Web view/mobile . genetic. elements / retrovirale elementen en repetitieve sequenties ) ... Jammer...

11

Click here to load reader

Transcript of Web view/mobile . genetic. elements / retrovirale elementen en repetitieve sequenties ) ... Jammer...

Page 1: Web view/mobile . genetic. elements / retrovirale elementen en repetitieve sequenties ) ... Jammer genoeg zijn deze tussenvormen maar tijdelijk en sporadisch aanwezig

Gradualisme en saltationisme

Gradualisme Het gradualisme is een theorie uit de

evolutieleer die ervan uitgaat dat duurzame (en robuuste) veranderingen het gevolg zijn van kleine, opeenvolgende en accumulerende discrete stappen, in plaats van abrupte veranderingen, zoals revoluties of reuzensprongen.

Een andere betekenis van "Gradualisme"= een benaming van geleidelijke en voorzichtige politieke hervorming-strategieen.

In de natuurwetenschappen staat gradualisme (voornamelijk in de geologie, met name de Paleontologie en de Evolutiebiologie) voor een theoretisch principe dat stelt dat een ingrijpende 'verandering' in (de eigenschappen) van een bepaalde en benoemde entiteit (of een als zodanig herkende, geklaseerde en bepaald model voor een categorie van gelijkaardige dingen) het cumulatieve resultaat is van een langzaam maar continu proces van een stap voor stap voortgang in een continuum (=een 'open ended' produktielijn) van opeenvolgende gebeurtenissen in de tijd.

Gradualisme werd in de negentiende eeuwse wetenschap vaak verbonden (in de geologie) met het zogenaamde 'tegengestelde' Catastrofisme en later in de biologie en de zich ontwikkelende genetica met het saltationisme (zie Hugo de Vries), macro mutatie(met onder andere het latere idee van het hopeful monster , of de "reuzensprong" van de geneticus Richard Goldschmidt (1878-1958)) of de 'plotse' en 'bijzondere schepping' in optimale vorm van een nieuwe" bijbelse "soort of 'oertype' of created kind (ook wel baramin of baranoom *) volgens de moderne versies van intelligent design en jonge aarde-creationisten.

BOX I ----intermezzo ----------------------------------------------------------------------------------------------*Baranoom ( en "baramin " ) is trouwens een

stokoude doorslag van het oerplanten- model

van Goethe ;maar gemoderniseerd met

wetenschappelijke newspeech(en overbodig crea -jargon   om beter verwarring en twijfel te kunnen  zaaien )

http://richarddawkins.net/forum/viewtopic.php?

f=46&t=68329&sid=587e9a100d9186964718c50

ed47694d7 ....about 50 years before "the origin

of species" came out Johann Wolfgang von

Goethe proposed the ur-plant: which is exactly

what baranoom proposes. a plant that has the

features of every plant of today!

.....about 50 years before "the origin of species" came out Johann Wolfgang von Goethe  proposed the " urplantz ":which is exactly what baranoom  proposes. a plant that has the features of every plant of today!

http://www.sidthomas.net/SenEssence/Evolution/urpflanze.htm Filosofische definities “evolutie   “   → ------------------------------------------------------------------------------- (einde

Page 2: Web view/mobile . genetic. elements / retrovirale elementen en repetitieve sequenties ) ... Jammer genoeg zijn deze tussenvormen maar tijdelijk en sporadisch aanwezig

intermezzo )--------------------

Het gradualistische theoretisch model werd in 1795 door James Hutton, een Schotse geoloog, opgesteld en werd later opgenomen in Charles Lyell's theorie van het uniformitarisme. De grondbeginselen van beide theorieën werden toegepast op de biologie en vormden de basis van de vroegste evolutionaire theorieën.

