Je leest:

Snelle en doodlopende wegen in het evolutionaire doolhof

Snelle en doodlopende wegen in het evolutionaire doolhof

Welke soorten zijn op de lange termijn succesvol en welke niet?

Auteur: | 14 april 2022
Pixabay, Istvan Brecz-Gruber via CC0 (recolored)

Op onze aardbol komen een kleine negen miljoen verschillende soorten wezens voor, van bacteriën en fruitvliegjes tot walvissen en mammoetbomen. Al die organismen zijn het gevolg van evolutie, een langdurig proces waarbij ze zich steeds aanpassen. Maar welke van die negen miljoen organismen zijn succesvol op de lange termijn? Wie blijft bestaan en wie bewandelt het verkeerde pad in het evolutionaire doolhof?

Uitgelicht door de redactie

Geesteswetenschappen
Zelfopoffering als bewijs van liefde voor het moederland

Biologie
Ga met NEMO Kennislink in gesprek over namaak-embryo’s

Economie
Compenseren van CO2 werkt niet zoals beloofd

Evolutie is geen uitgedachte route met een doel, maar een redelijk willekeurig proces. Juist door die willekeur zou je kunnen zeggen dat evolutie geen succes of mislukking kent, want er zit immers geen plan achter. Toch zien we in de geschiedenis dat sommige wezens al miljoenen jaren op deze aardbol voorkomen, terwijl andere vrij snel uitstierven. Ook komen sommige organismen in grote aantallen of verspreid over de wereld voor, terwijl andere een geïsoleerd, klein clubje vormen. Sommige aanpassingen hebben dus meer succes dan andere.

Regelmatig zijn ‘mislukkingen’ in de evolutie het gevolg van aanpassingen bij levende wezens die op korte termijn voordelig zijn, maar op de lange termijn problemen veroorzaken. Welke van de nu op aarde levende organismen bewandelen een doodlopende weg? En wie racet er over de evolutionaire snelweg?

Snelwegen

Slide

1/4

Beerdiertje
Jarenlange uitdroging, extreme druk, uv-straling, bevriezing, hoge temperaturen en zelfs een reis naar de ruimte. Beerdiertjes overleven het allemaal. Deze diertjes zijn slechts een millimeter groot, maar door hun enorme veerkracht zijn ze een van de succesvolste organismen. Hun geheim? Zodra er ongunstige omstandigheden zijn, veranderen ze in een opgedroogde variant van zichzelf. Ze verkeren dan in een schijndode staat die ze tot wel dertig jaar kunnen volhouden. Om wakker te worden is niet veel nodig: zodra de opgedroogde diertjes in aanraking komen met water, hydrateren ze en zijn ze binnen enkele minuten weer springlevend. Binnen het dierenrijk is zo’n opgedroogde staat niet uniek, maar wel heel succesvol. De beerdiertjes zullen waarschijnlijk nog op de aarde rondkruipen wanneer onze zon opbrandt en de mens er allang niet meer is.

Slide

1/4

Rondworm
Jan van Arkel
“Spreid je winkansen.” Speltip zes van Holland Casino is ook direct een speltip voor evolutie. Organismen waarvan veel soorten ontstaan, worden automatisch divers en kunnen daardoor ze in allerlei omgevingen overleven. Dat geldt bijvoorbeeld voor bacteriën, maar ook binnen het dierenrijk komen zulke diverse organismen voor. Rondwormen (of nematoden) zijn de grote geografische winnaars. Deze parasitaire wormen komen echt overal voor: van de grond in je achtertuin tot diep in de zee en van de Sahara tot Antarctica. Een lokale (natuur)ramp zorgt er dus nooit voor dat de rondworm uitsterft. Een extra voordeel voor deze beestjes in dat ze in bijna elk levend wezen op aarde leven, zo ook in een miljard mensen. Ze veranderen mee met hun gastheer. Als er in een gazellesoort bijvoorbeeld tien soorten rondwormen voorkomen en die gazelle evolueert zich tot twee afzonderlijke soorten, leidt dat tot twintig in plaats van tien nematodesoorten.

