3. Mutatie - Schepper of Oplichter? (2)
3.0 In hoofdstuk 7 bespreekt Scheele een aantal andere mutatie-typen.
3.1 Mutaties in regulator-genen
We kunnen het met Scheele eens zijn dat het niet waarschijnlijk is dat macromutaties als die van antenne naar poot in Drosophila tot iets positiefs kunnen leiden 1) .
Het soort veranderingen waarvan de darwinist verwacht dat ze in een evolutieproces iets kunnen presteren zijn juist de kleine veranderingen. Als een mutatie in een regulator gen zo'n verandering teweeg zou kunnen brengen - en waarom niet - dan kan dit type mutatie in de evolutie een rol spelen. Het is dan helemaal niet nodig om te spreken van wanorde - hoogstens van een nieuwe orde (wanneer de omstandigheden veranderen en de bestaande orde verandert niet mee, dan kan wat Scheele orde noemt even zo gemakkelijk verkeren in wanorde - namelijk de wanorde die entropie teweeg brengt in een dood organisme).
3.2 Duplicatie en divergentie
Scheele stelt dat er op een gedupliceerd en divergerend gen geen selectiedruk staat. Die conclusie is niet gedwongen: de copie kan zodanig muteren dat het bijvoorbeeld codeert voor een variant van het oorspronkelijke eiwit die bijvoorbeeld (zie het voorbeeld van p.105) andere organofosfaten afbreekt. Zo'n eiwit "doet iets" en staat derhalve onder selectiedruk. Dat de kans hierop niet klein is blijkt uit het feit dat bij insecten die aan bestrijdingsmiddelen worden blootgesteld het aantal kopieën van bepaalde genen - door duplicatie - vaak toeneemt; in andere gevallen blijkt er resistentie ten gevolge van puntmutaties op te treden (Ridley 1993 p.104). De combinatie van beide lijkt dus niet zo onwaarschijnlijk.
Een geval waar dit hoogstwaarschijnlijk heeft plaatsgevonden is het menselijke hemoglobine. Het genetisch materiaal dat codeert voor hemoglobine bestaat uit een aantal sterk op elkaar gelijkende genen, waarvan enkele coderen voor verschillende typen hemoglobine, en één een pseudogen is dat niet getranscribeerd wordt. Deze situatie wordt binnen de evolutietheorie verklaard doordat duplicatie en divergentie in enkele gevallen wel, en in één geval niet een functioneel gen heeft opgeleverd.
Het ziet er naar uit dat dit ook gebeurt in veel resistentie-gevallen gezien het feit dat insecten vaak op ieder nieuw gif na verloop van tijd (en steeds sneller!) met resistentie reageren (Ridley 1993, p104-105). De meest voor de hand liggende verklaring is die van duplicatie en mutatie. Het lijkt niet erg waarschijnlijk dat alle genen(varianten) die nodig zijn om alle eiwitten te produceren die nodig zijn voor resistentie tegen alle mogelijke vergiften al vanaf het "oertype" klaarliggen!
Scheeles tweede argument is dat er bij een geval van duplicatie als hij beschrijft geen sprake van adoptie is. Het eiwit functioneert echter, wat betekent dat andere eiwitten inderdaad met het eiwit samenwerken.
Ook kan men, indien er zowel duplicatie als divergentie plaatsvinden, spreken van vergroting van genetische diversiteit.
Dat de resistentie later weer verloren gaat wordt door de evolutietheorie voorspeld, en is geen argument tegen adoptie. Het is mogelijk dat er tegenover de adaptatie "kosten" staan, zodat, zodra de noodzaak van de adaptatie wegvalt, natuurlijke selectie tegen de adaptatie gaat werken. Dit betekent nog niet dat er sprake is van een "abnormale" situatie, van een "afwijking" zoals Scheele het noemt op p.106 2) . In feite heeft iedere verandering en iedere eigenschap "kosten": je kan een dubbeltje maar één keer uitgeven.
