Daarom: Evolutie! ...en niet 'bijzondere creatie'.

2. Mutatie - Schepper of Oplichter? (1)

Een kritische beschouwing van Scheeles argumenten tegen het darwinisme kan beginnen bij hoofdstuk 6; de eerste hoofdstukken zijn - zegt Scheele zelf - inleidend van karakter 2).

2.1 Micro- en macro-evolutie

Het onderscheid tussen micro- en macro-evolutie heeft altijd een belangrijke rol gespeeld in het debat tussen creationisten en darwinisten. Gewoonlijk wordt het onderscheid gedefinieerd in termen van niveau van classificatie (bijv. soort, genus, enz.). Darwinisten hebben steeds beweerd dat macro-evolutie eenvoudig het resultaat, de optelsom is van een reeks veranderingen op micro-evolutie-niveau. Creationisten daarentegen stellen dat er géén macro-evolutie is. Het probleem met deze laatste claim is dat de creationisten nooit hebben kunnen aangeven waar de grens tussen micro- en macro-evolutie precies gelegd moet worden, of wat het principiële verschil tussen beide nu eigenlijk is.

Scheele definieert micro-evolutie als het veranderingsproces dat veroorzaakt wordt door recombinatie en uitwisseling van bestaand genetisch materiaal. Mutaties spelen ook een rol, maar die kunnen slechts leiden tot uitschakeling of beschadiging van bestaand genetisch materiaal. Macro-evolutie zou dan het resultaat zijn van voor het organisme niet schadelijke mutaties in het genetisch materiaal. Aangezien dat soort mutaties volgens Scheele niet mogelijk is, stelt ook Scheele dat er alleen micro-evolutie, en geen macro-evolutie is.

De vraag is: is deze stelling juist? Kunnen we haar empirisch toetsen? Anders gezegd, kunnen we voorbeelden van evolutie vinden waarbij 'mutatie-ten-goede' wél een rol speelt?

(Het maakt natuurlijk niet uit of we, indien we zulke voorbeelden zouden vinden, zouden stellen dat macro-evolutie toch mogelijk, of dat Scheeles onderscheid tussen micro- en macro-evolutie niet gerechtvaardigd is. Maar het ligt voor de hand om op het niveau van micro-evolutie (in de gebruikelijke zin) naar mogelijke voorbeelden te zoeken, ten eerste omdat we alleen op dát niveau evolutie 'op heterdaad kunnen betrappen', en ten tweede omdat ook Scheele erkent dat er micro-evolutie, in de gedaante van degeneratie, heeft plaats gevonden 3) .)

Het blijkt dat de empirische voorbeelden in ieder geval niet in Scheeles voordeel spreken:

- In bacteriekweken bleek mutatie van een gen tot een stop-codon bij sommige bacteriën door nieuwe mutaties 'gerepareerd' te worden (Ridley 1993, p.48).

- Er zijn vele gevallen bekend van resistentie tegen vergif bij insecten ten gevolge van mutaties (zie bijv. Ridley, p.104-105). Scheele beweert met betrekking tot een dergelijk geval dat er geen sprake is van adoptie (p. 106). Daartoe moet hij echter een nieuw gelegenheidscriterium voor adoptie uit de hoge hoed toveren 4) .

- Bij de vlieg Lucilia cuprina ging resistentie door mutatie gepaard met ontwikkelingsafwijkingen. Deze bleken in volgende generaties door nieuwe mutaties 'gerepareerd' te worden (Ridley p.336-337) 5) .

In een aantal van de resistentie-gevallen is waarschijnlijk sprake van mutatie van een gedupliceerd stuk genetisch materiaal (divergentie). Dit betekent dat de hoeveelheid genetisch materiaal toeneemt, en (een deel van) het extra materiaal vervolgens muteert. Met andere woorden: de genetische variatie neemt toe. Aangezien de mutatie het organisme in staat stelt aanvallen met gif het hoofd te bieden, neemt ook de 'fitness' van het organisme toe (binnen de omgeving waarin het leeft - het begrip 'fitness' kan uiteraard niet los van die omgeving gezien worden). Natuurlijk kan men stellen dat hier niettemin sprake is van degeneratie met een tijdelijk, incidenteel voordeel voor het organisme - dit is op zichzelf wellicht onweerlegbaar. Maar wat is in dit geval het verschil tussen evolutie en degeneratie? Natuurlijk kunnen vervolgens de omstandigheden veranderen, en het gemuteerde gen en eiwit kunnen hun functie verliezen. Dan is er echter ten opzichte van de uitgangssituatie geen genetische variatie verloren gegaan; hoogstens is de hoeveelheid nutteloos genetisch materiaal toegenomen (die kan echter door deletie van genetisch materiaal weer afnemen). De 'hamvraag' is natuurlijk: kunnen dit soort veranderingen leiden tot vorming van nieuwe soorten of groepen (dus tot macro-evolutie in de traditionele zin)? Hoofdstuk 1 laat zien dat er reden is om aan te nemen dat dit het geval is. Bovendien kan men zich afvragen waarom, als dit soort 'opwaartse' evolutie onder selectiedruk in ieder geval tijdelijk mogelijk blijkt te zijn, dit niet geregeld of zelfs voortdurend zou kunnen voorkomen, zodat we wel degelijk van evolutie kunnen spreken. Selectiedruk is immers iets wat in grotere of kleinere mate voortdurend aanwezig is.

Kijken we naar micro-evolutie vanuit een meer historisch of lange-termijnperspectief, dan is het natuurlijk de vraag of de ontwikkeling van 'oertype' naar huidige vormen volledig kan worden verklaard als degeneratie vanuit een genetisch volmaakte stamvorm 6) . Hierop ga ik in het hoofdstuk over degeneratie verder in. (Overigens lijkt het begrip van een 'volmaakt' genoom, los van de - veranderende - omgeving waarin het functioneert, nogal problematisch.)