Slide

1/4

Paardenstaart
De wereld om ons heen verandert continu. Organismen die zich eenvoudig aanpassen aan die nieuwe omstandigheden, voorkomen dat ze uitsterven en blijven dus voortbestaan. Sommige organismen zijn die stap al voor. Neem de paardenstaart. Dit borstelige plantje is een overlever: samen met varens waren paardenstaarten een van de eerste planten op het land en ze bestaan nu, bijna vierhonderd miljoen jaar later, nog steeds. Hun uiterlijk is sindsdien niet veel veranderd, maar toch heeft hun evolutie niet stilgestaan. Door veranderingen in hun DNA ontwikkelden ze een strategie waardoor ze bestand zijn tegen allerlei stressvolle situaties, zoals hoge zoutconcentraties, zware metalen, luchtvervuiling en gebrek aan zuurstof in de aarde. Ook hebben ze geen problemen met veel of juist te weinig water. Maar hoe kunnen paardenstaarten zo tolerant zijn? Het komt door een foutje tijdens de voortplanting waardoor de plant al zijn DNA verdubbelde. Dat maakte de genetische bedrading van de plant een stuk uitgebreider, waardoor er ineens veel meer mogelijk was. Het is net als met lego: met honderd legoblokjes bouw je een complexer huis dan met vijftig stukjes.

Slide

1/4

Bacterie
Micro-organismen, zoals eencellige bacteriën, zijn de oudste levensvorm op aarde. Ze bewoonden de wereld al 3,7 miljard jaar geleden en ze zijn er nog steeds. Dat komt doordat bacteriën kampioen zijn in voortplanten. Waar bij mensen één generatie ongeveer 25 jaar beslaat, is dat bij sommige bacteriën slechts 25 minuten. Eencellige bacteriën vermenigvuldigen zich door zichzelf in tweeën te splitsen. Daarbij ontstaan foutjes in het DNA, waardoor de bacteriën steeds een beetje veranderen. De snelle voortplanting van bacteriën betekent dat zij zich snel kunnen aanpassen aan veranderingen in hun omgeving. Denk maar aan antibioticaresistentie, die ontstaat in enkele dagen of weken. Natuurlijk bestaan er ontzettend veel soorten bacteriën, dus het is eigenlijk niet eerlijk om ze allemaal in één hokje te plaatsen. Bovendien zijn er ook veel bacteriesoorten uitgestorven, dus ze zijn zeker niet onverwoestbaar. Toch blijft het feit dat bacteriën zich zo snel aanpassen aan hun omgeving een groot voordeel voor hun bestaan.


Doodlopende wegen

Slide

1/3

Korstmos
Je kunt je voorstellen dat te afhankelijk zijn van één iemand anders niet zo gunstig is. Want zodra die persoon wegvalt, red je het niet meer in je eentje. Dat geldt ook in de wereld van evolutie. Korstmossen zijn daar een goed voorbeeld van. Ze bestaan uit twee organismen: een schimmel en een alg. De schimmel vormt een beschermde laag rondom de alg en voorziet die van water en mineralen. De alg maakt zijn eigen suikers uit zonlicht en CO2, en die voeding deelt hij weer met de schimmel. Zo ontstaat een wederkerig voordelige samenleving – voor nu. De twee organismen zijn in de evolutie zo afhankelijk van elkaar geworden dat ze niet meer zonder elkaar kunnen. Bovendien blijkt uit wetenschappelijk onderzoek dat zulke samenwerkingspartners zich niet zo goed aanpassen bij een veranderende omgeving. Bij extreme veranderingen sterft dit soort organismen uit en overleven juist de organismen die zelfstandig zijn.

