11 Evolutie - Natuurpunt · 4.2 Het leven komt en gaat, maar niet altijd door eenzelfde oorzaak 4.3...

1© Cursus Natuurgids CVN - Hoofdstuk 11: Evolutie

11 Evolutie - biodiversiteit

Leerdoelen

De natuurgids…

• begrijpt hoe de evolutietheorie in elkaar zit en kan een drietal bewijzen voor die theorie toelichten;• kan beschrijven hoe soorten ontstaan;• kan toelichten wat seksuele selectie is en een concreet voorbeeld geven;• kan het begrip biodiversiteit omschrijven met inbegrip van de niveaus waarop die zich voordoet;• kan de verschillende ecosysteemdiensten beschrijven en toelichten met voorbeelden in het veld.

Inhoud

1 Evolutietheorie

2 Bewijzen voor de evolutietheorie en ondersteuning ervan door andere wetenschappen2.1 De paleontologie2.2 De vergelijkende anatomie2.3Degeografieendebiogeografie(planten-endedierenaardrijkskunde)2.4 De vergelijkende ethologie2.5 Het atavisme2.6 De embryologie2.7 Rudimentaire organen2.8 De serologie2.9 De moleculaire biologie, biochemie en genetica2.10 Creationistische bezwaren weerlegd

3 Ontstaan van soorten

4 Biodiversiteit4.1 Biodiversiteit op verschillende niveaus4.2 Het leven komt en gaat, maar niet altijd door eenzelfde oorzaak4.3 Biodiversiteit in dienst van de mens4.4 Kijk op biodiversiteit

Evolutie en biodiversiteit worden samen in één les behandeld. Beide hebben veel met elkaar te maken. De biodiversiteit zoals we die nu kennen op aarde is een product van de evolutie. Zonder inzicht in de mechanismen van evolutionaire processen is ook de geweldige biodiversiteit niet te verklaren. In de cursus Natuur-in-zicht is uitvoerig ingegaan op biodiversiteit. In deze cursus leggen we de nadruk op acties die je kunt ondernemen ten voordele van de biodiversiteit en hoe je hier als natuurgids kunt op inspelen.

2 © Cursus Natuurgids CVN - Hoofdstuk 11: Evolutie

Jean-Baptiste de Lamarck

1 Evolutietheorie

Alle organismen die we nu aantreffen in de natuur zijn een momentopname in de evolutie, die nog steeds verder loopt. Onder biologische evolutie verstaat men de cumulatieve veranderingen van de levende organismen op aarde, de veranderingen in de eigenschappen van populaties. Het betekent dat de thans levende organismen de veranderde afstammelingen zijn van vroeger levende organismen, en hun oorsprong vinden in de eenvoudigste levensvormen die op deze planeet ontstaan zijn. De evolutietheorie geeft een verklaring hoe deze ontwikkeling is kunnen gebeuren.

Vanaf de opkomst van het christendom was tot in de 18de eeuw –in onze cultuur– de opvatting dat de verschillende planten- en diersoorten er ‘vanaf het begin’ altijd al waren geweest, vanzelfsprekend. Soorten werden gezien alsonveranderlijk;zewarenhetproductvan‘deschepping’.DeIersebisschopJamesUssher(1581-1656)wistzelfshetprecieze moment van de schepping te berekenen: de avond voor 23 oktober 4004 voor Christus. Toch ontstonden al vroegtwijfels.DeNederlandsefilosoofSpinoza(1632-1677)waszijntijdvervooruitdoorGodmetdenatuurgelijktestellen.DenatuurisdusgeenstatischescheppingvanGod,maarbestaatopzichzelf,alseenzelfscheppendprocesdatgeregeerdwordtdoordenatuurwetten.Spinozaontwierpdaarmeeeenmodernewetenschapsfilosofie.

In de 18de eeuw zienwe een enorme toename van de drang naar kennis –denk aan hetsuccesvandeencyclopedieën–ookinzake‘natuurlijkehistories’.DeontwikkelingvandebinairenomenclatuurdoorLinnaeus(1707-1778)leverdeeenuniverseelinstrumentvoorhetclassificerenvanorganismen.Hetaanleggenvanverzamelingen(bv.vangedroogdeinsecten,ofeenherbarium)werdeenhobbyindehogeresocialelagen.Deontdekkingvanfossielenvan zeedieren op grote hoogte creëerde verwarring. Theologen hadden geen verklaring voor aarde die ooit zee geweest was, met schelpen die in stenen veranderd waren en uitgestorven diersoorten. Linnaeus zelf bleef aanhanger van de scheppingsidee, maar zijn iets oudere tijdgenootPierreLouisMoreaudeMaupertuis (1698-1759)gingervanuitdatdevariatie

aandierenenplantenhetgevolgisvanmutatiesalsgevolgvanselectie.OokdegroteFransenatuurhistoricusGeorges-LouisLeclerc,ComtedeBuffon(1707-1788)opperdedemogelijkheiddatdeoorspronkelijkgeschapendierenonderinvloed van omgevingsfactoren gedegenereerd zouden zijn tot de huidige veelheid aan soorten. De natuur is dus in voortdurendebeweging.OokCharlesDarwinsgrootvader,ErasmusDarwin (1731-1802)wasde ideevan evolutiegenegen.Eeneerstegrotebijdrageaandeevolutiegedachtewerdgeleverddoor Jean-BaptistedeMonet,ChevalierdeLamarck(1744-1829).Dezegrondleggervandebiologieontwikkeldealseersteeensamenhangende,plausibeletheorie over het ontstaan en de transformatie van alle levende wezens. Het leven evolueert van eenvoudige naar steeds complexere en volmaaktere structuren. Dit gebeurt door een blinde kracht, zonder doelgerichtheid. Maar op deze evolutie werken uitwendige omstandigheden in waarin soorten zich bevinden. Nieuwe omstandigheden maken dat bepaalde lichaamsdelenfrequentergebruiktwordenofomgekeerdinonbruikgeraken(‘La fonction crée l’organe’).Dezeindeloop van het leven van een organisme verworven kenmerken zijn erfelijk en worden in de loop van de opeenvolgende generatiesversterkt.Ditlaatsteconceptwordt‘Lamarckisme’genoemdenvaakafgeschilderdalsde‘foutetheorie’,integenstelling met Charles Darwin, die het bij het rechte eind zal hebben. Hiermee wordt afbreuk gedaan aan de grote wetenschappelijkeverdienstevanLamarck.Methetopduikenvandit‘transformisme’,deopvattingdatsoortenindeloop der tijden omgevormd werden tot andere, ontstond de reactie om de onveranderlijkheid van de soorten expliciet teverdedigen.Toenwerddit‘fixisme’genoemd;vandaagwordtdezeopvattingaangeduidmet‘creationisme’.BaronGeorgesCuvier(1769-1832),directeurvanhetMusée National d’Histoire Naturelle te Parijs, zag in het –toen nog erg onvolledige– fossiele materiaal geen enkele aanwijzing voor een evolutie van één soort naar een andere. Bovendien is de relatie tussen functie en vorm van de onderdelen van organismen zo nauw, dat elke verandering die functionaliteit in het gedrang zou brengen. De complexiteit van organismen brengt mee dat ze wel onveranderlijk moeten zijn; een idee die tot op vandaag bij creationisten doorklinkt.