Derhalve:

- Empirische gegevens geven geen aanleiding om aan te nemen dat Scheeles stelling juist is.

- een verschil tussen micro- en macro-evolutie zoals voorgesteld door Scheele is daarmee (voorlopig) niet gerechtvaardigd (waarmee de darwinistische positie dat macro-evolutie als de optelsom van micro-evolutie kan worden opgevat, onweerlegd blijft).

Scheele probeert de stelling dat voor het organisme gunstige mutaties niet voor evolutie verantwoordelijk kunnen zijn, vooral met theoretische argumenten aan te tonen 7) . Deze komen hieronder aan de orde.

2.2 Berglandschappen en dode genen

Ook de darwinist meent dat verreweg de meeste mutaties schadelijk zijn. Zo kan een mutatie tot gevolg hebben dat het gen niet meer voor een eiwit codeert of dat dat eiwit minder goed functioneert. (Door de werking van natuurlijke selectie zal dit overigens niet tot een voortdurende achteruitgang van functionaliteit in een evolutielijn leiden.) De mogelijkheid van het optreden van voor het organisme gunstige mutaties, voor het darwinisme de bron waaruit de evolutie put, lijkt Scheele te willen uitsluiten. Waarom? Blijkbaar omdat de top van 'Berg Eenzaamheid' daarvoor geen ruimte biedt.

Dit argument berust echter op een onjuiste, want niet-dynamische, opvatting van een 'adaptief landschap'. Zo'n 'fitness surface' of 'adaptive topography' is een model dat nu juist onwikkeld is om evolutie van een populatie door mutatie inzichtelijk te maken 8) . Scheele houdt geen rekening met het feit dat het landschap door veranderingen in de omgeving waarin het eiwit functioneert (binnen de cel, bijvoorbeeld door mutaties van andere genen, of in het milieu waarin het organisme leeft) kan veranderen. Door zo'n verandering bevindt een eiwit (of een organisme) zich plotseling niet meer op een top, maar bijvoorbeeld op een helling of zelfs in een dal.

Vooropgesteld dat zo'n verandering geleidelijk genoeg is, of in ieder geval niet direct leidt tot uitschakeling van het eiwit of organisme (dat dat laatste inderdaad niet hoeft te gebeuren wordt aangetoond door voorbeelden als genoemd in paragraaf 2.1), zal natuurlijke selectie het vervolgens weer de dichtst bijzijnde top 'opduwen'. Ook als zich binnen de populatie een gunstige mutatie voordoet verandert het landschap; de mutatie vormt als het ware een nieuwe top die het omliggende deel van de populatie naar zich zal toetrekken. Met andere woorden: een eiwit kan wel degelijk 'door een dal trekken' omdat dit dal zichzelf, al dan niet tijdelijk, kan 'opvullen'.

2.3 Topo een 'lone ranger'? 9)

Er zijn eiwitten waarvan de taak zo essentieel en tegelijk zo complex is, dat evolutie 'from scratch' stap-voor-stap binnen de context van het bestaande celmilieu nauwelijks denkbaar is. Zulke eiwitten, waarvan het topoisomerase (kortweg 'topo') er één is, bewijzen volgens Scheele dat er geen evolutie geweest kan zijn. Heeft hij gelijk?

Topo's zijn aanwezig in alle levende organismen, tot aan de meest eenvoudige toe (bacteriën, fagen). Als ze zijn geëvolueerd (zoals de darwinist aanneemt), dan zijn ze zeer vroeg in de geschiedenis van het leven geëvolueerd, samen met het hele moleculaire 'apparaat' - DNA, RNA, eiwitten, enz. (coëvolutie). Voor de evolutie van de eerste levende structuren - de voorlopers van de huidige cellen - zijn een hele reeks voorstellen gedaan.

Eén theorie veronderstelt bijvoorbeeld dat het eerste leven - of de voorloper daarvan, het hangt er maar van af wat je als 'leven' definieert - gecentreerd was rond RNA (dat 'single-strand' is) in plaats van DNA (zie o.a. Dennett 1995, pp.156.). Korte RNA-'strands' kunnen zich repliceren zonder hulp van enzymen; en eenvoudige eiwitten kunnen zich onder omstandigheden vormen zonder door DNA - of RNA - gecodeerd te zijn. Vervolgens zouden ze door het RNA geadopteerd en gebruikt kunnen zijn. In dit geval hoeft het topo er dus niet in één keer compleet en volledig functioneel te zijn: het eerste 'DNA' (= RNA) kon zonder toe, en na adoptie door het relatief korte 'single stranded' RNA kon een simpele voorloper van het topo (of een groepje voorlopers met deelfuncties) stap voor stap in zijn functie groeien (er bestaat ook RNA-topoisomerase).

Het is belangrijk om te benadrukken dat men voor de vorming van moleculaire structuren zoals RNA en de eerste eiwitten in dit soort theorieën uitgaat van cyclische processen waarbij iedere stap als catalysator voor de volgende werkt (bijvoorbeeld A voor B, B voor C, C voor D, en D weer voor A). Zulke 'auto-catalytic processes' kunnen onder controle van een soort natuurlijke selectie staan: een efficiënter molecuul zal immers zijn eigen ontstaan bevorderen. Dit betekent dat zulke processen niet random hoeven te zijn (en dat derhalve de kansberekeningen die Scheele geeft niet ter zake doen).

