Snelle en doodlopende wegen in het evolutionaire doolhof

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.

“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.

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.

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.

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.

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.

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.