Met de industriële revolutie van de 19de eeuw kwamen –o.a. door de mijnbouw en grote infrastructuurwerken, bv. kanalen–zoveelfossielennaardeoppervlakte,datookdiecollectiessterkaangroeiden.Maarverzamelenenclassificerenbetekent ook vergelijken en verwantschappen vastleggen. En zo groeide de opvatting dat soorten wel veranderden in de loop der tijden. Hiervoor moest echter ook het tijdsperspectief worden uitgerekt. Hier kwam de geologie ter hulp, een nieuwewetenschap,waaraanvooraldemijnbouwbehoeftehad.WilliamSmith(1769-1839)bedachteind18deeeuwde manier om de ouderdom van sedimentaire gesteenten te bepalen aan de hand van de opeenvolging van fossielen. Dit gaf op zijn beurt aanleiding tot het ontstaan van de paleontologie. Omwille van de grote breuken in deze opvolging van fossielenkwamJohnPhillips(1800-1874),neefvanSmith,in1860totdegrotetijdsindelingindrieera’s:paleozoïcum,mesozoïcumencenozoïcum.Hijintroduceerdeoverigenstegelijktweeandererevolutionaireideeën:dievanmassaaluitstervenvansoorten(massa-extinctie,ziepunt4)endevervanginghiervandooreennogveelgroteraantalsoorten(naverloopvantijd)indedaaropvolgendeperiode.

3© Cursus Natuurgids CVN - Hoofdstuk 11: EvolutieGregor Mendel

Het beroemde notitieboekje waarin Darwin voor het eerst een stamboom van het leven schetst.

Charles Darwin

De grondleggers van de moderne evolutietheorie zijnCharlesDarwin (1809-1882)enAlfredRusselWallace(1823-1913).In1858zetteDarwinhunopvattingenuiteenvoordeLinnaean Society in de zgn. Darwin-Wallace Papers. Een jaar later publiceerde Darwin zijn beroemde werk On the Origin of Species by Means of Natural Selection or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life.Inhetvoorwoordbijdetweedeuitgave onderstreept Darwin zelf daarin dat zijn verklaring (natuurlijke selectie) nochexclusief(enigmogelijke),nochexhaustief(allesverklarend)is.Ineenlaterwerkvoegthij er zelf het principe van de seksuele selectie aan toe(The Descent of Man and Selection in Relation to Sex,1871).

De theorie van Darwin luidt als volgt: • levende wezens hebben meer nakomelingen dan er kunnen overleven, vandaar…

‘struggle for existence’;daarwordtcompetitiemeebedoeld.Organismenstaanin competitie met elkaar voor voedsel, partners en leefruimte;

• binnen een soort zijn de nakomelingen niet identiek aan hun ouders, en ze zijnookonderlingverschillend(‘reproduction with modification’).Sommigeeigenschappen of kenmerken zijn erfelijk;

• het nageslacht dat het best aangepast is aan de eisen van het milieu maakt het meeste kans te overleven en zich voort te planten.

De populaties met deze eigenschappen zullen dus toenemen ten nadele van de andere: ‘natural selection’ of –het niet meer gebruikelijke– ‘survival of the fittest’. ‘Fitness’ betekent: het vermogen van een organisme om te overleven én nakomelingen te produceren, die op hun beurt overleven en zich voortplanten; vruchtbaarheid is even belangrijk als kunnen overleven. Darwin gebruikte de uitdrukking ‘The survival of the fittest’ dus als synoniem voor natuurlijke selectie. Vandaag wordt fitnessgezienalsdeuitkomstvandenatuurlijkeselectieennietalseenintrinsiekeeigenschap van een organisme. Fitness bestaat ook uit verschillende componenten: het aantal eitjes in een legsel, het aantal eitjes dat uitkomt, het aantal eitjes dat een volwassen organisme oplevert,…

Darwin –en met hem Wallace– waren dus niet de eersten die uitgingen van een evolutiegedachte. Maar ze waren wel de eersten om het mechanisme te ontsluieren dat aan de basis van evolutie ligt: de natuurlijke selectie. Het probleem was dat opdatmomentnoggeenideebestondoverhetoverervingsmechanisme.Darwin’stijdgenootMendel(ziehieronder)hadalweleentipvandesluieropgelicht,maardiens ideeën waren toen nog niet verspreid binnen de wetenschappelijke wereld. Het was te verwachten dat Darwin en Wallace veel tegenkanting ontmoetten. Wetenschappers hadden moeite om te aanvaarden dat uitermate complexe structuren zoals bepaalde organismen door toeval ontstaan zouden zijn. Bovendien hebbenvolgensdeevolutietheorienietalleenhet‘eindproduct’–b.v.eenvogel–maar ook alle tussenliggende stadia een fitness-voordeel opgeleverd.Maar, zo

dachtmen,welkvoordeelkanverbondengeweestzijnaaneen‘halvevogel’?Daarnaastvoeldedekerkzichinhaarfundamentele bijbelse waarheden aangevallen. Met cartoons werd geprobeerd Darwin belachelijk te maken.

De –toenmalige– OostenrijkseAugustijnermonnik Gregor Johann Mendel (1822-1884) deedkruisingsproeven met erwtenplanten. Hij ontdekte dat overerving van eigenschappen gebeurt doorhetdoorgevenvan‘partikels’of‘elementen’vanbeideoudersaanhunnakomelingen.Watdie‘partikels’waren,daarhadMendelnoghetradennaar.Hijpubliceerdezijnontdekkingenin1866 in een lokaal natuurhistorisch tijdschrift.


Boven: de oude Darwin voorgesteld als een aap. Onder: spotprent uit Punch. Deze cartoons tonen aan hoe ongeloofwaardig Darwin’s tijdgenoten de evolutietheorie vonden.

Na herontdekking van zijn werk in 1900 door o.a. de Nederlandse bioloog Hugo De Vries,wordtMendelde‘vadervandegenetica’genoemd.

OokdeNederlandsebotanicusHugoDeVries(1848-1935)deedkweekexperimentenmet planten, o.a. de grote teunisbloem. De Vries was ervan overtuigd dat in een organisme overerfbare ‘pangenen’ aanwezig zijn. Later is hieruit de term ‘genen’afgeleid.DeVrieszettezichevenwelafvanDarwin’sideedatevolutieheelgeleidelijkaan gebeurt. Volgens hem gaat die sprongsgewijs te werk, via het door hem gelanceerde begrip‘mutaties’.

Pas met de ontdekking in 1953 van de structuur van het DNA (zie verder) is hetoverervingsmechanisme ontsluierd.

De dynamiek van de natuurlijke selectie werd o.m. aangetoond door de proef in de jaren vijftig van vorige eeuw vanBernardKettlewell (1907-1979)met de berkenspanner

Biston betularia.DegroottevanpopulatiesvandezevlinderzijninGroot-Brittanniëalvanaf1848bestudeerd.Vandezesoortbestaanertweekleurvariëteiten:zwartengespikkeldbeige-grijs.Vóórdeindustriëlerevolutiewasdebeigevormindemeerderheid.In1900vormdedezwartevormechter95%vande populatie in industriegebieden. De verklaring was de volgende: beige motten vielen niet erg op tegen de bleekgekleurde stammen van berkenbomen en de korstmossen die daarop groeiden. Vogels vingen de meeste opvallende, zwarte exemplaren. Maar dan begon de industrie op grote schaal zwarte zwavelrook te produceren met hogewaardenvoorSO2. Dit roet sloeg neer op de bomen en kleurde de witte stammen zwart. Nu waren de beige motten erg opvallend, endezwartegecamoufleerd.Defrequentiesvandekleurenindepopulatie veranderden.

