te onderhouden. Dat
proces over de paar duizend jaar dat deze eilanden bewoond zijn is
kennelijk voldoende.
Ook is sikkelcelanemie zo'n voorbeeld van natuurlijke selectie.
Sikkelcelanemie is op zich een akelige aandoening, maar doordat deze
patiënten minder makkelijk aan malaria lijden zijn ze in
malariagebieden in het voordeel. In sommige gebieden heeft wel 20% van
de bevolking sikkelcelanemie. Emigreer je dan naar het kille Noorden
c.q. Westen dan heb je daar veel last van.

In dat proces van soortontwikkeling speelt natuurlijk de tijd een
grote rol maar ook ingrijpende gebeurtenissen. Stephen Jay Gould heeft
daar fantastische dingen over gezegd. Essentieel in soortontwikkeling
is natuurlijk de continuïteit van informatie zoals die is vastgelegd
in het DNA. Hoewel ik ontken dat DNA een rol heeft gespeeld in de
aanvankelijke ontwikkeling van het leven is het natuurlijk wel zo dat
bij de differentiatie van het leven juist de continuïteit van
informatie, het vasthouden van de eigenschappen van de soorten in de
vorm van het DNA cruciaal is. En dan zie je bij die zelfde zoogdieren
toch weer fascinerende zaken als het niet gelijk zijn van het aantal
chromosomen. In de ontwikkeling van de soorten hebben aldus Gould
grote veranderingen plaatsgevonden die zich handhaafden, waarna weer
differentiatie mogelijk was. Hoewel vissen en reptielen en zoogdieren
allemaal gewerveld zijn is er toch ergens iets ingrijpends gebeurd
waardoor zij zich duidelijk van elkaar onderscheiden; beschouw het als
een vertakking in de boom van het leven. Alle leven begint ergens in
de stam (over de wortels van de boom komen we later te spreken),
waarin DNA de rol van continuïteit van informatie op zich neemt en
daarna vindt de differentiatie plaats. hiervan zijn prachtige
plaatjes. Ik zal er één van Internet plukken.
Wat die ingrijpende gebeurtenissen waren en hoe die zich konden
handhaven is althans voor mij een raadsel, maar het vormt een prima
verklaring voor het ontstaan van "de grote stappen" in de ontwikkeling
van soorten.
De biologen hebben daarvoor allerlei termen bedacht die samenhangen
met de plaats van de vertakking. De hoofdstam en daaruit de takken dan
de fijnere vertakkingen en voortgaand daarop de ondersoorten als de
fijnste takjes. Ik zie deze differentiatie altijd voor me als een
mega-gigantisch netwerk van in de tijd aan elkaar verbonden individuen
die een groot holistisch netwerk vormen en waarbij ieder individu een
knoopje in dat netwerk vormt. En dat netwerk beperkt zich daarbij niet
tot de dieren maar houdt ook de micro-organismen in zich. De boom kent
een duidelijke ontwikkeling en kent stadia in de tijd. In deze weblog
ga ik proberen om de ontwikkeling van deze levensboom te schetsen, te
beginnen met "the origin of life".