Charles Darwin werd beïnvloed door Lyell 's "Principles of Geology", waarin de uniformitarische methodologie en theorie worden uitgelegd. Met name uitgaand van het principe dat geen kracht of verschijnsel kan worden gesteld dat geldig was in het verleden, maar nu niet meer werkzaam of minstens indirect waarneembaar. Volgens het uniformitarisme is het heden de sleutel tot het verleden. Darwin stelde dat het evolutionaire proces geleidelijk aan moet gebeuren (en niet met grote sprongen(=saltationisme,saltatie) omdat:

saltaties op dat moment (nog )niet waren opgemerkt ,

en omdat grote of extreme afwijkingen van de gebruikelijke fenotypischevariatie, een grotere kans hebben nadelig te zijn en derhalve door de Natuurlijke selectie zullen worden afgevoerd (zie bijvoorbeeld het concept "purifying selection" of "stabiliserende selectie" http://en.wikipedia.org/wiki/Stabilizing_selection)

in feite is NS in die gevallen van optredende grote afwijkingen een conserverende kracht.

Gradualisme wordt soms verward met fyletisch gradualisme, een term waarvan de oorspronkelijke betekenis (1) is uitgebreid door Stephen Jay Gould en Niles Eldredge, in verband met hun punctuated equilibrium-concept.

Het Gouldiaanse fyletisch gradualisme is wel gradualistisch , maar aanvaardt dat saltaties kunnen gebeuren, al is saltatie niet een noodzakelijk mechanisme noch het belangrijkste mutatie-mechanisme. Alleen kan in dat nieuwe model gradualistische evolutie sneller verlopen dan vroeger gedacht (of kunnen er meer 'mutaties' optreden onder langdurige en aanhoudende stress, veranderde omstandigheden in de biotoop of omgeving van de opeenvolgende generaties van een populatie (bijvoorbeeld klimaatwisselingen) of onder invloed van verhoogde mutagene factoren in de omgeving, bijvoorbeeld ioniserende straling).

Ook is het idee van catastrofisme (in het bijzonder het daaraan gekoppelde begrip contingentie, bijvoorbeeld het onvoorzienbare ongeval) gerecupereerd door S.J. Gould en anderen. Het modelvoorbeeld is de Chicxulubkrater in Yucatan; een getuige van een meteoor die 65 miljoen jaar geleden het (theoretische) beginongeval veroorzaakte verantwoordelijk voor het uitsterven van o.a. de dinosauri 챘 rs Het contingentie-idee van Gould leidde tot de school der 'pluralisten' die een grotere plaats inruimen voor het toeval in de geschiedenis van het leven op aarde (de 'produktie-band' van de evolutie kan niet worden teruggedraaid).

Een modern publiek voorstander/verdediger van het grote belang van het gradualisme -model in de evolutie-wetenchap is Richard Dawkins, voornamelijk zoals verwoord in zijn boek Climbing Mount Improbable (Ned vertaling:Het toppunt der onwaarschijnlijkheid). Besprekingvan dit boek door Tsjerk Muller; http://www.apologetique.org/nl/recensies/Dawkins_toppunt.htm#Gegevens%20van%20het

Page 3: Web view/mobile . genetic. elements / retrovirale elementen en repetitieve sequenties ) ... Jammer genoeg zijn deze tussenvormen maar tijdelijk en sporadisch aanwezig

%20boek

(1) http://www.blackwellpublishing.com/ridley/a-z/Phyletic_gradualism.asp

Saltatie

Saltatie is o.a. de naam voor een sprongsgewijze en vrijwel plots onstane ,maar geconserveerde belangrijke(meestal ingrijpende ) verandering in het genoom van een soort wat grote fenotypische veranderingen oplevert in de stamlijnen = ook gebruikt als synoniem voor macro-mutaties .In de Paleontologie is het soms een eufemisme voor een onderbreking in een stamlijn of fossiele afstammings-serie . Zie ook Stephen Jay Gould , Punctuated equilibrium , hopeful monster

Hopeful monster

is een internationaal ingeburgerde term afkomstig uit het jargon bij de beschrijving van (oudere )evolutie -modellen en die in verband staat met het saltationisme