Wanneer predatoren –hier de vogels– eerder opvallende variëteiten van hun prooidier zullen vangen dan onopvallende, dan verlenen zij aandeonopvallendevariëteiteenselectiefvoordeel.Inonsvoorbeeldzijn de vogels de uitvoerders van de natuurlijke selectie. Maar het zijn de milieuomstandigheden die bepalen op welke eigenschap (i.c.kleur)deselectiezalgebeuren.Hetvoorbeeldillustreertookgoed het dubbele mechanisme van natuurlijke selectie: er ontstaan weliswaar toevallige variaties van eigenschappen van organismen, maar die worden op een niet-willekeurige wijze geselecteerd door het milieu. Die selectie schrijdt stapsgewijs verder, van generatie opgeneratie,enisduscumulatief(zie2.10).

Tochisde‘natuurlijkeselectie’niethelemaaltevergelijkenmetde‘kunstmatigeselectie’ofteeltkeuzevandekwekerof de fokker: deze heeft immers een doel voor ogen; de natuur niet.

2 Bewijzen voor de evolutietheorie en ondersteuning ervan door anderewetenschappen

Evolutie is een proces dat zich over zeer lange tijd –over vele generaties– voltrekt, vooraleer populaties met nieuwe kenmerkenopvallen.Toch ishet fenomeen ‘evolutiedoornatuurlijkeselectie’ (mechanismevandeveranderingen)aleenpaarkeerproefondervindelijkaangetoond(in1990bv.vooreenkolonieguppiesovereenperiodevan11jaar;in1997vooranolishagedissenover13jaar).Voorhetontstaanvannieuwesoortenishetprobleemvandeduurvanhet evolutieprocesveel groter.Daaromkande evolutietheorieonmogelijkproefondervindelijk, ‘inhet lab’worden‘bewezen’.Meernogdanbij anderewetenschappelijke theorieën ishetdaaromnoodzakelijkdatde resultatenvanandere wetenschappen niet in strijd zijn met deze theorie of, beter nog, dat ze deze theorie ondersteunen.


vingerkootjes

middelhand-

beentjes

handwortel-

beentjes

ellepijp

spaakbeen

opperarmbeen

middelhand-beentjes

handwortel-beentjes

Gemeenschappelijk bouwplan van de ledematen van gewervelden

2.1 De paleontologie

In oudere aardlagen zijn fossielen vanmeer primitieve,minder gespecialiseerde planten en dieren gevonden.Ookovergangsvormen tussen verschillende groepen zijn aangetroffen. Bekend in dit verband is de vogelhagedis of Archaeopteryx. Dit fossiele dier vertoont enerzijds skeletkenmerken van een reptiel; anderzijds is het lichaam bedekt met veren.

Het fossilisatieproces kan op verschillende manieren verlopen: door mineralisatie, door inkoling, door inbedding in harsofijs,doormummifiëring,doorverdrinkinginasfalt.

Paleontologen bestuderen fossielen en proberen hun ouderdom te achterhalen. Gidsfossielen zijn organismen met een grote verspreiding en een enorme bloei gedurende een korte periode. Ze worden veel gebruikt om de relatieve ouderdom van aardlagen te bepalen. De bekendste methoden voor de absolute dateringen berusten op het verval van de radioactiviteit van bepaalde elementen die in de fossielen aanwezig zijn. De analyse van een geologische tijdschaal met gidsfossielen geeft een beeld van de evolutie op aarde. We stellen vast dat er in de loop der tijden een toenemende differentiatie en een grotere specialisatie optreedt. De onafhankelijkheid t.o.v. water wordt groter; vanuit het leven in hetwaterontstaatlevenophetland.Soortenkomenengaan:groei,bloeienvervalzijnbiologischegegevens.

2.2 De vergelijkende anatomie

Planten en dieren vertonen een onderlinge verwantschap in hun algemene structuur. Vergelijking van de gewervelde dierendoetbesluitentotdeaanwezigheidvaneengemeenschappelijkbouwplan.Sterkereovereenkomstenwijzenopeen nauwe verwantschap; grotere verschillen zijn een aanwijzing voor minder nauwe verwantschap. Lange tijd berustte hieropdeindelingvanhetplanten-endierenrijkinhoofdafdelingenofstammen,klassen,orden,families,geslachten(genera)ensoorten.Delaatstejarenwordtdezeindelinggecorrigeerdopbasisvannieuwegenetischeinzichten(zieverderindetekstalsookvoordeplanten:hoofdstuk‘Planten1’).

Wanneer we de skeletten van een mens en die van andere gewervelden met elkaar vergelijken, stellen we vast dat de voorste ledematen van al deze soorten opgebouwd zijn uit een opperarmbeen, spaakbeen en ellepijp, handwortelbeentjes, middelhandsbeentjes en vingerkootjes. Er is een gemeenschappelijk basisplan; de organen zijn homoloog.De voorouders van deze levende wezens zijn echter, in de loop der tijden, aangepast geraakt aan verschillende biotopen.

Er is divergentie vanuit een stamvorm opgetreden. De overeenkomstige beenderen verschillen onderling o.m. in lengte en vorm.


Homologie en analogie: de functie van b.v. de springpoten van een kangoeroe en een sprinkhaan zijn analoog. Het bouwplan van hun (spring)poten is echter homoloog met dat van de poten van andere gewervelden resp. insecten.

analogie

hom

olog

ie

Vergelijkende anatomie van ledematen bij gewervelden: a) mol; b) salamander; c) walvis; d) hagedis; e) mens; f) vogel; g) vleermuis.

a b

c

d

e f

g

Op te merken valt, dat de uitwendige vorm van levende wezens wordt bepaald door de biotoop waarin ze voorkomen. Zo vertonen Amerikaanse, Afrikaanse en Zuideuropese cacteeën en vetplanten overeenkomsten in vorm, hoewel ze evolutionair niet verwant zijn. Walvissen, vissen en zeehonden zwemmen rond in het water; ze hebben een spoelvormig lichaam.Zo’novereenkomstinaanpassingtussenniet-verwanteorganismennoemtmenconvergentie.

Zowel vogels als insecten hebben vleugels om te vliegen. Een vogelvleugel is echter een voorpoot, terwijl een insectenvleugel een huidplooi is. Deze organen zijn verschillend van oorsprong; men noemt ze analoog.

2.3 De geografie en de biogeografie (planten- en dierenaardrijkskunde)

De theorie van de continentendrift werd in 1960 aanvaard. Dit vanwege nieuwe inzichten in de bewegingen van de aardkorst: de schollentektoniek(ziehoofdstuk1‘Fysischmilieu’).ZogeraakteAustralië bv. 50miljoen jaar geleden geïsoleerd van de anderecontinenten, toen er al wel buideldieren, maar nog geen placentale zoogdieren(metplacentaofmoederkoek)bestonden.Alsgevolgvan dit isolement ontwikkelde zich in Australië een eigen zoogdierenfauna bestaande uit buideldieren zoals de buidelbeer (koala),debuidelwolf,debuidelrat,debuidelmuis.

Indeevolutieleervindenweeenverklaringvoordeverspreidingvan verwante diersoorten over de wereld. Van de wilde kameelachtigen bestaan momenteel nog enkele soorten. De vicunha en guanaco leven in Zuid-Amerika. Een klein aantalexemplaren van de wilde kameel en de dromedaris komen nog voor inAzië.Fossielenwerdennoch inAzië, noch inZuid-Amerikagevonden,welinNoord-Amerika.VanuitNoord-Amerikahebbende kameelachtigen zich verspreid naar hun huidige gebieden, maar in hun streek van herkomst zijn ze uitgestorven. Van sommige soorten heeft men voldoende fossielen gevonden om een doorlopende reeks op te stellen.