De evolutie van een eiwit als topo in de richting van een steeds complexere taak wordt wat minder ongelofelijk als Scheele haar op p.87 voorstelt, als we ons realiseren dat de taak van een eiwit een functie is van of voortvloeit uit haar chemische eigenschappen, zoals aantrekken of binden. Sommige van de acties die een eiwit verricht (zoals het door Scheele genoemde 'lijmen' na 'knippen'), zijn bijvoorbeeld een gevolg van het feit dat een chemische reactie omkeerbaar is.

Het bovenstaande is uiteraard niet meer dan een korte schets. Er zijn weliswaar bezwaren ingebracht tegen het boven omschreven scenario, maar daar staat tegenover dat dit maar één van de mogelijke scenario's is. De discussie over het ontstaan van het leven woedt al vele decennia - en zal dat blijven doen - in alle mogelijke wetenschappelijke en populair-wetenschappelijke media, waaronder, de laatste jaren, natuurlijk het internet. De scenario's van darwinisten zijn voor biochemisch ongeschoolden én geschoolden even moeilijk op hun wetenschappelijke merites te beoordelen als de 'nee's' van creationisten. Het hele terrein staat nog min of meer in de kinderschoenen, en het lijkt voorlopig nog veel te vroeg voor een definitief oordeel.

Een creationist zal zeggen dat het darwinisme geen stand kan houden in het zicht van het speculatieve karakter van de hypotheses over het ontstaan van het leven (het is niet mogelijk aan te tonen dat het leven inderdaad op één van de voorgestelde manieren is ontstaan, noch is het met zekerheid vast te stellen dat de door een bepaalde theorie noodzakelijk geachte omstandigheden zich inderdaad op een bepaald moment en een bepaalde plaats hebben voorgedaan; hoogstens kan in het laboratorium getoetst worden of bepaalde afzonderlijke stappen mogelijk zijn - wat ook inderdaad gebeurd is). De empirische evidentie voor de evolutie ligt echter, zoals we hebben gezien, op andere terreinen. Het vraagstuk van de 'origin of life' kan daaraan geen afbreuk doen, juist vanwege de vele vraagtekens. Het mes snijdt immers aan twee kanten: waar een darwinist niet kan aantonen dat het onstaan van leven uit niet-leven op enig moment en op enige plaats mogelijk geweest is (hoewel hij uit de evidentie voor evolutie kan concluderen dat het ontstaan van leven hoogstwaarschijnlijk op enig moment en op enige plaats mogelijk geweest moet zijn), daar zal de creationist het moeilijk hebben aan te tonen dat datzelfde ontstaan van leven uit niet-leven op geen enkele plaats en op geen enkel moment mogelijk geweest is. (We kunnen de kans dat processen als boven beschreven ergens leiden ook niet berekenen - zoals Scheele suggereert, bijv. op p.10 - omdat er veel te veel onbekende factoren in het spel zijn.)

Er zijn meer aanknopingspunten voor een verklaring van de evolutie van topo. Zo bestaan 'grote' eiwitten als topo uit meerdere polypeptiden, en uit meerdere functionele eenheden of modules die in vele eiwitten terugkeren, specifieke chemische karaktereigenschappen hebben en dus op specifieke (sub)taken berekend zullen zijn. Zulke 'eiwitmozaïeken' kunnen ooit zijn samengesteld uit reeds voorhanden zijnde onderdelen die in eerste instantie zelfstandig gefunctioneerd hebben.

Ook is er sprake van eiwitfamilies: groepen van op elkaar gelijkende eiwitten die kunnen zijn ontstaan door evolutie - diversificatie in verschillende richtingen - vanuit gemeenschappelijke, eenvoudigere voorlopers.

Verder blijken óók essentiële eiwitten als topo's behoorlijk 'mutatie-bestendig' te zijn. De functie van eiwitten wordt vooral bepaald door de manier waarop ze opgevouwen zijn; en veel verschillende aminozuursequenties blijken dezelfde vorm te kunnen opleveren. Tevens lijkt er een zekere mate van 'redundancy' te zijn: uitschakeling van één gen dat bij een bepaalde functie een rol speelt hoeft niet tot uitval van die functie te leiden; blijkbaar dragen meerdere genen (en onderdelen van het eiwit) tot die functie bij. Het is dus niet zo dat de geringste verandering in een gen een eiwit al zou moeten uitschakelen.

De verschillen tussen het topo van verschillende organismen wijzen er ook op dat evolutie inderdaad heeft plaatsgevonden. De topo's van lagere organismen zijn functioneel beperkter dan die van hogere; er lijken verschillen te zijn in efficiëntie tussen verschillende topo's ten gevolge van vervanging van het éne aminozuur door het andere (ik vond in ieder geval één voorbeeld waarin van zo'n verschil in het voordeel van het hogere organisme sprake was); en de verschillen tussen topo's nemen toe naarmate de organismen minder verwant zijn.

Een extra argument tegen de evolutie van topo is volgens Scheele gelegen in het feit dat genen eiwitten niet kunnen verlengen. Die stelling lijkt me onjuist. De literatuur geeft verschillende mechanismes voor eiwit-evolutie: duplicatie, eventueel gevolgd door divergentie van genetisch materiaal, genconversie, en insertie en deletie van gensequenties. Er is geen reden waarom insertie alleen per basenpaar zou kunnen optreden; duplicatie is in feite equivalent aan insertie van meerdere basenparen tegelijk.

De kans dat dit leidt tot toevoeging van zinvol genetisch materiaal is reëel.

Codons moeten intact blijven, maar aangezien die maar uit drie posities bestaan, is de kans op afbreken en invoegen van sequenties vóór en na hele codons geen probleem. De kans dat de duplicatie betrekking heeft op een zinvolle (functionele) genen- of locus-sequentie (die bijvoorbeeld codeert voor een polypeptide of een functioneel stukje eiwit) is groot door het voorkomen van repetitief genetisch materiaal (Ridley 1993, p.243), doordat coderende groepen genen (exons) vaak door niet-coderend irrelevant genetisch materiaal (introns) gescheiden worden, en doordat de plaats waar een gedupliceerd stukje genetisch materiaal begint en afbreekt mogelijk niet willekeurig is (Scheele, p.155). Ook hoeven verschillende (voor functionele stukjes eiwit coderende) groepjes genen die bij de vorming van een bepaald eiwit een rol spelen niet achter elkaar op hetzelfde chromosoom te zitten.