De Duitsers Robert Goldschmidt (1878-1958) en Schindewolf beweerden in veertiger jaren van vorige eeuw dat evolutionaire ontwikkelingen niet alleen bestaan uit kleine stappen of series accumulerende "kleine "sprongetjes / mutaties( Het gradualisme ) ___zoals Darwin voorstelde ____ maar ook uit nu en dan voorkomende grote sprong-mutaties.(1) Zogenaamde macromutaties in het DNA van ( voornamelijk )zich sexueel voortplantende dieren zouden ervoor zorgen dat er ineens misbaksels ontstaan, die door Schindewolf "hopeful monsters " werden gedoopt.( Goldschmidt nam term en idee over):Die werden geacht soms ook een volkomen nieuw type bouwplan te vertegenwoordigen en toch op een of andere manier ook voldoende lang in leven bleven om zich te kunnen voortplanten

Echter

Waar kon een dergelijk plots onstaan levensvatbaar maar individueel hopeful monster zo meteen aan een geschikte partner ? (1)

Bovendien zouden dit soort monsters toch (desnoods uitgestorven) afstammingslijnen met enkele van hun eigenschappen ,moeten bezitten

Als wetenschappelijk en extant voorbeeld werd lang de anatomie van de hedendaagse platvissen voorop geschoven ; dat zou zo’n ideale aanwijzing zijn voor een ooit onstaan "beloftevol monster" en in diens afstammelingen tegenwoordig nog herkenbaar zijn Het werd echter in 2008 duidelijk ( Matt Friedman:

˜The evolutionary origin of flatfish asymmetry” http://jypichthyology.info/attachments/File/Friedman_2008.pdf

(en) dat dit hoogst-waarschijnlijk het gevolg is van een gradualistische evolutie-model dat ondermeer werd onderbouwd met ondersteunende waarnemingen afkomstig uit de ontwikkelingscycli van tegenwoordig nog levende platvis-larven zoals die van schol, tong, heilbot etc ... en verder ook initieel ondersteunt met fossiele transitionele getuigenissen (2) (zie verder links onderaan )

Toch vormde het hopeful-monster scenario ( in weliswaar een andere vorm dan de oudere versie )de inspiratie voor mogelijke modernere scenario in bepaalde gevallen :zie bijvoorbeeld de hypotheses rond het "onstaan van insekten " d.m.v. macromutaties in kreeftachtigen

(Ronshaugen, Matthew, Nadine McGinnis, and William McGinnis (2002).)

pdf Document ---> Nieuwe map_mcginnis.pdf (569.9 KB)

(Macromutaties moeten daarbij voornamelijk worden verstaan als de zogenaamde homeobox (= de genetische set hoofdschakelaars in de sequenties die in de nabijheid van de genen zitten en de familie der hox genen die de ontwikkeling van individuen mede bepalen en controleren ) ____en de mogelijke mutaties in die sturende verzameling die men kan beschouwen als een gereedschapskist ____als de mogelijke materieele drager van dergelijke macro-mutaties

Page 4: Web view/mobile . genetic. elements / retrovirale elementen en repetitieve sequenties ) ... Jammer genoeg zijn deze tussenvormen maar tijdelijk en sporadisch aanwezig

Creationisten

Het plotse opduiken van een volkomen nieuw levend wezen (= eigenlijk dus een soort gunstig uitgevallen "hopeful monster" of een grote "saltatie" ) werd door creationisten altijd al aangegrepen als de "naturalistische " evenknie van hun plotse bovennatuurlijke ingreep of aparte " scheppingsdaad "... Sommigen ID-Creationisten ( bijvoorbeeld Peter Borger (3 )zijn daarom voorstander van een concept van saltationisme waarbij zeer grote (volgens hen ) " natuurlijk onverklaarbare " reuzensprongen zijn "waargenomen " ...de zogenaamde verklaring voor hiaten in het fossielen bestand.

Andere militante Kritikasters ( en journalisten ) wisten uit het hopefulmonster -voorstel een meer dan welkome pop-karikatuur vol misvattingen te brouwen ; Een stroom van gemakkelijk bespottelijk te maken sensationele beweringen , zoals bijvoorbeeld " een kat die plotst een hond baart ... of een reptielenei waaruit plots een vogel komt gekropen ... of een aap die een mens baart " en dit tot grote ergenis van allerlei gradualisten

bronnen

(1)http://www.natuurinformatie.nl/nnm.dossiers/natuurdatabase.nl/i001385.html

(2)http://noorderlicht.vpro.nl/artikelen/39790772/

Links ;Matt Friedman: ‘The evolutionary origin of flatfish asymmetry’, Nature, 10 juli 2008 http://www.nature.com/nature/journal/v454/n7201/abs/nature07108.html http://www.nature.com/nature/journal/v454/n7201/suppinfo/nature07108.html http://www.nature.com/nature/journal/v454/n7201/fig_tab/nature07108_ft.html