Bovendien gaat iedere eigenschap waarvoor geen noodzaak meer bestaat op den duur verloren: hij wordt immers niet meer door selectie in stand gehouden. Dit geldt zelfs voor complexe organen die al zeer oud zijn, zoals ogen. (Die doen er natuurlijk langer over: voor het verdwijnen van resistentie is één mutatie misschien voldoende; om een oog geheel te doen verdwijnen - niet om het "slechts" uit te schakelen - vermoedelijk zeer vele 3) ).
Scheele noemt dit laatste verschijnsel ook (p.106), maar hij lijkt daarmee slechts (wederom) te willen suggeren dat evolutie dus een "downhill" proces is: iedere keer als na adaptatie de nieuwe eigenschap door verandering van omstandigheden zijn nut verliest is "weer" een dood eiwit het resultaat. Maar dit volgt hier niet uit, om meerdere redenen. In de eerste plaats maken resistentie-gevallen weliswaar duidelijk dat mutatie-plus-adoptie voor evolutie verantwoordelijk kunnen zijn, maar wijken ze in zoverre van de meeste andere evolutieprocessen af, dat de veranderingen elkaar zeer snel opvolgen of de selectiedruk (na stopzetten van het gifgebruik) weer zeer snel kan verdwijnen. In vele natuurlijke situaties - bijv. klimaatveranderingen - vinden de veranderingen veel trager plaats en blijven de gemuteerde genen veel langer "op hun plek". Ze krijgen daardoor eerder de kans om de basis voor verdere evolutie te vormen (die overigens niet door mutatie van dezelfde genen hoeft plaats te vinden). Bovendien kan ook als er géén selectie op een gen meer is, het gen nog zeer lang deel blijven uitmaken van de genetische variatie van de soort. Dat komt omdat we bij genetische variatie niet moeten denken aan de variatie binnen een individu, maar in een populatie. Mutaties vinden plaats in individuen, en een allele is pas verdwenen als het uit alle individuen - of "afstamminglijnen" - van die populatie verdwenen is.
Zolang een allele nog in de populatie aanwezig is kan hernieuwde selectie op die eigenschap het altijd weer doen "opduiken". Zo zal, indien men na enige tijd een gif opnieuw zal toepassen, resistentie veel sneller optreden dan de eerste keer 4) .
3.3 Transposons
Een standaard handboek over evolutie stelt o.a. dat het gen dat door een transposon wordt verplaatst voor het organisme voordelig kan zijn, dat sommige transposons functioneel kunnen zijn, en (dus) door natuurlijke selectie kunnen worden beïnvloed, en dat ze bepaalde soorten mutaties kunnen verhinderen of juist veroorzaken (Ridley 1993, p. 254-256). Met andere woorden, ze kunnen een rol spelen bij de evolutie.
Scheeles argumenten ontkrachten dit niet (Scheele argumentatie blijft in feite beperkt tot de mededeling dat hij niet kan geloven dat een dergelijk "egoistisch" mechanisme een positief effect kan hebben. Maar dit is natuurlijk geen argument.).
Al kan het transposon zelf geen nieuwe eiwitten produceren, het kan wel mutaties veroorzaken of het aantal kopieën van een gemuteerd gen doen toenemen. Het is dus minstens een "handlanger" van mutatie; en zolang we niet hoeven uit te sluiten dat er gunstige mutaties bestaan (zie vorige hoofdstukje), kan het in de evolutie een constructieve rol spelen.
3.4 Virusinvasies
Terecht zegt Scheele dat een virusinvasie geen nieuwe genen creëert. Maar dat wil het verhaal ook niet suggereren. Nieuwe genen onstaan door mutatie; virusinvasie veroorzaakt alleen genenoverdracht.