Insertie van een hoeveelheid genetisch materiaal zoals boven beschreven hoeft op de rest van de genen op het chromosoom geen nadelig effect te hebben: ze schuiven gewoon een stukje op.

Verlenging van een aminozuursequentie op meerdere plaatsen hoeft evenmin een probleem te zijn. Het is bekend dat symmetrie een biologisch gunstige eigenschap is, omdat eenzelfde oorzaak (bijvoorbeeld een mutatie) in dat geval een dubbel effect (op twee plaatsen tegelijk) kan veroorzaken. Verder kan de identiteit van twee structuren (die dus dezelfde chemische eigenschappen hebben) de kans op een min of meer gelijktijdig optreden van eenzelfde effect (toevoeging of insertie van materiaal) verhogen. Met andere woorden, een symmetrische uitbreiding (van een al zeer vroeg tot stand gekomen symmetrische structuur) is niet uitgesloten. (Het is overigens de vraag of hier werkelijk sprake is van een probleem: zijn topo's 'armen' wel van gelijke lengte en opbouw, zoals Scheele lijkt te suggereren?)

2.4 Niet-variabele genen

De vertegenwoordigers van een diergroep als de zoogdieren hebben een groot deel van het genoom met elkaar gemeen.

Scheele concludeert hieruit dat óf deze genen blijkbaar niet kunnen evolueren (en er dus geen evolutie plaats gevonden kan hebben) óf dat ze dat misschien wel kunnen maar dat ze in feite niet gemuteerd zijn (en er dus kennelijk geen evolutie plaatsgevonden heeft) (p.93).

Deze conclusie is niet gerechtvaardigd.

Het is niet zo dat 'essentiële genen' geen enkele aminozuurwijziging toestaan: laboratoriumonderzoek heeft uitgewezen dat óók zulke essentiële eiwitten vrij veel aminozuurveranderingen kunnen verdragen. Zulke genen kunnen dus wél evolueren. Dit betekent dat het te verwachten is dat er verschillen zullen bestaan tussen de essentiële genen van (minstens) niet-verwante soorten (en dat zulke verschillen derhalve niet betekenen dat niet-verwante soorten geen gemeenschappelijke voorouders kunnen hebben, zoals Scheele beweert op pp.93-94).

Aan de andere kant hoeft het feit dat er niet méér verschillen zijn tussen zulke genen bij verschillende soorten niet te betekenen dat er geen evolutie heeft plaatsgevonden. Die verschillen worden immers door de vitale functie van zulke eiwitten wel beperkt. Het mechanisme dat die verschillen binnen de perken houdt is natuurlijke selectie. Je zou dus kunnen zeggen dat de mate van variatie die zulke genen vertonen een resultaat is van 'neutral drift', of simpel, de 'mutation rate' aan de ene kant en de beperkende werking van natuurlijke selectie aan de andere. Een eiwit (of liever, het coderende gen) muteert precies zoveel als het 'hebben kan'.

Dat evolutie aan beperkingen onderhevig is, betekent natuurlijk niet dat er geen evolutie plaatsvindt.

Dat die verschillen er binnen een soort niet zijn is o.a. verklaarbaar doordat de gemeenschappelijke voorouder van soortgenoten doorgaans minder ver terug leefde dan die van verschillende soorten; door natuurlijke selectie in een identieke omgeving; en door intraspecifieke genenuitwisseling.

Als Scheele uit het gegeven dat bij de zoogdieren zo'n 70% van de genen niet varieert, concludeert dat er geen evolutie is, negeert hij bovendien de 30% van de genen die wél varieert. Dat slechts 30% van het genoom varieert betekent niet dat er geen evolutie plaatsvindt, maar dat veranderingen in 30% van het genoom kennelijk volstaan om evolutie mogelijk te maken.

Wij meten de verschillen tussen diersoorten in de eerste plaats af aan het fenotype - de uiterlijke verschillen - inclusief gedrag en levenscyclus; hoe groot de genetische verschillen zijn die hieraan ten grondslag liggen is secundair 10) . Als blijkt dat de ontegenzeggelijk zeer grote verschillen tussen de verschillende zoogdiergroepen het gevolg zijn van veranderingen van 30% van de genen - dan zij dat zo; dat doet aan de verschillen niets af. Het is zeker zo dat de basis van de evolutie - en van het leven -, de cel met alles erop en eraan, in essentie al vroeg in de geschiedenis van het leven vastlag, en sindsdien niet meer ingrijpend veranderd is. Maar wie hieruit, en uit genoemd percentage, de conclusie trekt dat er blijkbaar sinds die tijd in essentie geen evolutie heeft plaatsgevonden (p.86), beweert in feite dat een primitieve cel in essentie 11) niet verschilt van een zoogdier of een mens.

De chimp en de mens verschillen op het moleculaire niveau zeer weinig; maar dat kleine verschil is wel verantwoordelijk voor de enorme verschillen in grootte en structuur van onze wederzijdse hersenen - en het zijn onze hersenen die ons in staat gesteld hebben tot de ontwikkeling waarmee wij ons in elk opzicht ver boven de chimp verheven hebben 12) .