Embryonale ontwikkelingi) KlievingEen bevruchte eicel deelt zich door opeenvolgende delingen in steeds kleiner wordende cellen. Dit geeft eerst aanleiding tot een massief klompje cellen: de morula. Op het einde van de klieving zijn de cellen zo gerangschikt dat zij een hol blaasje vormen: de blastula. De blastula bestaat uit een enkelvoudige wand van cellen, die een centrale holte omsluit. Deze holte is met vocht gevuld.Het bouwplan van Volvox, een kolonie van eencelligen uit het zoete water, stemt overeen met het blastulastadium.

ii) KiembladvormingOp de vorming van de blastula volgt een periode van vormwijziging en materiaalverschuiving. De blastula groeitenveranderttezelfdertijdvanvorm.Uitdeeenlagigeblastula ontstaat een tweelagige gastrula met een buitenste (ectoderm) en een binnenste (entoderm) kiemblad. Degastrula ontstaat door een instulping, omgroeiing of door delaminatie van de cellen van de blastula. Zo ontstaat een dubbelwandige zak die een holte omsluit. Deze holte, het archenteron of oerdarm, staat door de oermond (blastoporus)metdebuitenwereldinverbinding.Hetbouwplanvandeholtedieren(kwallen,poliepen)stemtovereen met het gastrulastadium; ook bij de sponzen zijn ectoderm en entoderm de enige kiembladen. Bij de andere meercelligen gaat de ontwikkeling verder en vormt zich tussenecto-enentodermeenderdelaag:hetmesoderm.

iii) MesodermvormingEen derde kiemblad vormt zich doordat cellen zich verplaatsen naar de ruimte tussen ectoderm en entoderm. Deze mesodermcellen leggen zich in een laag tegen ectoderm en entoderm en omsluiten een holte: de secundaire lichaamsholte of coeloom. Deze holte kan door tussenschotten in segmenten worden verdeeld. De oerdarm die blind eindigt, zoals trouwens ook bij de holtedieren het geval is, breekt door. Zo ontstaat een doorlopende darm. Dit stadium stemt in grote lijnen overeen met het bouwplan van de ringwormen. De gastrulatie kan bij de verschillende diergroepen er zeer verschillend uitzien, maar heeft steeds dezelfde betekenis: het ter plaatse brengen bij de ontwikkelde kiem vanmateriaaldatzichtotzeerdiversestructuurkandifferentiëren.Uitdedriekiembladenontstaandeverschillendeweefsels waaruit dan organen worden gevormd.

Vergelijking van embryonale stadia bij gewervelden, gebaseerd op de zgn. recapitulatietheorie van Haeckel. Van boven naar onder: vis, amfibie, reptiel, vogel en zoogdier.

2.4 De vergelijkende ethologie

Vergelijken we het gedrag van verwante soorten, dan ontdekken we een groot aantal overeenkomsten in hun instincten of aangeboren handelingen.

MannetjesvanwinterkoningbouwenzowelinEuropaalsinNoord-Amerikazgn.speelnesten.Hetvluchtgedragvankrabben is over de hele aarde hetzelfde. Dergelijke verschijnselen kunnen als aanwijzing voor afstamming uit dezelfde voorouders worden beschouwd.

2.5 Het atavisme

Een atavisme is een afwijking die men bij planten of dieren vaststelt en die aan veronderstelde voorouders herinnert. Somswordteenpaardgeborenwaarvandepotendrietenenhebbeni.p.v.éénmetdaarbijdegriffelbeentjes.Zo’npaardvertoont dan de kenmerken van een voorouderlijke vorm.

Toen in de negentiende eeuw de evolutietheorie doorbrak, ontstond de –foutieve– opvatting dat de verschillende mensenrassenstadiaindeevolutievertegenwoordigden.Determ‘mongolisme’werddoordeEngelseartsJohnDown(1828-1896)in1866gelanceerdomdathijdachtdatpersonendieaandit(later)naarhemgenoemdesyndroomlijdeneenregressievertegenwoordigennaareenvroegermenstype,de‘fasevandeMongolen’.

2.6 De embryologie

Indeontwikkelingvaneenembryovaneenhogerontwikkelddier–bv.vaneenzoogdier–vindenweverschillendetussenstappen die corresponderen met bepaalde diergroepen.


DebefaamdeDuitseartsenbioloogErnstHaeckel(1834-1919)wasmeteeneenenthousiastaanhangervanDarwin’sevolutietheorie. Hij ontwikkelde de recapitulatietheorie. Die stelt dat de evolutie van een soort herhaald wordt in de ontwikkelingvanelkindividu(ziefig.).Zovertonenembryo’svanzoogdierenineenbepaaldstadiumvandeontwikkelingkieuwspleten zoals vissen. Hoewel de embryologie inderdaad bewijsmateriaal voor de evolutietheorie aandraagt, wordt de recapitulatietheorie betwistbaar geacht. Het blijkt dat Haeckel zijn tekeningen enigszins had aangepast. Dit feit wordt doorcreationistendankbaaraangegrepenomdeganseevolutietheoriealsbedrogte‘ontmaskeren’.Haeckelisdaarnaastdeuitvindervanhetbegripecologie(ziehoofdstuk‘Ecologie’).MinderbekendmaarminstensevenbelangrijkwasdeinbrengvanKarlErnstvonBaer(1791-1876),demeestvooraanstaandeembryoloogvanzijntijd.Hijformuleerdeeen aantal universele regels. Een ervan staat bekend als de wet van von Baerenluidt:‘algemenekenmerkendieeensoortdeeltmetdeanderevertebratenverschijnenvroegerinhetembryodandekenmerkendiespecifiekzijnvoordebetreffendesoort’.VonBaervergelijktaldusembryo’svangewerveldedierenengaatnietzoveralsHaeckeldiedeganse evolutie in de ontwikkeling van een embryo meende terug te vinden.

2.7 Rudimentaire organen

Ook rudimenten van organen kunnen een aanwijzing zijn voor evolutie. De mens bezit de rest van een derde ooglid of knipvlies, dat bij vogels en reptielen goed ontwikkeld is. Deze structuur wordt bij de mens nog wel aangelegd, maar vervult geen functie. Andere rudimenten zijn o.m. de spieren waardoor de oorschelpen bewogen kunnen worden en het staartbeen.

2.8 De serologie

De kennis van de aanwezige stoffen in serums biedt de mogelijkheid om verwantschap van dieren na te gaan. Als een diersoort een antistof aanmaakt tegen een bepaald eiwit, dan zal deze antistof slechts met dit eiwit van eenzelfde diersoort of met een eiwit van een verwante soort reageren en het eiwit doen neerslaan. Zo kan men verwantschappen opsporen.Spuitmeneenkonijninmetpaardenbloeddanvormtdatkonijneenantistoftegendatpaardenbloed.Metdeze antistof test men een paard, een zebra, een vogel en een krokodil.

antistof tegen paardenbloed in: paardneerslag+

zebra +ezel +vogel -krokodil -

Hieruit leidt men af dat paard, zebra en ezel met elkaar verwant zijn.

2.9 De moleculaire biologie, biochemie en genetica

De gelijkenissen in de biochemische processen en in de moleculaire opbouw van alle levende organismen wijzen op een gemeenschappelijkeoorsprongervan.Destofwisseling(metabolisme)indecellenverlooptbijalleorganismenvolgensdezelfde biochemische processen. De vorming van eiwitten op basis van het genetisch materiaal verloopt overal op dezelfde manier. De erfelijke eigenschappen zitten gecodeerd in de genen op basis van een zelfde patroon vervat in DNA-moleculen(desoxyribonucleïnezuur).