Niet erg consequent is, dat hij het verschijnsel eerst in twijfel lijkt te trekken ("Hoe komt het dat weldenkende mensen tot zoiets ... komen?", p.110) - zonder het "verhaal" overigens te ontkrachten - maar vervolgens op p.131 wel degelijk van de mogelijkheid van genenoverdracht door virussen uit blijkt te gaan. (Daar vraagt hij zich af hoe fruitvliegjes kunnen overleven met die "troep". Wel, het eenvoudige antwoord daarop is: ze overleven, dus is het blijkbaar geen probleem!)
Het is ook duidelijk dat virusinvasie in dit geval, dus bij Drosophila, ook inderdaad een serieus mechanisme voor evolutionaire variatie over soorten heen is: om de doodeenvoudige reden dat het de variatie waar hier sprake van is inderdaad mede heeft veroorzaakt.
< Vorig hoofdstuk | Terug naar de voorkant | Volgend hoofdstuk >
1) Op zichzelf is evolutie van poot tot antenne niet absurd. De poten van geleedpotigen als insecten en spinnen zitten vol met zeer gevoelige zintuigen. Er zijn geleedpotigen (bijvoorbeeld hooiwagens) die hun voorste poten als tastorganen gebruiken, en een paar kleine structurele veranderingen zouden wellicht voldoende zijn om van zo'n poot iets als een "echte" antenne te maken. De "tasters" (pedipalpen) van spinnen zijn overduidelijk kleine pootjes, maar ze worden niet meer als zodanig gebruikt. (Zijn het "gedegenereerde" poten? Wel, als je het zo noemen wilt... Maar het zijn ook, bij het mannetje, buitengewoon complexe paringsorganen, en ze hebben bij beide sexen een functie als tast/smaakorgaan en mondwerktuig.)
In feite is dit een voorbeeld van denken in onflexibele categorieën: iets is een poot of het is het niet. Maar zulk denken is in de biologie niet op zijn plaats.
2) Dit is een typische subjectieve karakterisering à la Scheele. In een dynamische wereld, waar zowel organismen als hun omgeving in een voortdurend veranderingsproces gewikkeld zijn, bestaat er geen principieel "normaal" of "abnormaal", geen "norm" en "afwijking" - hoogstens betaan er "typen van omstandigheden" die relatief vaak of minder vaak optreden. Weliswaar is in het voorbeeld in een (wellicht) andere zin van een "onnatuurlijk" proces sprake (dat wil zeggen, het proces is door menselijk ingrijpen veroorzaakt - al hoort ook de mens bij de natuur) - maar dat is hier niet relevant. Er is geen sprake van bewuste genetische manipulatie, noch is er een reden waarom door natuurlijke factoren veroorzaakte processen in principe niet net zo snel zouden kunnen verlopen.
3) Ook hier wil ik pleiten tegen het (creationistische) zwart-wit denken. Het is een grove versimpeling om slechts in termen van 0%/100% adoptie te denken. In het geval van een nieuwe recent ontstane resistentie veroorzakende eiwitvariant houdt adoptie waarschijnlijk een beperkt aantal veranderingen in een beperkt aantal eiwitten in (een "beetje" adoptie); in het geval van een zeer oud orgaan als het oog is het aantal genen dat zich gedurende miljoenen jaren "naar" het orgaan heeft "gericht" waarschijnlijk zeer groot. Zo'n orgaan heeft zich als het ware dieper in het organisme verankerd door een miljoenen jaren lang adoptieproces waarvan het genoemde "beetje" adoptie de eerste stap is.
4) Voor de darwinist is er nog een reden waarom er niets verloren is: nieuwe mutaties kunnen de verloren functies altijd weer opnieuw genereren. De beroemde duim van de panda is een voorbeeld: hier wordt de functie van "duim" (opponeerbare vinger) vervuld door een nieuw geëvolueerd, "duimachtig" orgaan (met een andere oorsprong dan de - verloren gegane - oorspronkelijke duim).