2.5 Nogmaals niet-variabele genen

Als een voorbeeld van een type gen dat volgens Scheele bewijst dat er geen evolutie heeft plaatsgevonden omdat het niet kan veranderen, maar toch aanzienlijk verschilt tussen verschillende soorten of groepen soorten, noemt hij de geslachtsbepalende genen. Dit voorbeeld lijkt slim gekozen omdat de genetische mechanismen die het geslacht bepalen, in tegenstelling tot topo, of cytochtoom c (waarover verderop meer), niet al vroeg in de geschiedenis van het leven kunnen zijn ontstaan - ze verschillen immers niet alleen sterk tussen verschillende groepen, maar komen bij de primitievere organismen helemaal niet voor. Maar dit laatste gegeven ontkracht in feite Scheeles argument: de geslachtsbepalende genen zijn helemaal niet zo essentieel - althans, niet in dezelfde mate essentieel als het 'topo'!

Scheele gooit twee dingen door elkaar: voortplanting, en geslacht ('zonder hen [geslachtbepalende genen, HP] geen geslacht ... en dus geen voortplanting', pp.93-94) 13) .

Dat voortplanting essentieel is behoeft geen betoog; maar geslacht is dat niet. Het grootste deel van alle levende wezens (bacteriën, eencelligen, enz.) heeft helemaal geen geslacht 14) ; en van de hogere dieren zijn vertegenwoordigers in vele groepen overgegaan op ongeslachtelijke voortplanting. Sommige insecten wisselen geslachtelijke en ongeslachtelijke generaties af; onder sommige omstandigheden is ongeslachtelijke voortplanting duidelijk gunstiger. Vele biologen beschouwen het zelfs als een probleem om geslachtelijke voorplanting op een bevredigende wijze te verklaren! (Zie o.a. Wesson 1993, pp.106 en verder, Ridley 1993, pp.369 en verder.)

De evolutietheorie verklaart het feit dat geslachtsbepalende systemen zo sterk verschillen uit het feit dat ze meerdere malen ontstaan zijn. [In een aanvullend artikel over geslachtsbepalende systemen op zijn website citeert Scheele Maynard Smith, die in een interview stelt dat naar zijn mening geslachtelijke voorplanting essentieel is in eukaryoten, en in die groep al heel oud is. Maar dan nog is er een verschil (in 'essentialiteit') met eiwitten als het 'topo'; bovendien, ook als geslacht zeer oud is, mogelijk zelfs slechts één keer onstaan is, dan zegt dat nog niets over het onstaan van 'geslachtsbepalende systemen'. Ook geslacht en geslachtsbepaling moeten uit elkaar gehouden worden. Zie voor verdere discussie aangaande dit punt de discussiepagina op Peter's website; m.n. mijn postings onder de titel 'Geslachtssystemen probleem voor de evolutietheorie' van 3/25 en de daarop volgende 'weerwoorden'.]

Dit is niet zo vreemd als het misschien lijkt wanneer we ons realiseren dat bij sommige diergroepen meerdere mechanismen een rol spelen bij de geslachtsbepaling. Vissen en kikkers, bijvoorbeeld, kunnen door een speciaal, extra geslachtsbepalend gen onder bepaalde omstandigheden van geslacht veranderen (in een groep vrouwtjes kunnen enkele dieren 'spontaan' in mannetjes veranderen). We kunnen ons nu voorstellen dat een soort met een geslachtbepalend systeem A er door mutatie een geslachtsbepalend systeem B bij krijgt. Na verloop van tijd kan B het van A overnemen. Er heeft dan een schijnbare verandering van A naar B plaatsgevonden (zie Bull 1983, in Wesson 1993, p. 108). Zie verder noot 15 .

Scheele knoopt aan zijn beschouwing over geslachtsgenen een argument vast (p.94), dat, afgezien van het feit dat het door het voorbeeld van de geslachtsgenen niet ondersteund wordt, bovendien niet klopt om redenen die ik boven al gegeven heb:

- Als essentiële genen (van het type topo) nu (in het huidige 'celmilieu') niet 'wezenlijk' of 'voorbij hun functie' kunnen evolueren (wat op zich al een problematische stelling is, want wat is 'wezenlijk', of hoe grens je het begrip 'functie' af? Wie bepaalt wanneer, in een reeks van kleine stappen, het moment van 'wezenlijke' of 'functionele' verandering is bereikt?), dan wil dat nog niet zeggen dat dat in een eerder stadium (tijdens de evolutie van de cel zelf, zie 2.3) niet gebeurd kan zijn, noch dat er na het tot stand komen van de cel geen aanzienlijke evolutie met behoud van functie mogelijk was (en nog is).

- Dat veel essentiële eiwitten geen enkele variatie kennen is eenvoudig onjuist (zie boven, 2.3 en 2.5).

- Derhalve betekent het feit dat eiwitten van het topo-type tussen soorten aanzienlijk verschillen (hoewel ze dezelfde functie hebben behouden) niet dat gemeenschappelijke afstamming daarmee is uitgesloten.

Een tweede voorbeeld waarmee Scheele de evolutietheorie tracht te weerleggen is cytochroom c: dit eiwit kan volgens Scheele niet 'dwars door alle soorten heen geëvolueerd zijn' (p.95).

De situatie is bij cytochroom c in feite gelijk aan die bij topoisomerase. Ook cytochroom is een eiwit dat een essentiële rol speelt bij het celmetabolisme, en waarvan we de evolutie grotendeels - of: 'in essentie' - moeten situeren ten tijde van de ontwikkeling van de cel zelf (zie 2.3). Dat verdere evolutie vanuit de aldus ontstane situatie (die vanuit darwinistische visie moet hebben plaatsgevonden gezien de verschillen in 'cyto' tussen verschillende groepen van levende wezens) onmogelijk is, is een overhaaste en ongerechtvaardige conclusie (ik varieer hier nog eens de argumenten die ik in verband met het topo ook al gegeven heb):

- De werking van een eiwit wordt grotendeels bepaald door de vorm waarin het is opgevouwen, en in mindere mate door de aminozuursequentie zelf; verschillende aminozuursequenties kunnen dezelfde vorm - en functie - opleveren. Een mutatie die de vorm van het eiwit ongemoeid laat zou dus geen (grote) problemen moeten opleveren voor het 'samenspel'. In zo'n geval zijn er dus weinig of geen gelijktijdige mutaties in andere eiwitten nodig (zie 2.3).