Als eencellige organismen zich ongeslachtelijk vermenigvuldigen door zich te delen in twee dochtercellen, bezitten de ouders en de nakomelingen dezelfde lichaamskenmerken of op elkaar gelijkende lichaamskenmerken. Variatie ontstaat bij deze ongeslachtelijke vermenigvuldiging alleen wanneer er een fout optreedt tijdens het kopiëren van het DNA. Er isdaneenmutatieontstaan.Maarvanzodraorganismenzichgeslachtelijkvermenigvuldigen(zichvoortplanten)zijner ook van elkaar verschillende lichaamskenmerken mogelijk. Deze verschijnselen zijn te verklaren door de genetica.

Bij gewone celdeling valt het erfelijk materiaal in de kern uit elkaar in een aantal chromosomen die twee aan twee zichtbaarworden.(2n,waarbij‘n’hetaantalchromosomenweergeeft.)Bijdemenszijner23paarof46chromosomen.Chromosomen zijn dragers van de erfelijke eigenschappen. Het aantal chromosomen in elke cel, evenals hun vorm en grootte, zijn constant voor alle vertegenwoordigers van een soort. Bij de vorming van de geslachtscellengaatvanelkpaarhomologe(gelijksoortige)chromosomenéénchromosoomnaar een eerste geslachtscel en het andere chromosoom naar een tweede geslachtscel.


Meer over DNAIngekleurdepreparatenvertoonteenchromosoomdonkereenhelderebanden.Indiebandenliggendegenendiede

erfelijke informatie dragen. Een gen bestaat uit een chemische stof, het DNA (DesoxyriboNucleineAcid of in het Nederlands desoxyribonucleïnezuur). In 1953 ontdekten James Watson(1928),FrancisCrick(1916-2004)enRosalindFranklin(1920-1958) de structuur van de DNA molecule. Ze bestaat uit eendubbele keten. Elke keten is opgebouwd uit een aaneenschakeling van suiker-fosfaat eenheden.De suiker draagt telkens één vande vier mogelijke organische basen: adenine, cytosine, guanine enthymine,voorgestelddoorA,C,G,T.Detweestrengenzijnhelixvormig rond elkaar gedraaid, een beetje zoals een wenteltrap. Ze raken elkaar met hun basen en daarbij liggen steeds dezelfde basen tegenover elkaar. Tegenover A op de ene streng ligt altijd eenTopdeanderestreng.TegenovereenCligtaltijdeenG.

Bij de gewone celdeling verdubbelt zich het DNA en gaan de twee strengen uit elkaar. Tegenover elke streng wordt een nieuwe opgebouwd. Daardoor ontstaan twee dubbelstrengen die allebei identiek zijn aan de oorspronkelijke streng.

Bij de wedersamenstelling van het DNA kunnen fouten ontstaan, mutaties, die alleen gevolgen hebben voor het organisme zelf. Doen deze mutaties zich voor in de cellen die de voortplantingscellen voortbrengen, dan wordt deze mutatie erfelijk doorgegeven.Daar de ouders niet dezelfde kenmerken hebben –en dus ook hun geslachtscellen

verschillende kenmerken bevatten– worden deze kenmerken gemengd bij de versmelting van de zaadcel en de eicel (bevruchting). Elke bevruchte eicelbevat voor één lichaamskenmerk 1 gen van de vader en 1 gen van de moeder. Geslachtelijke voortplanting (kruising) zorgt dus voor meer variatie in delichaamskenmerken. Als zich, in de cellen waaruit de voortplantingcellen ontstaan, mutaties voordoen, dan worden die aan het nageslacht doorgegeven. Veranderingen treden op als homologe chromosomen dicht bij elkaar liggen of over elkaar liggen. Bij de verdubbeling van een chromosoom kan een streng breken en zich met een ander stuk van de andere streng verenigen. Dit wordt crossing-overgenoemd.Inde geslachtscellen heeft een chromosoom dan andere kenmerken, met als gevolg dat er nog meer variatie mogelijk wordt. Minder voorkomend is het veranderen of wegvallen van een stukje DNA of een base.

De meeste mutaties zijn ongunstig. Als een veranderd kenmerk wel gunstig is om te overleven, zullen meer organismen overleven en dus deze mutatie weer doorgeven aan hun nageslacht.

Bij gewone celdeling verdubbelt het DNA zich en gaan de 2 strengen uit elkaar.

nieuwnieuw oudoud

SindsCrick,WatsonenFranklindestructuurvanditDNAontrafelden,isdegeneticaeennieuwebenaderingswijzegewordenomverwantschaptussen(enbinnen)soortennategaanente‘meten’.Doordat de bouwstenen van het erfelijk materiaal bij alle soorten dezelfde zijn, is het ook mogelijk delen hiervan –en dus bepaalde erfelijke eigenschappen– van de ene soort naar de andere over te planten: genetische technologie (-‘manipulatie’).Hiermeedoorbreektdemensdegenetischescheidingdiezichindeloopvandeevolutietussenallesoorten, families, geslachten, enz. ontwikkeld heeft en zet hij nieuwe evolutionaire ontwikkelingen in gang.


Reductiedeling

2n

2n n

Gewone celdeling

Bij de gewone celdeling of mitose worden identieke cellen gevormd als de oorspronkelijke cellen. Ze bezitten alle een dubbele set chromosomen (2n).

Bij de vorming van geslachtscellen (reductie-deling of meiose) worden cellen gevormd die de helft van het aantal chromosomen van de oorspronkelijke cellen bezitten (n).

2.10 Creationistische bezwaren weerlegd

Hiervoor(punt1)werderalopgewezendatDarwinvaninhetbegin grote tegenstand ontmoette van wetenschappers die bepaalde kerngedachten van zijn evolutietheorie in twijfel trokken. Diezelfde bezwaren worden vandaag de dag nog steeds door creationisten opgevoerd. Nochtans is de wetenschap er de laatste anderhalve eeuw in geslaagd met steeds meer bewijzen voor de evolutietheorie tekomen.Indiemate,datwetenschappelijkeigenlijknietmeervaneenevolutie‘theorie’gesprokenmoetworden;evolutieiseenbewezen begrip. Maar voor sommigen zijn de –vermeende– morele implicaties van de evolutietheorie een brug te ver. Terecht schrijft deGentseprofessorJohanBraeckmanoverhetcreationismeinzijnnieuwstegedaante,nl.‘intelligentontwerp’:Intelligent Ontwerp, kortom, is een pseudo-wetenschap, of misschien beter, een geloofsovertuiging die inspeelt op al dan niet reële filosofische, morele en politieke aspecten van Darwins kerninzichten, maar met de wetenschappelijke geldigheid ervan niets te maken heeft. We overlopen enkele van de creationistische bezwaren.