Slide

1/3

Koalabeer
Voedsel is essentieel voor alle levende wezens. In plaats van vechten om dezelfde vruchten of prooien, evolueren sommige organismen zo dat ze een nieuw soort voedsel kunnen verteren. Ideaal, want dan is er voor elk wat wils. Maar soms slaat zo’n zogenoemde specialisatie door en wordt een organisme volledig afhankelijk van één voedselbron. Kijk maar naar de koalabeer, die eucalyptusbladeren eet en vrijwel niets anders. Op korte termijn is dat erg handig, want er zijn weinig andere dieren die eucalyptusbladeren eten. Maar mocht eucalyptus ooit verdwijnen, betekent dat waarschijnlijk ook de ondergang van de koalabeer. Op de lange termijn is afhankelijkheid van één voedselbron niet zo handig dus. Hetzelfde geldt overigens voor pandaberen en hun bamboedieet.

Slide

1/3

Pauw
Een groot deel van de organismen plant zich voort via geslachtelijke voortplanting. Daarbij wordt het DNA van een mannetje en vrouwtje gecombineerd. Het grootste voordeel ontstaat als vrouwtjes met het grootste, sterkste of gezondste exemplaar van het mannelijk geslacht nakomelingen krijgen. Denk aan bijen waarbij de koningin hoog de lucht in vliegt en paart met het mannetje dat de achtervolging het langst volhoudt. Soms kiest een vrouwtje echter een mannetje uit op eigenschappen die niet direct helpen om te overleven, maar op aantrekkelijke uiterlijke kenmerken. Seksuele selectie heet dat. Dat gebeurde bijvoorbeeld bij het inmiddels uitgestorven reuzenhert. Vrouwtjes gaven de voorkeur aan een groot gewei, waardoor de nakomelingen een steeds groter gewei kregen. Je kunt je voorstellen dat zo’n enorm gevaarte op je hoofd niet bevorderlijk is voor je overlevingskansen. Hetzelfde gebeurt bij de staart van de pauw. Mannetjes met een grote, opvallende staart hebben meer kans om een vrouwtje voor zich te winnen. Het gevolg is dat mannetjes allemaal een enorm grote, zware staart hebben, die hen trager en opvallender maakt voor roofdieren.


Voorspellen

Een skelet van een reuzenhert. Deze soort stierf uit door de steeds groter wordende geweien.

Sommige routes in het evolutionaire doolhof lijken dus succesvoller dan andere. Wetenschappers proberen al vele jaren het evolutionaire pad te voorspellen. Dat wordt steeds belangrijker nu het klimaat verandert en soorten zich gedwongen moeten aanpassen of zullen uitsterven. Onderzoekers gebruiken daarvoor kennis over doodlopende routes, experimenten en informatie uit het DNA van organismen. Op basis daarvan kunnen we bijvoorbeeld gerichte fokprogramma’s opzetten.

Toch zijn die voorspellingen voorlopig nog onzeker. Dat komt doordat omgevingsfactoren, zoals temperatuur, droogte en het aantal roofdieren, moeilijk zijn te voorspellen, zelfs met de hulp van computers, en juist die factoren hebben een grote invloed op de evolutie. Hoewel koalaberen, pauwen en korstmossen een lastige evolutionaire weg bewandelen, wil dat dus niet direct zeggen dat we binnenkort al afscheid van ze moeten nemen. En vergeet niet dat evolutie ook tot veel nieuwe soorten leidt. Wie weet welke prachtige, succesvolle organismen er over een paar miljoen jaar op aarde leven.

Bronnen

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 14 april 2022

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

Thema: Oorsprong van Leven

Pxhere (CC0)
Oorsprong van Leven
Waar komen we vandaan en zijn we alleen in het heelal? Het zijn de misschien wel de grootste vragen in de wetenschap, maar ze stellen is een stuk gemakkelijker dan ze beantwoorden. Binnen het thema ‘Oorsprong van Leven’ benaderen we de vragen en het onderzoek vanuit drie verhaallijnen: 'Leven in het heelal', 'Van levenloos naar levend' en 'De stamboom van het leven'. NEMO Kennislink neemt je mee op een fascinerende speurtocht. Ga je mee?
Bekijk het thema
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.