Organisatie - 5 maart 2009

CREATIONISME III

In Resource 18 draagt dr. Bruinsma zijn steentje bij aan de discussie over Darwins evolutietheorie. Hij stelt daarbij dat selectie per definitie betekent dat er genetische informatie verdwijnt en dat hiermee nooit de macro-evolutie te verklaren is. Op het eerste gezicht lijkt dat zo, maar schijn bedriegt. Het zou wellicht waar zijn als onder ‘mutaties’ alleen die gebeurtenissen verstaan worden waarbij stukken DNA (inclusief genen) verdwijnen, of die waarbij genen disfunctioneel gemaakt worden door simpele veranderingen van één of enkele baseparen. Dit zijn de mutaties die het meest in het oog springen: zoogdieren met een albino vachtkleur, planten met kleine gedraaide blaadjes of fruitvliegjes met een extra paar vleugels.
Het verlies van één of meerdere genen kan een dramatisch effect op de verschijningsvorm van een organisme hebben en in heel veel gevallen zal de fitness van het betreffende organisme verlaagd zijn vergeleken met de oorspronkelijke vorm. Niet onbegrijpelijk dat hierdoor geconcludeerd wordt dat positieve mutaties zo zeldzaam zijn dat dit onmogelijk voldoende bijgedragen kan hebben aan evolutie.
Echter, evolutie kan wel degelijk gepaard gaan met een toename van genetische informatie. De drijvende kracht hierachter is DNA-duplicatie. Deze kan plaatsvinden op het niveau van een hele set van chromosomen (polyploiden) of op het niveau van één of enkele genen (gen- of segmentduplicatie). DNA-duplicatie komt niet heel vaak voor, maar toch vaak genoeg om evolutionair gezien een rol te spelen. Voorbeelden van polyploidisatie zijn de hybriden ontstaan na kruisingen van redelijk verwante soorten, zoals koolzaad (Brassica napus; 2n=38), een evolutionair gezien vrij recente kruising tussen kool (Brassica oleracea; 2n=18) en raapzaad (Brassica rapa; 2n=20), met de chromosomen van beide oudersoorten nog vrijwel intact aanwezig, maar toch als zelfstandige soort onderscheidbaar van de oudersoorten. Genduplicaties vinden vrij regelmatig plaats als gevolg van foutjes tijdens de replicatie van DNA tijdens celdeling of door de activiteit van transposons.
Aanvankelijk leveren dergelijke duplicaties weinig selectief voordeel op. Polyploide hybriden zijn weliswaar vaak wat groter dan de ouders, maar dit is in de natuur niet altijd voordeliger. Ook duplicatie van een enkel gen leidt meestal niet tot een merkbaar ander uiterlijk. Echter, op termijn bieden ze een organisme wel de kans op verandering, zelfs verbetering. Waar aanvankelijk beide kopieën van een gen functioneel zijn, is één kopie in feite overbodig. Voor een essentieel gen zal selectie op de eigenschap waar het gen voor codeert, ervoor zorgen dat één kopie slechts weinig verandert. Mutatie van de overbodige kopie kan echter vrijelijk plaatsvinden. Mutaties in bijvoorbeeld de promoter van een gen kunnen gemakkelijk leiden tot het verdwijnen of generen van bindingsplaatsen van transcriptie factoren, eiwitten die de expressie van een gen bepalen. Zo kan het zomaar gebeuren dat een gen voor een groeihormoon in een plant een paar dagen langer actief is tijdens ontwikkeling dan het oorspronkelijke gen, of bijvoorbeeld niet meer in de worteltip, maar ergens hoger op de wortel. Dan is het goed voor te stellen dat deze plant iets gemakkelijker of eerder zijwortels maakt dan de oorspronkelijke plant. En dat kan wel eens een selectief voordeel opleveren.
DNA-analyse heeft inmiddels aangetoond dat veel organismen ooit in hun ontstaansgeschiedenis een polyploidisatie ondergaan hebben, waarmee ineens een enorm reservoir aan nieuw, informatief DNA beschikbaar kwam, met velerlei mogelijkheden voor evolutie en soortsvorming op grote schaal, vaak in een tijdsbestek van slechts enkele miljoenen jaren.
En dan te bedenken dat slechts één van de mechanismen is die bijdragen aan evolutie.

Re:ageer