EeneerstebezwaarwasalvoorDarwin’sgeboortegeformuleerddoordeNederlandsefilosoofBernardNieuwentyt(1654-1718)in diens boek Het Regt Gebruik der Werelt Beschouwingen (1715).Nieuwentytbeschrijftinditwerkde‘parabelvandekeienhethorloge’.DezelaatstewerdzondermeergeplagieerddoordeEngelsegeestelijkeWilliamPaley(1743-1805)inNatural Theology(1802).Deparabelgaatalsvolgt.Iemandvindtopzijn weg een kei. Hij stelt zich daar geen vragen bij. De kei beantwoordt aan geen enkele functionaliteit; die is gewoon onder invloed van natuurkrachten ontstaan. Maar stel dat hij eenzakhorlogevindt.Ietsdatzocomplexinelkaarzit,datmoettochergensvoordienen?Endatmoettochdooriemandgemaaktzijn?Wantzo’nhorlogekanniettoevallig,doorlouterenatuurkrachtenontstaanzijn.Danzouhetzijn alsof je alle onderdelen van het horloge in een doos stopt, er eens goed mee schudt en er vervolgens een horloge uit tevoorschijn komt. Dit is uiteraard ondenkbaar. Welnu, als je de complexe structuren in de natuur bekijkt, dan moetdaarookeenontwerperachterzitten.Miljoenenstructurenindenatuurzijnalsevenzovele‘horloges’.Paleyverwijsthiero.m.naarhetmenselijkoog(zievolgendeparagraaf).InDarwin’stijdwerddezenatuurtheologischeideeopgepakt om aan te vechten dat evolutie op toeval zou berusten. Hoe vaak je ook met de doos met horlogeonderdelen zou schudden, de kans dat alle onderdelen op de juiste plek terechtkomen is astronomisch klein. Maar deze kritiek houdt geen rekening met de selecterende invloed van het milieu, gekoppeld aan het cumulatief effect bij de overgang van de ene naar de volgende generatie. De selectie begint bij elke generatie niet van voor af aan, maar vertrekt waar de selectie de vorige generatie geëindigd is.Uiteenexperimentbleekdatuiteenwillekeurigegreeplettersenspatiesna43stappeneenvoorafgekozenzinkanworden samengesteld.

Een ander bezwaar betreft de aangepastheid van de tussenstappen in de evolutie: een oog en een vogel zijn ‘volmaakte’structuren,maarhoeoverleefteenorganismemeteen‘halfoog’ofeendiermet‘halvevleugels’denatuurlijkeselectie?Doorvergelijkendeanatomieisvastgestelddatertientallenvormenvan‘ogen’terugtevindenzijn, van de meest primitieve lichtgevoelige cellen tot het complexe vertebratenoog. Overigens bevat dit oog, als hetgeschapenzouzijndooreengoddelijkwezen,enkelemarkante‘designfouten’,zoalsdeblindevlek.Watdeontwikkeling van vleugels betreft, is dit inmiddels overtuigend aangetoond voor insectenvleugels. Die zijn ontstaan uit kieuwen van waterbewonende soorten, die eerst gebruikt werden om zich onder water voort te bewegen en nadien ook om scheervluchten over het water te maken.


3 Ontstaan van soorten

Hoewel‘evolutie’eenvoortdurenddynamischprocesis,blijkteenzekerestabiliteitvan‘soorten’ookderegel,tenminste zolang de levensomstandigheden niet betekenisvol veranderen. Men neemt aan dat voor die soort in die omstandighedeneenbepaaldevolutionairoptimumvan‘aanpassing’isbereikt.Tochdoenzichinheterfelijkmateriaalvoortdurend wijzigingen voor, die tot nieuwe eigenschappen bij de nakomelingen kunnen leiden: recombinatie van genen(bv.doordehiervooralvermeldecrossing-overvanchromosomenwaaropdegenengerangschiktliggen)enmutaties(wijzigingeninheterfelijkmateriaalonderinvloedvantemperatuur,energierijkestralingofchemischestoffen).Preciesomdatdezeerfelijkenieuweeigenschappentoevalligtotstandkomen,isevolutienietdoelgericht.

Meestal zijn mutaties negatief of neutraal. Ze leveren voor de nakomelingen geen voordeel op. Maar af en toe duikt een nieuwe eigenschap op die in de gegeven omstandigheden wel positief is. Ofwel wijzigen de levensomstandigheden zich,waardooreenvoorheen‘neutrale’eigenschappositiefwordt.Inbeidegevallenkande‘natuurlijkeselectie’haarrolspelen(ziepunt1,detheorievanDarwin).Zolangdeindividuenmetdenieuwe(gunstige)eigenschap(pen)blijvenkruisenmetelkaarenmetandereindividuen,komenerwelrelatiefmeerindividuenmetdezeeigenschap(pen),maarspreken we nog niet van een nieuwe soort. Het blijft één voortplantingsgemeenschap. Wel kan na verloop van tijd deoorspronkelijkevorm–zonderdenieuweeigenschappen–verdwenenzijn(natuurlijkselectie)ofslechtsafentoeopduiken(atavisme,zie2.5).Als de veranderde soort aldus meerdere wijzigingen heeft ondergaan kan men ook van een nieuwe soort spreken, zekeralsde‘oude’soortindenieuweomstandighedennietzoukunnenoverlevenwegenshetontbrekenvandenodige‘aanpassingen’.

Voortplantingsgemeenschappen of populaties kunnen echter uit elkaar en van elkaar gescheiden geraken, waardoor ze niet meer onderling kruisen: isolatie. De gescheiden groepen kunnen elk een eigen evolutie doormaken, waardoor kruisingsbarrièresvanverschillendeaardkunnenoptreden.Geografischefactorenleidentotverschilleninabiotischefactorenwatvervolgensleidttotsnelleresoortendifferentiatie(bv.eenlandengtewordteenzeestraatnaeenijstijd;devormingvangebergtenofvaneilanden).Ookethologischefactorenkunnenleidentothetontstaanvansoorten(bv.verschillendebalts,verschillendezangvanvogels).Daarnaastkanseizoensisolatieeveneensleidentothetontstaanvaneennieuwesoort(bv.verschillendepaartijdvangroeneenbruinekikker).Opdenduurzijndeverschillendepopulatiesinzulkematevanelkaarverschillend(ookgenetisch),datonderlingekruisingnietmeermogelijkisindenatuur, of niet meer tot vruchtbare nakomelingen kan leiden –ook als bv. de barrière zou wegvallen. Ook dan zijn nieuwe soorten ontstaan.

Levende organismen zijn aangepast aan hun omgeving. Deze bestaat uit levenloos materiaal, maar ook uit andere levende wezens. Wanneer sommige soorten wederzijdse aanpassingen vertonen, die geëvolueerd zijn door interacties met elkaar gedurende een heel lange tijd, dan spreekt men van co-evolutie. Voorbeelden daarvan worden geleverd door motten en vleermuizen, door orchideeën en bepaalde sluipwespen, door hommels en monnikskapsoorten, door galvormersenhunwaardplanten(ziehoofdstuk‘Ecologie’).Vleermuizenenmottenlevenineennauwerelatiemetelkaar.Inhetverledenhebbenvleermuizensteedsefficiënteremechanismenontwikkelddiehentoelietenmottenenandereinsectentevangen.Alsantwoordopdezeselectiedrukzijnbijmottensteedsefficiënteremechanismen(gehoor,reactiesnelheid,gedragingen,...)ontwikkeld,diehentoelietenvleermuizentevermijden.Galwespenen-muggenbreken in de genetische code van de waardplant in, waardoor die lokaal een woekerweefsel, de gal, ontwikkelt. De waardplanten proberen zich hiertegen langs chemische weg te verweren, waarop de galverwekkers ook hiertegen weer stoffen ontwikkelen. Het lijkt wel de natuurlijke vorm van het kraken van computersystemen…

Dezeco-evolutietussenpredatorenenprooienoftussenparasietenengastherenwordtookweleens‘evolutionairewapenwedloop’genoemd.Maarhetverlooptsomsookzachtaardiger.Sommigeorchideeënhebbenbloemenontwikkelddielijkenopdewijfjesvansluipwespen.Zelokkendemannetjesaandie‘schijncopulaties’uitvoerenenaldus de bloemen bestuiven. Monnikskapsoorten kunnen uitsluitend door hommels worden bestoven. Dit lijkt een nadeel,maarhommelshebben‘geleerd’datzeinzakebloembezoekbijhommelsovereenmonopoliebeschikken,watze een hoger rendement oplevert. Op die manier verhoogt voor de plant de kans dat een hommel het stuifmeel naar een andere monnikskapbloem brengt, in plaats van op een bloem van een andere soort af te zetten.


