Mechanismes van Evolutie
Wat is evolutie?
Evolutie is de ontwikkeling van leven op aarde
Dit is een proces dat miljarden jaren geleden is begonnen...
... en vandaag nog steeds doorgaat.
Evolutie vertelt ons hoe het mogelijk is...
...dat de enorme diversiteit van leven kan ontstaan.
Het laat zien hoe primitieve protozoën...
... de miljoenen verschillende soorten kunnen worden die we zien.
Evolutie is dus het antwoord op de vraag die we ons allemaal stellen...
... als we een teckel en een deense dog zien:
hoe kan het dat voorouders nakomelingen hebben, die zo anders zijn?
Bij het antwoord focusen we op dieren, en negeren we schimmels en planten.
De eerste vraag is dus: hoe ontwikkelt een diersoort zich in een andere soort?
Ah, maar eerst een korte vraag:
Wat is precies een soort?
Een soort is een groep dieren die in staat is nageslacht te produceren...
... waarbij dat nageslacht ook in staat is om voort te planten.
Om dat antwoord beter te begrijpen, moeten we de volgende punten beter bekijken:
Het uniek zijn van dieren, gegarandeerd door het vele nageslacht en erfelijkheid,
en, als tweede punt, selectie.
We beginnen met het uniek zijn.
Elk wezen dat bestaat is uniek, en dit is essentieel voor evolutie.
De wezens van een soort lijken misschien sterk op elkaar en hun ouders,
echter, ze hebben ieder verschillende kenmerken en eigenschappen.
Ze zijn misschien groter, dikker, sterker of dapperder dan hun soortgenoten.
Wat is de reden van deze verschillen?
We bekijken dit wezen van dichterbij.
Elk wezen bestaat uit cellen.
Deze cellen hebben een celkern.
De celkern bevat chromosomen, en de chromosomen bevatten het DNA.
DNA bestaat uit verschillende genen,
en het zijn deze genen die de informatie over het leven dragen.
Ze bevatten de instructies voor de cel, en bepalen de kenmerken die elk wezen heeft.
En het is dit DNA wat uniek is voor elk wezen.
Het verschilt iets tussen individuen, waar- door ieder verschillende eigenschappen heeft.
Maar hoe ontstaat deze enorme variatie in DNA?
Een belangrijke factor is de overvloedige producie van nageslacht.
In de natuur zien we dat wezens vaak veel meer nageslacht produceren dan nodig...
...voor het voortbestaan van de soort, en veel nakomelingen sterven een vroege dood.
Vaak zijn er zelfs meer nakomelingen dan het milieu in stand kan houden.
Dit is één factor in de vergroting van diversiteit in een soort:
hoe meer nakomelingen, hoe meer verschillen er voorkomen.
Dit is wat de natuur wil: zo veel mogelijk kleine verschillen.
De tweede belangrijke factor van uniek zijn vindt plaats in de erfelijkheid.
Trouwens: Erfelijkheid is het doorgeven van DNA naar nageslacht.
In dit proces zijn twee zeer interessante factoren aanwezig:
Recombinatie en Mutatie.
Recombinatie is het willekeurig mengen van het DNA van twee wezens.
Als twee diertjes verliefd worden en paren, recombineren ze hun genen tweemaal.
De eerste keer doen ze dat zelf, bij het produceren van de gameten,
oftewel: sperma- en eicellen.
De gameten nemen de helft van de genen, en mengen ze.
De tweede recombinatie vindt plaats wanneer een mannetje een vrouwtje bevrucht
De ouders leveren ieder 50% van hun DNA,
met andere woorden: 50% van hun unieke kenmerken en eigenschappen.
Deze worden gerecombineerd of gemengd, en het resultaat is nieuw nageslacht.
Deze nakomelingen hebben een willekeurige mix van hun DNA, en dus...
van de kenmerken en eigenschappen van hun ouders.
Dit bevordert de diversiteit en verschillen binnen een soort nog verder.
Maar mutaties zijn ook belangrijk voor evolutie.
Mutaties zijn willekeurige wijzigingen in DNA.
Ze worden ook beschreven als kopiëerfoutjes in DNA,
aangespoord door giffen of andere chemische stoffen, of door straling.
Het is een mutatie als een deel van het DNA is gewijzigd.
Deze veranderingen zijn vaak negatief en kunnen tot ziekten leiden, zoals kanker.
Ze kunnen echter ook neutraal of positief effect hebben, zoals blauwe oogkleur, ...
... wat ook zo'n willekeurige mutatie is.
In ieder geval moet een mutatie een gameet, een sperma- of eicel, beïnvloeden ...
... omdat enkel het DNA in de gameten wordt doorgegeven naar nageslacht.
Dit is ook de reden dat we geslachtsorganen beschermen bij röntgenfoto's...
... terwijl andere lichaamsdelen geen risico lopen.
Samengevat: in erfelijkheid geven wezens hun eigenschappen door via DNA.
Recombinatie en mutatie veranderen het DNA, zodat elk kind verschilt en...
... een willekeurige mix van de eigenschappen van zijn ouders krijgt.