Philippe Janvier: 'Squint of the fossil flatfish', Nature, 10 juli 2008

Ronshaugen, Matthew, Nadine McGinnis, and William McGinnis (2002). Hox protein mutation and macroevolution of the insect body plan. Nature 10. 1038 (716), http://ucsdnews.ucsd.edu/newsrel/science/mchox.htm

pdf Document ---> Nieuwe map_mcginnis.pdf (569.9 KB)

"scientific "-Creationistische *** opvattingen :(3)http://www.volkskrantblog.nl/bericht/142080#comment :Peebee / 23-07-2007 10:50"GUToB's exclusie principe: Je kunt niet van het ene multipurpose genome naar het andere zonder additie van nieuwe biologiese informatie.

Het is echter mogelijk adaptieve fenotypes te krijgen door shuffling van de chromosomen.Dit is aangetoond in bakkersgist soorten.Twee soorten hebben verschillende chromosomale arrangements en ze konden niet niet meer met elkaar reproduceren.Onderzoekers hebben van een soort de rangschikking zo verandert (door knip en plakwerk) dat het identiek was aan de andere soorten, et voila... ze konden weer met elkaar vermenigvuldigen.Waar eerst twee soorten waren is nu nog 챕챕 n.Soorten teniet gedaan!Deze gisten zijn dus gewoon vanuit 챕챕 n MPG ontstaan door herrangschikking der chromosomen. Herrangschikking van chromosomen is 챕챕 n saltational event . Tevens weten we dat translocaties van chromosomen kunnen worden gemedieerd door VIGE (retrovirale elementen of repititieve sequenties). (*)Schindewolf's hopeful monsters (Goldschmidt nam het idee over) kunnen dus helemaal niet zo hopeloos zijn geweest omdat ze VIGE(*)-gemedieerd kunnen zijn ontstaan.....saltationisme.( volgens de Gutob ).....Door herrangschikking van genetiese elementen en translocaties kun je direct de genexpressie beinvloeden door positie effecten.Zie mijn voorbeeld over de snuit van de bullterrier.Het ging heel snel: enige generaties was voldoende en het is niet een accumulatie van punt mutaties (dat zou héééél lang duren, namelijk, als het überhaupt mogelijk zou zijn).Het gaat snel omdat het gemedieerd wordt door VIGEs.( *)(*) = Variation inducing Genetic elements = een "newspeech" paraplu-term ( voor onder

Page 5: Web view/mobile . genetic. elements / retrovirale elementen en repetitieve sequenties ) ... Jammer genoeg zijn deze tussenvormen maar tijdelijk en sporadisch aanwezig

andere transposons /mobile genetic elements/ retrovirale elementen en repetitieve sequenties ) uitgevonden door deze YEC -creationist en een nadere detaillering (volgens hem van )van het concept "non-randommutaties "(**)"Creation science " ( = creatie-wetenschap ) is de rechtstreekse voorloper van de strategische politieke "Intelligent Design" beweging....De basis is en blijft de sectarische(en bij voorkeur fundie ) interpretaties van de "bijbel " :een soort slechte theologie-godsdienst interpretatie die allerminst wetenschap kan worden genoemd ...Geleidelijke veranderingenhttp://www.volkskrantblog.nl/bericht/188595

Tomaso AgricolaDe evolutietheorie zoals Darwin hem opstelde gaat uit van geleidelijke veranderingen of, zoals Darwin het schreef, gradual change. Maar wat bedoelde hij daarmee? Bedoelde hij echt geleidelijk, zoals de meeste mensen het nu interpreteren?