16de eeuwse kopergravure van een pauw.

Een speciale vorm van evolutie is de seksuele selectie.Inzijnboek On the Origin of Species (…) gaat Darwin uitgebreid in op het verschijnsel seksuele selectie. Hier is de uitvoerder van de natuurlijke selectie niet het weer, een natuurramp of een predator maar de seksuele partner. Het is een goede verklaring voorhetseksueeldimorfismeenkanhetbesteuitgelegdwordenaan de hand van een voorbeeld. Vele soorten vogels komen in de paartijd samen op een plek, waar de mannetjes dan baltsen en hun vederkleed tentoonstellen. De wijfjes kiezen heel kieskeurig. Meestal kiezen alle wijfjes voor één of enkele mannetjes. Zo heeft een mannetjespauw de meeste kans om gekozen te worden door de vrouwtjesalshijveel‘ogen’inzijnstaartheeft.Infeiteisdekansvoor mannetjespauwen om een seksuele partner te vinden lijnrecht evenredig met het aantal ogen in zijn staart. Omdat de grootte en het uitzicht van zijn staart erfelijk zijn, zullen zijn nakomelingen ook grote staarten met veel ogen hebben. Bovendien erven de vrouwelijkenakomelingenwaarschijnlijkdie‘voorkeurvooreenmannetjemeteengrotestaartmetveelogen’.Daardoorkomthet

dat de staart van de pauw zo lang en opvallend is. Men denkt dat de lengte van pauwenstaarten op die manier vrij snel geëvolueerdis.Zaldiestaartindetoekomstnogveellangerworden?Waarschijnlijkniet,omdatmannetjespauwendan een gevaar voor zichzelf worden omdat ze moeilijk aan predatoren kunnen ontsnappen. De staart bemoeilijkt het vliegen. Een mannetjespauw paart met alle wijfjes die hij kan krijgen. Zo rust er op de wijfjes geen seksuele selectiedruk,metalsgevolgdatzijnietzo’nstaarthebben.Ophenrust(tijdenshetbroeden)weleenpredatiedrukzodat ze, naast wat blauw, ook onopvallende kleuren hebben in hun vederkleed, zoals grijs en bruin. Een voorbeeld vanzo’nfenomeendichterbijhuisisdekemphaan,dieookpaartineen‘arena’enindepaartijdzeeropvallendeverenheeft rond zijn kop.

4 Biodiversiteit

4.1 Biodiversiteit op verschillende niveaus

Biodiversiteit kan omschreven worden als de verscheidenheid van het leven op aarde, op het niveau van genen, soorten en ecosystemen.

Biodiversiteit doet zich dus voor op verschillende niveaus:• binnen soorten, als genetische diversiteit.Kijknaaronszelf:geentweemensenzienerexacthetzelfdeuit.In

werkelijkheid is deze genetische diversiteit een manier waarop soorten zich wapenen tegen veranderingen in hun milieu. Dergelijke veranderingen kunnen bepaalde genetische eigenschappen meer of minder gunstig maken; deindividuenindepopulatiediedezeeigenschappenhebbenwordenaldusbevoordeeldofbenadeeld(ziehethoofdstuk10‘Ecologie’,punt3.3.2);

• tussen soorten, binnen een ecosysteem, als soortendiversiteit. Hoe meer schakels er bestaan binnen een ecosysteem, des te minder kwetsbaar is het voor negatieve invloeden;

• tussen ecosystemen, binnen een landschap, als ecosysteemdiversiteit. Landschappen met een grote ecosysteemdiversiteit zullen meer soorten kunnen herbergen aangezien heel wat soorten gebonden zijn aan overgangen tussen ecosystemen.

4.2 Het leven komt en gaat, maar niet altijd door eenzelfde oorzaak

Het is niet zo dat de biodiversiteit vanaf het verschijnen van het eerste leven op aarde alsmaar is toegenomen. Het eerstelevenontstondzo’n3,5miljardjaargeleden,mogelijknogvroeger.Doorhetontstaanvanzuurstofproducerendecyanobacteriën werd de samenstelling van de atmosfeer radicaal veranderd en konden nieuwe levensvormen zich ontwikkelen. Eerst werd de zee gekoloniseerd, later ook het land. Tijdens heel dit proces grepen niet minder dan zes uitstervingsgolven of massa-extincties plaats. Telkens verdwenen massaal soorten, waarna de vrijgekomen ecologische nichesdoornieuwe,‘modernere’soortenwerdeningenomen.Ditlaatstegebeurdenaarevolutionairemaatstavenergsnel.


Over de oorzaken van de verschillende uitstervingsgolven is de wetenschap nog niet zeker. De meeste werden veroorzaaktdooreenplotseklimaatwijziging(afkoeling),doorvulkanischeuitbarstingenofdooreenmeteorietinslag,of door combinaties van deze factoren. Maar van de laatste weten we dat de oorzaak te vinden is bij een onderdeel van denatuurzelf:demens.Soortenverdwijnenmomenteelaaneenrazendtempo,duizendtottienduizendmaalsnellerdanvoorheen.Geschatwordtdatelke13minuteneensoortonherroepelijkverdwijnt.Andersdaninhetverledenwordenookdeplantennuzwaargetroffen.Wetenschappersramendat20%vanallesoorten(nietalleenplanten)verdwenen zal zijn tegen 2025. Nog een kwarteeuw later zou de biodiversiteit met de helft afgenomen kunnen zijn.

Dit brengt ons bij die unieke menselijke eigenschap: verantwoordelijkheid. Anders dan bij vroegere extincties, ligt de huidige uitstervingsgolf in onze handen. De vraag dringt zich op of wij het recht hebben om een ontwikkeling die 3,5 miljardjaarteruggaatineenoogwenktevernietigen?Enwiedezevraagbevestigendwilbeantwoorden,moetbesteerst nagaan wat dit voor ons eigen welzijn en overleven kan meebrengen.

4.3 Biodiversiteit in dienst van de mens?

De mens is deel van de natuur en hangt voor zijn voortbestaan van deze natuur af. Ecosystemen en de soorten dieerdeelvanuitmakenleverenbepaalde‘diensten’aandemens.Indiezinwordtsteedsmeergesprokenvanecosysteemdiensten(ecosystem services).Zevormeneenbelangrijkargumentinhetpleidooivoorhetbehoudvandebiodiversiteit.Maardaarnaastiserhetethischaspectvanonshandelendomgaanmetdenatuur(ziehoofdstuk‘Mensennatuur1’).Eenvraagdiedaarbijaansluitisofnatuurüberhauptdienstenmoetverlenenombeschermingteverdienen…

Regulerende dienstenbetreffennietsminderdande‘ecologischespelregels’waaraandemensalsbiologischwezengebondenis,ofhijditnu toejuicht of niet... Het gaat uiteindelijk om de leefbaarheid van onze planeet zelf. Maar als de mens zich aan die spelregels houdt, leveren de regulerende diensten hem daadwerkelijk voordeel op. Het gaat om het in stand houden vanhetklimaat,dewaterhuishouding(verdrogingmaarookoverstromingen),hetzelfreinigendvermogenvanwaterlopen, het binnen de perken houden van ziekten en plagen, het tegengaan van erosie,… Zo zou het kappen van het tropisch regenwoud klimatologische veranderingen veroorzaken; leidt ontbossing op hellingen tot erosie; zorgt het behoud van heggen in een landbouwgebied voor een beter microklimaat, voor het tegengaan van winderosie en voor hetindijkenvanplagen(doorhetvoorkomenvannatuurlijkepredatoren);kaneengezonderiviereenlichteorganischevervuiling zelf verwerken; enz.