- Een mutatie kan uiteraard ook een geringe verandering in werking veroorzaken, die verder functioneren van de cel én van het organisme niet verhindert. De mutaties in andere eiwitten die hier 'op inspelen' hoeven dan niet gelijktijdig plaats te vinden. Dat dit mogelijk is, wordt aangetoond door het eerste en derde voorbeeld onder 3.1, waar iets dergelijks (dus: een initiële mutatie gevolgd door aanpassingen in het metabolisme door volgende mutaties) plaatsvond.

- Het argument van Scheele berust op de veronderstelling dat het celmilieu statisch en onveranderlijk is. Maar die aanname is niet alleen niet noodzakelijk, maar ligt zelfs in het geheel niet voor de hand! Ieder organisme leeft in voortdurend veranderende omstandigheden. De omgeving kan veranderen (bijv. het klimaat), andere soorten (flora en fauna) evolueren, migreren, enz., de populatie waar het deel van uitmaakt is aan veranderingen onderhevig, en er vinden veranderingen binnen het organisme zelf plaats, van virusinvasies tot mutaties. Een mechanisme dat perfect op zijn doel berekend is hoeft dit dus niet blijvend te zijn; en een redelijke mate van flexibiliteit in het genoom is een voorwaarde om te overleven (die flexibiliteit kan nauwelijks enkel en alleen berusten op al aanwezige variatie - dat zou immers de 'voorzienigheid' van het genoom veronderstellen - maar moet ook bestaan uit de veranderlijkheid, de plasticiteit van het genoom).

Het is duidelijk dat de conclusies die Scheele uit dit laatste voorbeeld trekt (p. 96), niet gerechtvaardigd zijn. Dat het eiwit cytochroom c tussen niet-verwante soorten wél verschilt en binnen één soort niet, laat niet zien dat niet-verwante soorten geen gemeenschappelijke afstamming hebben. Immers, verandering in loop van de tijd van cytochroom is wel degelijk mogelijk en kan de verschillen in cytochroom tussen soorten dus wél verklaren. Het feit dat er tussen individuen binnen een soort geen verschillen zijn is o.a. te verklaren doordat de gemeenschappelijke voorouder van soortgenoten doorgaans minder ver terug leefde dan die van verschillende soorten; natuurlijke selectie in een identieke omgeving; en genenuitwisseling binnen een soort 16) .

Bovendien veronachtzaamt Scheele het belangrijke empirische gegeven dat de verschillen tussen nauwer verwante soorten kleiner zijn dan tussen verder verwijderde soorten (zie p.95) - een argument voor evolutie. Er is dus geen simpel verschil tussen niet-verwante soorten enerzijds en verwante (tot hetzelfde type behorende) soorten anderzijds.

Het feit dat alle vormen van cytochroom hetzelfde doen betekent natuurlijk niet dat natuurlijke selectie niet kan opereren: de ene variant kan immers beter voor diezelfde taak zijn uitgerust dan de andere; bovendien verricht het ene cytochroom diezelfde taak in een andere omgeving dan de andere.

Er is geen sprake van dat genen alleen zouden moeten muteren rond het splitsen van soorten. (Het is überhaupt de vraag of dit splitsingsmoment wel een aanwijsbaar, betekenisvol, niet-arbitrair moment is!) Genen accumuleren in een soort. Wanneer we de genomen van twee soorten vergelijken, vergelijken we de (relatieve) eindpunten van de ontwikkeling van het genoom in beide soorten; dat zegt niets over de vraag of die veranderingen hebben plaats gevonden bij de 'splitsing' of over een langere periode. De uniformiteit van cytochroom binnen een soort en de verschillen tussen soorten bewijzen niet dat er binnen de soort géén evolutie (of geen verandering) heeft plaatsgevonden, maar alleen dat die evolutie 'in concert' heeft plaatsgevonden (dus: dat de soort als geheel dezelfde richting op geëvolueerd is). Hiervoor is het belangrijkste verklarende mechanisme natuurlijke selectie (het is interessant dat betekenisloos - dus niet onder 'selectiecontrole' staand - DNA tussen verschillende individuen van één soort sterk verschilt; hierop is de 'genetische handtekening' gebaseerd).

Derhalve: er is noch reden om gemeenschappelijke afstamming bij verschillende soorten, noch om de mogelijkheid tot evolutie van (bijvoorbeeld) cytochroom uit te sluiten.

2.6 De mutatie in de E. coli bacterie

Het experiment van Hall (p.72) doet Scheele op p.97 wat al te gemakkelijk af. Uiteraard is de bewijskracht van dit voorbeeld op zichzelf beperkt (maar dit voorbeeld moet natuurlijk samen beschouwd worden met andere voorbeelden, waarvan ik er onder 2.1 enige genoemd heb), bijvoorbeeld omdat we niet weten hoe de drie opeenvolgende mutaties in het structurele gen tot stand kwamen en of na één wijziging het eiwit inderdaad 'dood' zou zijn geweest (dit is mogelijk, maar, zeker gezien de 'mutatiebestendigheid' van eiwitten, niet noodzakelijk). Het experiment toont niet aan dat déze specifieke verandering óók in een niet-experimentele situatie had kunnen plaatsvinden, noch dat zich in de natuur ooit de omstandigheden hebben voorgedaan waarin adoptie mogelijk is. Maar het toont wel aan dat adoptie in principe mogelijk is - dat het genoom de flexibiliteit in zich heeft die (ook in een niet-experimentele situatie) adoptie in principe mogelijk maakt, indien zich de juiste omstandigheden voordoen (nl. omstandigheden die equivalent zijn aan die van het experiment). Dit presteert dus wel degelijk iets ten opzichte van Scheeles positie dat mutatie-plus-adoptie absoluut (whatever the circumstances) onmogelijk is.