Er is nog een andere interpretatie mogelijk. Op zijn reis met de Beagle kwam Darwin in Concepcion in Chili aan, vlak nadat daar een aardbeving was geweest. De aardbeving had veel huizen vernield, en had een groot aantal doden en gewonden veroorzaakt. Een, voor de wetenschap interessanter, gevolg was dat de dat de kustlijn een metertje of wat omhoog was geschoven. Allerlei schelpen hingen hoog in de lucht terwijl ze eerst nog onder water hadden gezeten. Het opmerkelijke is dat Darwin deze plotselinge verschuiving in zijn notitieboekje beschreef als gradual!

Om dit te begrijpen moeten we even een stukje etymologie doen. De basis van het woord gradual is het latijnse woord gradus, wat zoiets als stap betekent.

De geologische verandering van de kustlijn van Chili was duidelijk niet geleidelijk, maar stapsgewijs en zo werd het ook door Darwin genoteerd.

Dit niet bijster duidelijke onderscheid tussen geleidelijk en stapsgewijs heeft voor wat spanningen gezorgd in de evolutietheorie met als gevolg 1 van de belangrijkste vernieuwingen van de theorie: Punctuated equilibrium van Eldredge en Gould.Zij stelden dat soorten in een stabiele omgeving morphologisch over lange tijd gelijk kunnen blijven,( STASIS en PE ) maar dat onder invloed van veranderingen in de omgeving de snelheid van evolutie plotseling veel hoger kan zijn.

Bewust of onbewust heeft Darwin, door gebruik van het woord gradual , deze veranderlijkheid in de snelheid van evolutionaire processen voorzien.

ANOLIS HAGEDISSENCICHLIDENEvolutie in actie:Adaptationistisch programma

Gradualisme & transitie

Een paar Voorbeelden van Gradualisme ; fossiele series http://www.don-lindsay-archive.org/creation/fossil_series.htmlzie ook : http://www.pandasthumb.org/archives/2006/06/golden_oldies_t.html

Click on any image for details:

a single species of snail

Page 7: Web view/mobile . genetic. elements / retrovirale elementen en repetitieve sequenties ) ... Jammer genoeg zijn deze tussenvormen maar tijdelijk en sporadisch aanwezig

There is a list of over 100 sequences of fossils in

Paleontologic evidence and organic evolution, Roger J. Cuffey.

Originally published in the Journal of the American Scientific Affiliation 24(4).

Reprinted in Science and Creationism

zie verder

http://en.wikipedia.org/wiki/Transitional_fossil

http://talkorigins.org/faqs/faq-transitional.html

http://darwiniana.org/transitionals.htmHominid TransitionalsHorses and More Horses.Dinosaurs-to-Birds. Transitional Fossils and Feathers. The Loss of Limbs: Transition from lizards to snakes. :From Land to Sea: the Case for Whale Transition.

Gaining Ground: The Origin and Evolution of Tetrapods : This is the story about how our ancestors evolved legs in the sea before emerging to life on land. This page is in large measure a report on the current book by this title, written by Jennifer Clack of the University Museum of Zoology, Cambridge, UK. This page is nicely supplemented by information in the next page by Glenn Morton.

Transitional Forms: Fish to Amphibians : Fundamentalist creationists claim that there are no transitional forms. The plain fact is that there are transitional sequences but they never discuss the details. This is a sequence of fossils which occupy the transition from fish to amphibian. [At the time Glenn Morton wrote this his reference citations went only to 2000. Since then several important new fossils have been found and reported in the Journals Science and Nature. Romer's Gap, a 20 million year period for which there had been a paucity of transitional tetrapods, has now been closed]

Half and Half Find : Between fish and land animal, missing links lurk in museum cabinets.

Tiktaalik: the newest evidence. The pefect transitional between advanced fishes and primitve amphibians. This site has information on the fossil, the expedition and the scientists involved.

