Van Darwin tot DNA

De evolutietheorie vormt vandaag de dag de basis van de biologie. Deze theorie is gebaseerd op de ideeën van één van de geleerden die een evolutietheorie ontwikkelde, namelijk Charles Darwin (1809 - 1882). In zijn 'On the origin of species by means of natural selection' gaf hij aan dat de rijke verscheidenheid aan dieren en planten die vandaag de dag de aarde bevolken, allemaal kon ontstaan door het simpele mechanisme van natuurlijke selectie. Darwin’s evolutietheorie is in de wetenschappelijke wereld algemeen aanvaard. Dit betekent niet dat alle problemen zijn opgelost. Maar niemand twijfelt eraan dat de ene biologische soort uit een ander is voortgekomen. Veel onderzoekers zien dit als een geleidelijk proces, maar anderen zijn van mening dat de evolutie sprongsgewijs is verlopen.

Evolutiebiologie is een heel breed vakgebied en beslaat veel meer dan het proces van het ontstaan van nieuwe soorten (speciatie genoemd). Zo is de vraag hoe organismen zich aanpassen aan hun milieu een belangrijk onderwerp (dit heet adaptatie). Hierdoor wordt inzicht verkregen in het ontstaan en de handhaving van biologische diversiteit. Dit is belangrijk om te begrijpen, bijvoorbeeld wanneer je praat over het beschermen van dier- en plantensoorten.

Een ander onderdeel is de populatiegenetica. Dit vakgebied bestudeert het ontstaan, voorkomen en de verandering van genetische variatie in populaties, een belangrijke basis van veel onderzoek naar bijvoorbeeld het gedrag van ziekten (denk aan de vogelgriep of varkenspest). Dit gaat dus over de processen die ten grondslag liggen aan evolutie en wordt ook wel micro-evolutie genoemd. Zo bestuderen populatiegenetici de Amish in de Verenigde Staten. Zij vormen een afgesloten populatie, die afstamt van zo´n 200 Duitse emigranten. Er is bij de Amish een ongewoon hoge concentratie aan genetische mutaties te vinden. Deze mutaties zijn verantwoordelijk voor ziektes, die in de gehele populatie van de Verenigde Staten zeldzaam zijn, maar bij de Amish frequenter voorkomen. Een voorbeeld van zo’n ziekte is het het Ellis-van Creveld syndroom, waarbij o.a. dwerggroei en polydactyly (6 vingers aan 1 hand) als symptomen aanwezig zijn. Met behulp van de evolutiebiologie is het veel voorkomen van deze ziekte bij de Amish beter te begrijpen.

Een derde onderzoeksgebied binnen de evolutiebiologie houdt zich bezig met de patronen die te zien zijn in de tijd (de zogenoemde macro-evolutie). Van het ontstaan van het leven, zo’n 4-3.5 miljard jaar geleden tot vandaag de dag, zijn allerlei grote veranderingen te zien. Enkele voorbeelden van zulke gebeurtenissen zijn het ontstaan van leven zelf, het ontstaan van meercellige organismen, het ontstaan van planten en dieren en het verdwijnen (uitsterven) van grote groepen organismen (zoals de dinosauriërs). Dit onderzoek wordt o.a. gedaan aan fossielen. Fossielen zijn heel handig want ze kunnen je vertellen welke organismen er geleefd hebben, waar en wanneer ze voorkwamen en hoe ze uit hebben gezien. Helaas zijn niet van alle organismen fossielen gevonden. Daarom wordt ook het DNA van nog levende organismen vergeleken om zo een evolutionaire stamboom te maken. Met zo’n stamboom kun je zien welke organismen familie van elkaar zijn en op welk moment in de evolutie bijvoorbeeld vleugels of bloemen zijn ontstaan.

Al deze gebieden staan natuurlijk niet los van elkaar. Micro-evolutie leidt via soortvorming tot macro-evolutie. De evolutiebiologie is een zeer levendig vakgebied en kun je op alle vlakken van de biologie tegenkomen: of het nu over planten, dieren, schimmels, mensen, ecosystemen of DNA gaat: “Nothing makes sense except in the light of evolution” (Theodor Dobzansky).