2.7 Metabolische adoptie

Metabolische adoptie behoeft geen verdere bespreking, aangezien dit in feite een optelsom is van mutaties plus functionele adoptie, iets waarvan ik de mogelijkheid boven al aangetoond heb. Er is met andere woorden geen principieel verschil, geen verschil in kind, maar slechts een verschil in degree.

< Vorig hoofdstuk | Terug naar de voorkant | Volgend hoofdstuk >

NOTEN

1) Om Scheeles stelling, nl. dat de evolutie van het genoom onmogelijk is, te ontkrachten, of om tenminste te laten zien dat Scheele er niet in geslaagd is de waarheid van die stelling aan te tonen, is het voldoende om te laten zien dat Scheeles argumenten geen hout snijden. Het is daartoe strikt genomen niet nodig om (bovendien nog) aan te tonen dat het genoom daadwerkelijk geëvolueerd is, of om (precies) aan te geven hoe het genoom geëvolueerd is.

2) Niettemin zijn ook die hoofdstukken behoorlijk polemiserend, en het valt niet mee om, zoals Scheele ons maant, 'to hold [our] horses' (p.43).

Ik leg op twee slakjes zout.

- Dat de darwinisten in eerste instantie Mendels erfelijkheidswetten niet accepteerden (p. 27) is historisch juist. Maar dit is slechts de helft van het verhaal. De andere helft is, dat, achteraf bezien, Darwins theorie de wetten van Mendel nodig had. Ten tijde van Darwin was er algemeen een opvatting van erfelijkheid in zwang die stelde dat de dragers van de erfelijke eigenschappen van de ouders op de één of andere manier versmolten tot een nieuwe drager, en niet, zoals in Mendels theorie, intact bleven - met andere woorden, gameten A en a worden A' in plaats van Aa. Reeds in Darwins tijd werd aangetoond dat onder zulke omstandigheden evolutie niet mogelijk is. (Ridley 1993, p. 35-36)

- De beschuldiging van misleiding aan het adres van Dawkins (noot 12, p. 58) is natuurlijk volslagen onzin. Scheele trekt hier een volkomen willekeurige vergelijking (van een kans met een af te leggen afstand) en draagt vervolgens de conclusie die hij uit zijn metafoor (afstand) trekt 'doodleuk' over op het oorspronkelijke voorbeeld van Dawkins (kans)!

3) Evolutie, in darwinistische termen, is eenvoudig de verandering die de levende natuur in de tijd doormaakt. De term heeft noch positieve, noch negatieve connotaties, of zou die moeten hebben, en er is dus geen reden om hem te vermijden wanneer er sprake is van degeneratie.

4) Namelijk dat de verandering blijvend moet zijn. Maar waarom zou het feit dat het gemuteerde gen werkt, derhalve: in het cel-metabolisme is opgenomen, geen voldoende criterium voor adoptie zijn?

5) Scheele zal deze voorbeelden wellicht willen afdoen als 'gerommel in de marge' (p. 97), of verwijzen naar het onnatuurlijke karakter van de situatie. Het eerste verwijt wordt door het darwinisme omarmt: de darwinistische opvatting is dat (macro)-evolutie juist de som is van micro-evolutionaire veranderingen (dus van gerommel in de marge). Het tweede doet niet ter zake: één enkel geval van een voor het organisme gunstige mutatie, onder welke omstandigheden dan ook, is voldoende om Scheeles bewering dat evolutie op deze wijze (absoluut, ongeacht de omstandigheden) onmogelijk is, te weerleggen. Bovendien doen zich in de natuur vergelijkbare ontwikkelingen voor: bijvoorbeeld de aanpassing van insecten aan de giftigheid van voedselplanten.

6) Scheele kan, wanneer de ontwikkeling van oertype naar huidige vormen hem problemen geeft, natuurlijk het type anders situeren, en stellen dat de betreffende soort het resultaat is van 'special creation' (op p.200 lijkt hij ook zoiets te doen). Maar dan zou hij zich aan willekeur schuldig maken en vervallen in een (ontoetsbare) cirkelredenering (ontwikkeling vanaf een type is degeneratie; in geval degeneratie een levensvorm niet kan verklaren, moet die vorm dus een type zijn). Anders gezegd: hij zou a priori vaststellen dat evolutie door voor het organisme gunstige mutaties onmogelijk is (hetgeen hij juist wil aantonen) en alle klaarblijkelijke tegenvoorbeelden a priori tot creatie bestempelen.

7) Theoretische argumenten moeten echter altijd empirisch - dat wil zeggen aan de materiële werkelijkheid - getoetst worden.

8) Zie o.a. Ridley 1993, pp.203 en volgende, en Dennett 1995, pp.77 en volgende.

9) Veel van de informatie waarvan voor het betoog in deze sectie gebruik gemaakt is, is afkomstig van het internet. Zoeken op 'topoisomerase', 'protein evolution' en 'origin of life' (bijvoorbeeld) zal gebruikte gegevens, en natuurlijk nog veel meer, opleveren.

10) Wie het hier niet mee eens is, schaart zich in feite bij de aanhangers van de theorie van de 'selfish gene' die vooral door Dawkins bekend is geworden (Dawkins 1989). Daaronder reken ik Scheele niet.