Licht op blinde vlek in evolutietheorie

http://www.fom.nl/live/nieuws/artikel.pag?objectnumber=32295

Een biologisch systeem 'weet' na 챕챕 n mutatie al in welke richting het verder moet muteren om tot een succesvol eindresultaat te komen. Dit blijkt uit simulaties die onderzoekers van het FOM-Instituut voor Atoom- en Molecuulfysica in Amsterdam hebben uitgevoerd. Het ontwikkelen van een ingewikkelde nieuwe functie kan dus blijkbaar sneller en gemakkelijker verlopen dan eerder gedacht. Tot nu toe was het niet eens goed mogelijk om het stapsgewijze gedrag van evolutie te bestuderen en bleef het bij hypotheses.Het vernieuwende van deze studie is dat de onderzoekers hebben gekeken naar experimenteel gereconstrueerde evolutionaire tussenvormen en vervolgens evolutionaire paden hiertussen konden berekenen. De onderzoekers publiceren hun resultaten op 26 mei 2006 in Public Library of Science Computational Biology.

vergroten Figuur 1. Moleculaire herkenning Contact tussen een eiwit en een DNA-segment grafisch weergegeven. .

vergroten Figuur 2. Evolutie herkenning eiwit en DNA Een schematische weergave van de evolutie in de herkenning tussen een eiwit en een stuk DNA in het gebruikte modelsysteem. Bij A is de ontwikkeling van het interactienetwerk geschetst. Hoe dikker de lijn, hoe sterker de binding tussen een repressor (het eiwit dat bijvoorbeeld een afbraakproces blokkeert) en de bijbehorende operator (het actieve deel van een stuk DNA). Bij de gestippelde lijnen is de repressie verwaarloosbaar. De gele kruisen geven mutaties in repressor en operator aan, aan het begin dan wel aan het eind van interactielijnen. In B is weergegeven wat dit voor gevolgen heeft voor de 'fitness' van het systeem - hoe levensvatbaar het is. De zwarte curve geeft het verloop van de fitness weer; de corresponderende onderdrukking van elke repressor op zijn operator is in rood en blauw weergegeven.In C staat de sequentie van het DNA-segment na elke ronde. Gemuteerde posities zijn in wit aangegeven.

vergroten Figuur 3. Visualisatie evolutie wisselwerking eiwit en DNA Een artistieke impressie van de uitkomsten van de simulaties. De 'bladeren' zijn gebaseerd op gemeten data en laten zien hoe de 'fitness' kan veranderen door het vervangen van een enkel basepaar in de sequentie van het DNA-

Page 8: Web view/mobile . genetic. elements / retrovirale elementen en repetitieve sequenties ) ... Jammer genoeg zijn deze tussenvormen maar tijdelijk en sporadisch aanwezig

segment. Het eerste blad stelt de startsituatie voor, terwijl het laatste blad de situatie weergeeft waar een nieuwe eiwit-DNA-interactie ontstaan is. Het pad zoals dat uit de simulaties volgt, verklaart waarom onafhankelijke eiwit-DNA-interacties zich snel kunnen ontwikkelen. Illustratie Frank Poelwijk en Daan Kiviet (FOM-AMOLF)

Volgens de evolutietheorie die Darwin in de tweede helft van de negentiende eeuw ontwikkelde, zouden complexe biologische systemen zoals bomen, fruitvliegen of mensen stap-voor-stap via een aantal kleine veranderingen moeten ontstaan uit hun voorgangers. Samen leveren deze veranderingen een levensvatbaar systeem op dat voordelen heeft ten opzicht van zijn voorganger. Rondom Darwin's theorie zijn echter nog steeds veel vragen: hoe kan het systeem ‘weten’ welke stappen het moet nemen? Bestaat er überhaupt wel een serie stappen die realiseerbaar is, waarbij de tussenvormen levensvatbaar zijn? Het maken van een complex systeem, waarin een aantal onderdelen moet veranderen om een verbetering te krijgen, lijkt dan bijna ondoenlijk als er maar één onderdeel tegelijk veranderd mag worden.

Darwin anticipeerde in zijn boek The origin of species zelf al op dit mogelijke probleem, dat tot op de dag van vandaag onopgelost is. Deze blinde vlek in onze kennis voedt bijvoorbeeld de idee 챘 n over Intelligent Design, maar is ook simpelweg de motor achter onze voortdurende interesse in de echte 'engineering' capaciteit van evolutionaire processen.