Bevoorradende diensten (toevoerdiensten)leveren water en andere grondstoffen, voedsel, energiebronnen, geneesmiddelen, bouwmaterialen, kledingvezels,…. Deze functie is vooral economisch gericht, maar ze is wel levensnoodzakelijk. De bevoorrading dient te gebeuren volgenshetbeginselvanduurzaamheid(ziehoofdstuk‘Natuurenmens1’).Ookhet(natuurlijke)landschaplevertmeerenmeereen‘bevoorradendedienst’,dietotuitingkomtindetoeristisch-recreatievesector.Waarhetlandschapmooi is, is toerisme immers vaak een belangrijke bron van inkomsten geworden.

Ondersteunende dienstenzijn onmisbaar voor de andere diensten: watercyclus, nutriëntenkringlopen, fotosynthese met zuurstofproductie, humusvorming, bestuiving,... Ook de genetische biodiversiteit hoort in dit rijtje thuis. Hier gaat het om het behoud van de unieke eigenschappen van zoveel mogelijk levensvormen op aarde. Dit is niet enkel ethisch, maar ook economisch gericht. Nog lang niet alle nuttige eigenschappen van soorten zijn bekend. Heel wat mogelijke medicinale toepassingen van wilde planten zijn nog niet ontdekt. Ook is het behoud van wilde soorten om de resistentie van cultuursoorten te verzekeren

noodzakelijk.Steljemaarvoordatereenziekteuitbreektdiebijvoorbeeldallegecultiveerdemaïssoortenaantast.Om grote hongersnood te voorkomen is het dan van cruciaal belang dat er wilde soorten behouden zijn om nieuwe gecultiveerdemaïsuitteontwikkelen.Ofdenkmaaraandeaardappelziekteopheteindevande19deeeuwdieinEuropa tot massale hongersnood leidde.


In zijn boek Het laatste kind in het bos (2007) beschrijft de Amerikaanse journalist en docent Richard Louv hoe de nieuwe ‘on line generatie’ het nodige contact met de natuur kwijtraakt. Hij baseerde zich op interviews met 3 000 kinderen en ouders.

Natuur- en milieueducatie poogt het contact tussen mens en ‘levende natuur’ te herstellen (Paul Stryckers)

Culturele dienstenbetreffende‘zachte’maarnietminderbelangrijke functies van natuur. Zoalsinhoofdstuk‘Mensennatuur1’alwerdgesteld,liggenesthetischemotieven aan de oorsprong van het natuurbehoud.

De behoefte van mensen aan natuur is terug te vinden in het steeds toenemende succes van actieve en passieve natuurrecreatie en in de heilzame uitwerking van natuur op de geestelijke gezondheid van de mens.

Heel wat studies tonen aan dat mensen natuur nodig hebben voor hun fysieke en psychische welzijn, om tot rust te komenenzichweeropteladen.Denatuurisons‘natuurlijkebiotoop’waarinonzezintuigenenhersenenoptimaalkunnen functioneren.Natuur is ook erg belangrijk voor de ontwikkeling van kinderen, ze leren er hun zintuigen ontdekken en benutten. Als we willen dat onze kinderen het contact met de natuur niet verliezen, dan is er een noodzaak aan voldoende natuurplekken waar kinderen met handen en voeten de natuur kunnen ontdekken. Onbekend maakt immers onbemind. Om vervreemding van de natuur tegen te gaan is het bovendien van groot belang dat we kinderen en jongeren laten

kennismaken met de wilde natuur en met de planten en dieren die erin voorkomen. Natuur-enmilieueducatiespelenhierineenbelangrijkerol.NatuurervaarjeimmersnietviahetinternetofviaeenTV-scherm.Omnatuurechttelerenkennen,moetjehaarbuiten kunnen beleven en ontdekken, met de regen, het zand, het gewriemel en alles eropeneraan.Tenslottezijnbepaalde(halfnatuurlijke)landschappennauwverbondenmet een historische leefwijze van onze voorouders. Het behoud van dergelijke ‘getuigenlandschappen’isevenverantwoordalshetbewarenvanvoorwerpenuithetverleden in onze musea. Zo leert bijvoorbeeld het huidige heidelandschap ons veel over de manier waarop en het landschap waarin onze voorouders in de middeleeuwen leefden.

4.4 Kijk op biodiversiteit

Mensen maken gebruik van de natuur, en dus ook van biodiversiteit. Dit gebeurt evenwel niet steeds op dezelfde wijze.Mensenleggendaarbijhetaccentopbepaaldeaspectenvanbiodiversiteit.Indecursuswordthieropingegaandoor middel van een oefening.


Referenties

Wie meer wil weten over evolutiekanterechtopdeinteressantewebsitewww.evolutietheorie.bevandeGentseprofessorJohanBraeckman.

De Antwerpse evolutiebioloog professor Raoul Van Damme heeft zijn cursus op internet geplaatst: http://webh01.ua.ac.be/funmorph/raoul/ Elementen uit deze cursustekst werden gebruikt voor dit hoofdstuk.

Nelissen,M.(2000)De bril van Darwin, op zoek naar de wortels van ons gedrag, uitg. Lannoo, Tielt.Silvertown,J.(ed.)(2008)99 % Ape,howevolutionaddsup,uitg.NaturalHistoryMuseum/TheOpenUniversity,Londen/Milton Keynes.VandenBerghe,G.(2008)De mens voorbij,Vooruitgangenmaakbaarheid1650-2050,uitg.Meulenhoff/Manteau,Antwerpen.VanDooren,P.(1993)Het leven – ontstaan en toekomst van een uniek fenomeen, uitg. Pelckmans, Kapellen.VanStrien,W.e.a.(1999)Evolutie betrapt,onderzoekersinhetvoetspoorvanDarwin,uitg.KNNVUitgeverij,Utrecht.Williams,G.(1997)De natuur als ontwerper, uitg. Contact, Amsterdam/Antwerpen.

Vragen

• Waarom spreken we van een evolutietheorie?• Wiezijndegrondleggersvandemoderneevolutietheorie?Waarberustdezeop?• Welkebewijzenbestaanervoordeevolutietheorie?Geefenkelevoorbeelden.• Hoekunnensoortenzichaanpassenaanwijzigendemilieuomstandigheden?• Watisco-evolutie?Geefeenvoorbeeld.• Hoeontstaansoorten?• Watisseksueleselectie?• Opwelkeniveausdoetbiodiversiteitzichvoor?• Watzijnecosysteemdienstenenwelkewordeneronderscheiden?

Kernbegrippen

Analoog orgaanAtavisme Bevruchting Biodiversiteit Chromosoom ConvergentieCrossing-overDivergentie DNA-moleculeEcosysteemdiversiteit EvolutieEvolutietheorieGenGenetischediversiteitGeslachtscelGidsfossielHomoloog orgaanRecapitulatietheorieRudimentSeksueleselectieSoortendiversiteit

11 Evolutie - Natuurpunt · 4.2 Het leven komt en gaat, maar niet altijd door eenzelfde oorzaak 4.3...

Documents

Transcript of 11 Evolutie - Natuurpunt · 4.2 Het leven komt en gaat, maar niet altijd door eenzelfde oorzaak 4.3...