11) Een fundamentele denkfout van Scheele ligt in het feit dat hij zoekt naar 'de' essentie. Wat de essentie ergens van is, hangt af van het niveau waarop je de dingen bekijkt, van je uitgangspunt, enz. Een 'absolute', 'onveranderlijke' essentie bestaat niet in de wetenschap.

12) Aan het slot van zijn boek stelt Scheele dat 'geest' het 'essentiële' verschil uitmaakt tussen mensaap en mens. Wat hij daar ook precies mee moge bedoelen, dat neemt niet weg dat het grote verschil tussen de geestelijke vermogens van aap en mens correspondeert met het grote (en aanwijsbare) verschil in grootte en structuur van de hersenen, en dat het duidelijk is dat onze hersenen het orgaan zijn waarin die vermogens zetelen. Zie verder hoofdstuk 5.

13) Scheeles vergissing is wellicht te verklaren doordat hij de kwestie van geslacht bekijkt vanuit het perspectief van de mens als maatstaf, of vanuit het scheppingsverhaal (zie bijv, 'mannetjes en vrouwtjes' op p.156).

14) Wanneer we een puur getalsmatig criterium hanteren is geslachtsloze voortplanting de norm. Voor deze enigszins verrassende kijk op de zaak, zie Gould 1996.

15) Scheele komt op dit onderwerp terug op pp.187-191.

Hij probeert hier te 'scoren' met een paar merkwaardige redeneringen. Zo vergelijkt hij de seksebepaling van Drosophila en mensen/muizen, en stelt vervolgens dat die twee 'niet uit elkaar of uit voorlopers te herleiden' zijn. Uit elkaar al helemaal niet: geen darwinist heeft ooit beweerd dat de mens van de vlieg afstamt. Maar wellicht ook niet uit één 'voorloper': vlieg en mens behoren tot zulke veruiteengelegen takken van de fauna-stamboom (verschillende phyla) dat beider gemeenschappelijke voorouder zeer ver terug in de geschiedenis van het leven moet hebben geleefd, en waarschijnlijk/mogelijk geen geslachtsbepalend systeem had. Beide systemen hebben zich waarschijnlijk geheel zelfstandig ontwikkeld (dat beide systemen van X- en Y-chromosomen gebruik maken zegt niets: dit zijn immers niets anders dan aanduidingen voor geslachtsbepalende chromosomen). Dat vele - of zelfs de meeste - systemen van geslachtsbepaling 'niet tot elkaar te herleiden' zijn, is juist, maar aannemende dat ze in de verschillende diergroepen (en zelfs binnen dezelfde evolutielijn) meerdere malen onafhankelijk van elkaar tot stand gekomen zijn, hoeft dat ook niet.

'Waarom zou natuurlijke selectie die klus willen klaren?' vraagt Scheele. Natuurlijke selectie wil helemaal niets. Natuurlijke selectie (en de evolutie) kent geen plan of doel. Natuurlijke selectie 'werkt' gewoon met het materiaal dat het 'toeval' in de vorm van mutaties aandraagt, als een schaker die na iedere zet de stelling weer geheel opnieuw bekijkt. Leidt dit op een bepaald moment 'toevallig' tot het verlies van het ene geslachtsbepalende systeem en het ontstaan van het andere, dan is dit een gegeven - daar is geen 'waarom' bij, hoogstens een 'waardoor', een oorzaak: de mutaties en de omgevingsfactoren die daar op inwerken.

Het is juist de creationist die moet uitleggen waarom een intelligente schepper een variatie aan geslachtsbepalende systemen bedacht heeft, waar hij ook met één systeem toegekund had. De gedachte 'Eens goed altijd goed' is juist de gedachte van een intelligentie, van een mens of een schepper, niet van de evolutie of natuurlijke selectie: die denken niet! Een intelligentie 'trekt een plan' dat voor eenheid, voor orde, voor patroon zorgt - kijk bijvoorbeeld naar een architect of een ontwerper (p.195-196).

16) Dat de gemeenschappelijke voorouder van een soort relatief recent is gaat voor dierensoorten die sinds hun ontstaan weinig veranderd zijn uiteraard niet op ('niet veranderd' - p.90 en 93 - is een boude bewering: we kennen immers het genoom van bijv. fossiele haaien niet; maar uit de fenotypische gelijkenis mogen we concluderen dat ook het genoom weinig veranderd zal zijn). Hun onveranderlijkheid is o.a. te verklaren door het feit dat zulke dieren in een miljoenen jaren lang vrijwel constant milieu geleefd hebben (en dus constant onder 'controle' van dezelfde selectiefactoren gestaan hebben). Wanneer dieren in zo'n omgeving een optimum bereikt hebben (fysieke kenmerken als de bekende homologe overeenkomsten laten zien dat dat soort dieren wel degelijk geëvolueerd zijn), is het alleen maar voordelig, en wordt het steeds voordeliger, om 'te blijven zitten waar je zit', en riskant om te veranderen. Onveranderlijkheid is dan dus een voordelige eigenschap die door natuurlijke selectie wordt bewerkstelligd. Het lijkt erop dat een sterk veranderlijk milieu (inclusief concurrerende soorten, vijanden, prooidieren, enz.) een versnellend effect heeft op het evolutieproces. Dieren die lang niet veranderd zijn, worden mogelijk stabieler, minder tot veranderen geneigd. Dit vormt een aanwijzing voor de theorie dat ook het evolutieproces zelf onder selectiedruk/selectiecontrole staat: dat er als het ware selectie is op snelle of langzame evolutie (of eigenlijk, op factoren/eigenschappen die snelle of juist langzame evolutie, of flexibiliteit versus stabiliteit, veroorzaken of bevorderen). Zie Wesson 1993, pp.206-209.