Evolutionaire tussenvormen Onderzoek naar evolutieprocessen is lastig. Door naar huidige organismen en hun DNA-sequentie te kijken zijn de evolutionaire eindresultaten relatief gemakkelijk op te sporen. Echter, de beslissende momenten in de evolutie liggen bij de tussenvormen. Jammer genoeg zijn deze tussenvormen maar tijdelijk en sporadisch aanwezig. Daardoor zijn ze lastig te traceren en ontglippen ze aan observatie.

Om toch een beeld te kunnen krijgen van deze tussenvormen hebben Frank Poelwijk, Daan Kiviet en Sander Tans van het FOM-Instituut voor Atoom- en Molecuulfysica (AMOLF) in Amsterdam een nieuwe methode bedacht. In deze methode keken ze expliciet naar de tussenvormen. Door gebruik te maken van metingen aan een grote collectie varianten (mutanten), konden zij waarschijnlijke evolutionaire tussenvormen recre 챘 ren. Daarna berekenden ze systematisch welke paden tussen deze mutanten haalbaar zijn.

Juiste mutatierichting Centraal in het onderzoek stond de moleculaire herkenning tussen een eiwit en DNA in een modelsysteem. Moleculaire herkenning is een van d 챕 centrale functies die cellen in staat stellen zichzelf te reguleren. Hierbij herkennen het eiwit en een specifiek segment van het DNA elkaar. Als bijvoorbeeld een suiker afgebroken moet worden, wordt dit gesignaleerd doordat het eiwit niet aan het DNA bindt. Wanneer daarentegen het suiker niet aanwezig is en dus ook niet afgebroken hoeft te worden, bindt het eiwit wel aan het DNA-segment en worden de afbraakprocessen geblokkeerd. Dit soort moleculaire herkenning kan men vergelijken met een sleutel die in een slot past.

De onderzoekers hebben nu bestudeerd of en hoe een nieuw slot met unieke sleutel kan ontstaan door mutatie en selectie. Ze onderzochten hoe als het ware 챕 n het slot 챕 n de sleutel muteerden tot een nieuwe passende combinatie. In dit probleem lijkt wel een dilemma te schuilen. Hoe moet je immers een slot veranderen voor een sleutel die nog niet bestaat, en omgekeerd? De uitkomst dat het systeem na 챕챕 n mutatie al 'weet' wat de juiste mutatierichting is, was dan ook verrassend. Het gevolg is dat het systeem met hoge kans en snel de goede eindvorm vindt.

De onderzoekers beschouwen evolutie uiteraard als een willekeurig proces. Evolutie is voor te stellen als de loop van een dronkaard in een heuvelachtig landschap. De dronkaard moet naar de hoogste top, die hij niet kan zien. Een lage bult of een greppel voor de top kan de dronkaard misleiden. Het 'weten' betekent hier dat dit landschap er kennelijk toch zo uitziet dat het de dronkaard toch snel de juiste richting opwijst, namelijk naar het hoogste punt.

Neutrale of Darwinistische evolutie Ondanks de complexiteit van het systeem van verschillende interacterende moleculen, blijkt het zich dus toch zeer gemakkelijk te kunnen aanpassen door een snelle positieve selectie. De resultaten van het Amsterdamse onderzoek weerspreken daarmee bijvoorbeeld het belang van zogenaamde ‘neutrale’ evolutie, een hypothese die de laatste vijftig jaar veel aanhang heeft verworven. Hierin ontwikkelt een systeem zich door mutaties die in eerste instantie geen voordeel geven. Na verscheidene van dit soort neutrale mutaties merkt het systeem pas een verbetering. Elk van deze stappen heeft in dit model echter een kleine kans om plaats te vinden, met als consequentie dat de totale kans om bij het eindresultaat uit te komen uiteindelijk onwaarschijnlijk klein lijkt te worden. Nu snelle Darwinistische evolutie wel mogelijk blijkt te zijn, worden de kansen op een levensvatbare eindvorm absoluut realistisch. De onderzoekers verwachten dat dit soort evolutionaire processen in experimenten te volgen zouden moeten zijn. Inmiddels lopen er verschillende experimenten bij AMOLF in deze richting.Meer informatieContactperso(o)n(en): Annemarie ZegersWeblocatie: http://www.fom.nl/live/nieuws/artikel.pag?objectnumber=32295Richard Dawkins: “Climbing Mount Improbable” (uit 1996) beschrijft de onwaarschijnlijke evolutie van het oog van de landvertebraten.> Dawkins & oogevolutie02-10-2006 Hans Jongkind