Het sleutelwoord hierbij is: willekeurig.
Al deze processen zijn gebaseerd op toeval.
Willekeurige recombinaties en mutaties resulteren in individuen met...
... willekeurige samenstellingen van kenmerken en eigenschappen.
Deze mixen deze ook weer willekeurig, en geven ze weer door.
Maar hoe kan zoveel aan toeval liggen, ...
... als alle wezens zo goed zijn aangepast aan hun omgeving?
Bijvoorbeeld de wandelende tak, de kolibrie, en de hengelvis.
Het antwoord wordt geleverd door het tweede kernpunt: selectie.
Elk individu wordt onderworpen aan een proces van natuurlijke selectie.
Zoals we hebben geleerd, is elk individu iets verschillend van zijn naasten...
... en is er behoorlijke variatie binnen een soort.
Omgevingsinvloeden hebben een effect op levende wezens.
Deze zogeheten selectiefactoren omvatten: roofdieren, parasieten, ...
... dieren van dezelfde soort, gifstoffen, veranderingen in het milieu of het klimaat.
Selectie is een proces waar elk wezen aan wordt onderworpen.
Elk wezen heeft een unieke samenstelling van kenmerken en eigenschappen.
Deze samenstelling helpt ze te overleven in hun omgeving — of niet.
Iedereen met een ongeschikte samenstelling wordt geselecteerd door de omgeving.
Degenen met de goede samenstelling overleven,
en kunnen hun betere kenmerken en eigenschappen doorgeven.
Daarom is diversiteit zo belangrijk
Daarom doen dieren zo veel moeite om zo verschillend mogelijk nageslacht te krijgen.
Ze vergroten de kans dat tenminste één van hun kinderen het selectieproces overleeft.
Ze maximaliseren hun kans van overleven.
Een goed voorbeeld hiervan is te vinden in een groep vinken op een afgelegen eiland.
Ze zijn beroemde dieren in de wetenschap en staan bekend als Darwinvinken,
naar hun ontdekker: Charles Darwin.
En dit is het verhaal van die vinken.
Een paar honderd jaar geleden waaide een groep vinken naar de Galápagos-eilanden...
... midden in de Grote Oceaan, waarschijnlijk door een grote storm.
De vinken belandden in een omgeving die compleet nieuw voor hen was:
Een waar vinken-paradijs, met een overvloed aan eten en zonder roofdieren.
Ze plantten zich snel en veelvuldig voort.
De eilanden zaten snel tjokvol vinken, waardoor voedsel schaars werd.
Het vinkenparadijs werd bedreigd door hongersnood, en vrienden werden concurrenten.
Hier greep selectie in:
Hun individualiteit en kleine verschillen, in dit geval hun verschillende snavels,
betekende dat sommige vogels niet hoefden te concurreren met de andere vinken.
De snavels van sommige vinken waren geschikt om te graven naar wormen.
Andere vinken konden hun snavels beter gebruiken om zaden te eten.
Als gevolg zochten de vinken hun ecologische niche op.
In deze niches waren ze veilig tegen uitzonderlijke concurrentie.
Ze begonnen al snel alleen te paren met andere vinken in dezelfde niche.
Over vele generaties werden deze eigen- schappen versterkt...
... waardoor de vinken hun niche succesvol konden uitbuiten.
Het verschil tussen de wormgravers en de zaad-eters werden zo groot...
... dat ze niet langer in staat waren met elkaar te paren.
Als gevolg ontstonden verschillende soorten.
Vandaag zijn er veertien vinkensoorten op de Galápagos-eilanden,
die allemaal afstammen van dezelfde groep gestrande vinken.
Zo worden nieuwe soorten gecreëerd door evolutie:
Door de interactie van unieke individuen, het overvloedige nageslacht,...
... recombinatie en mutatie in erfelijkheid, en uiteindelijk door selectie.
Waarom is dit zo belangrijk?
Het legt uit waar de variëteit in leven vandaan komt...
... en waarom levende wezens zo goed zijn aangepast aan hun leefomgeving.
Maar het beïnvloedt ons ook persoonlijk:
Elk persoon is het resultaat van 3.5 miljard jaar evolutie — dus ook jij.
Jouw voorouders vochten en pasten zich aan om te overleven.
Of ze overleefden was extreem onzeker.
Als we bedenken dat 99% van alle soorten die ooit hebben geleefd, uitgestorven zijn...
... kan je jezelf beschouwen als deel van een succesverhaal.
De dinosauriërs zijn verdwenen, maar jij leeft en bekijkt deze video...
... omdat je ongelofelijk bijzonder bent.
Net als alle andere wezens die bestaan.
Onreproduceerbaar, en uniek in het heelal.
Concept, Ontwerp, en Storyboard: Philipp Dettmer, philippdettmer.com
Animatie: Jacques Alomi, jacquesalomo.de
Voice Over: Steve Tyler, www.voice-pool.com
Bedankt voor jullie ondersteuning: Mechtild Reddanz, Markus Fenner, Xuyen Dam en Cathrin Ziegler