Je kan op twee manieren “Mount Improbable” beklimmen zegt Dawkins, gewoon steil omhoog uitsluitend via de kansberekening, of via de achterkant de helling op naar de top langzaam-aan, want dan kan je mutatie en selectie laten samenwerken. Op die helling kan je op de toppen van allerlei tussenheuveltjes eindstadia van ogensoorten aantreffen, zoals die van inktvissen, slakken, platwormen, insecten. Op de hoogste top is het hoornvlies+lens oog van de landvertebraten tot ontwikkeling gekomen door selectie uit de tussendalletjes.

Dit boek bevat ook een paar bladzijden over het ontstaan van het leven op aarde. Volgens de pure kansberekening -steil omhoog- is het zeer onwaarschijnlijk (1:20100 of ca.1:10130 ) dat er uit de oersoep ooit een functionerend (of zichzelf vermenigvuldigend) RNA- DNA- of eiwit molecuul is gevormd. Die kans wordt vergeleken met de kans dat een Boeing 747 vliegklaar uit een metalen afvalberg (junkyard) ontstaat als er een wervelwind overheen blaast.

Page 9: Web view/mobile . genetic. elements / retrovirale elementen en repetitieve sequenties ) ... Jammer genoeg zijn deze tussenvormen maar tijdelijk en sporadisch aanwezig

De weg langzaam omhoog ( gradualisme ) via de helling (er is ongeveer 2 miljard jaar /OUDERDOM AARDE voor die tocht) is ook hier de oplossing, net zoals bij de ontwikkeling van het mensen-oog (hiervoor was 500 miljoen jaar beschikbaar).“Random mutation” maar vooral “non-random selection” zijn ook hier de mechanismenUit organische en/of anorganische voorlopermoleculen ontstaan dan uiteindelijk op de toppen van de “Mount Improbable”de RNA- DNA- en eiwit-moleculen waaruit het cellulaire leven is opgebouwd.

Er wordt veel onderzoek gedaan naar, maar er is nog niets bekend over die zichzelf vermenigvuldigende voorlopermoleculen halverwege de helling.“the robot repeater” . Op bladz. 282 e.v. beschrijft Dawkins het evolutieproces van de replicator . Eerst het ontstaan.Citaat

“But how did the whole process start?To answer that, we have to go back a very long time, more than 3000 million years, probably 4000 million years. In those days the world was very different. There was no life, no biology, only physics and chemistry, and the details of the Earth’s chemistry were very different. Most, if not all of the informed speculation begins in what has been called the premieval soup, a weak broth of simple organic chemicals in the sea.Nobody know how it happens, but without violating the laws of physics and chemistry, a molecule arose, that just happened to have the property of self-copying: a replicator.

Op bldz. 285“…the original replicator probably was not DNA.”

Verder op de bladzijde:- een beschrijving van de mogelijke eigenschappen van de de replicator;- verschillende populaties van replicatoren ontstaan door fouten tijdens het replicatieproces;- competitie tussen de verschillende replicatoren voor de voedingsstoffen;- de replicator die het snelst deel en het minst “muteert” wint het tenslotte.- de catch 22 : hoe groter het aantal componenten van een replicator, hoe groter de kans op foute replicatie. Te kleine moleculen kunnen hun eigen duplicatie niet voor elkaar brengen.

Een antwoord op de vraag hoe die eerste replicator eruit ziet is er nog niet. Een wateromgeving is niet zo gunstig voor het ontstaan van macromolulen. Er wordt natuurlijk wel onderzoek gedaan in dat gebied. Het terrein heet “Chemical Biology”. Daar zit Miller al zijn hele leven in (see The Miller Story). Stephen A. Benner heeft over die replicator vrij recent een boeiend overzichtsartikel geschreven:“Is there a common chemical model for life in the universe?” (Current opinion in Chemical Biology 8, 672-698, 2004.)