De evolutietheorie door natuurlijke selectie, eerst geformuleerd in Darwins boek “On the Origin of Species” uit 1859, is het proces waardoor organismen in de loop van de tijd veranderen als gevolg van veranderingen in erfelijke fysieke of gedragskenmerken. Veranderingen waardoor een organisme zich beter aan zijn omgeving kan aanpassen, helpen het te overleven en meer nakomelingen te krijgen.

Evolutie door natuurlijke selectie is een van de best onderbouwde theorieën in de geschiedenis van de wetenschap, ondersteund door bewijs uit een breed scala aan wetenschappelijke disciplines, waaronder paleontologie, geologie, genetica en ontwikkelingsstoornissen biologie.

De theorie heeft twee hoofdpunten, zei Brian Richmond, conservator menselijke oorsprong bij het American Museum of Natural History in New York City. “Al het leven op aarde is met elkaar verbonden en gerelateerd”, en deze diversiteit van het leven is een product van “wijzigingen van populaties door natuurlijke selectie, waarbij sommige eigenschappen de voorkeur kregen in en omgeving boven andere”, zei hij.

Simpel gezegd, de theorie kan worden omschreven als “afstamming met modificatie”, zei Briana Pobiner, een antropoloog en docent aan het Smithsonian Institution National Museum of Natural History in Washington, DC, die gespecialiseerd is in de studie van de menselijke oorsprong.

De theorie wordt soms omschreven als “survival of the fittest”, maar dat kan misleidend zijn, zei Pobiner. Hier verwijst ‘fitness’ niet naar de kracht of het atletisch vermogen van een organisme, maar eerder naar het vermogen om te overleven en zich voort te planten.

Bijvoorbeeld een onderzoek naar menselijke evolutie op 1900 studenten, die in oktober 2017 online werden gepubliceerd in het tijdschrift Personality and Individual Differences, ontdekten dat veel mensen moeite kunnen hebben met het vinden van een partner vanwege de snel veranderende sociale technologische vooruitgang die sneller evolueert dan mensen. “Bijna 1 op de 2 personen ondervindt aanzienlijke problemen bij het domein van de paring, “zei hoofdonderzoeker Menelaos Apostolou, een universitair hoofddocent sociale wetenschappen aan de Universiteit van Nicosia op Cyprus.” In de meeste gevallen zijn deze moeilijkheden niet het gevolg van iets dat verkeerd is of kapot is gegaan, maar van mensen die in een omgeving leven. wat heel anders is dan de omgeving waarin ze evolueerden om te functioneren. “

Oorsprong van walvissen

In de eerste editie van” On the Origin of Species “in 1859 speculeerde Charles Darwin over hoe natuurlijke selectie zou kunnen ervoor zorgen dat een landzoogdier in een walvis verandert. Als hypothetisch voorbeeld gebruikte Darwin Noord-Amerikaanse zwarte beren, waarvan bekend was dat ze insecten vangen door in het water te zwemmen met hun mond open:

” Ik zie er geen probleem in dat een berenras door natuurlijke selectie meer aquatisch wordt gemaakt in hun structuur en gewoonten, met steeds grotere monden, totdat er een wezen werd voortgebracht dat zo monsterlijk was als een walvis ‘, speculeerde hij.

Het idee ‘sloeg niet zo goed bij het publiek. Darwin was zo in verlegenheid gebracht door de spot die hij kreeg dat de passage van de zwemmende beer uit latere edities van het boek werd verwijderd.

Wetenschappers weten het nu. dat Darwin het juiste idee had, maar het verkeerde dier. In plaats van naar beren te kijken, had hij in plaats daarvan naar koeien en nijlpaarden moeten kijken.

Het verhaal van de oorsprong van walvissen is een van de meest fascinerende verhalen en een van de beste voorbeelden die wetenschappers hebben van natuurlijke selectie.

Natuurlijke selectie

Om de oorsprong van walvissen te begrijpen, is het nodig om een basiskennis te hebben van hoe natuurlijke selectie werkt. Natuurlijke selectie kan een soort op kleine manieren veranderen, waardoor een populatie in de loop van meerdere generaties van kleur of grootte verandert. Dit wordt ‘micro-evolutie’ genoemd.

Maar natuurlijke selectie is ook tot veel meer in staat. Gegeven genoeg tijd en voldoende geaccumuleerde veranderingen, kan natuurlijke selectie geheel nieuwe soorten creëren, bekend als “macro-evolutie”. Het kan dinosauriërs in vogels veranderen, amfibische zoogdieren in walvissen en de voorouders van apen in mensen.

Neem het voorbeeld van walvissen – met behulp van evolutie als leidraad en wetende hoe natuurlijke selectie werkt, wisten biologen dat de overgang van vroege walvissen van land naar water plaatsvond in een reeks voorspelbare stappen. De evolutie van het blaasgat, bijvoorbeeld kan op de volgende manier zijn gebeurd:

Willekeurige genetische veranderingen resulteerden in ten minste één walvis met zijn neusgaten verder naar achteren op zijn kop.Die dieren met deze aanpassing zouden beter geschikt zijn geweest voor een mariene levensstijl, omdat ze niet volledig naar de oppervlakte hoefden te komen om te ademen. Dergelijke dieren zouden meer succes hebben gehad en meer nakomelingen hebben gehad. In latere generaties vonden er meer genetische veranderingen plaats, waardoor de neus verder naar achteren op het hoofd werd bewogen.

Andere lichaamsdelen van vroege walvissen veranderden ook. Voorpoten werden flippers. Achterpoten verdwenen. Hun lichamen werden gestroomlijnder en ze ontwikkelden staartwormen om zichzelf beter door water voort te stuwen.

Darwin beschreef ook een vorm van natuurlijke selectie die afhangt van het succes van een organisme bij het aantrekken van een partner, een proces dat bekend staat als seksueel Selectie Het kleurrijke verenkleed van pauwen en het gewei van mannelijke herten zijn beide voorbeelden van eigenschappen die zich ontwikkelden onder dit type selectie.

Maar Darwin was niet de eerste of enige wetenschapper die een evolutietheorie ontwikkelde. De Franse bioloog Jean-Baptiste Lamarck kwam op het idee dat een organisme eigenschappen kon doorgeven aan zijn nakomelingen, hoewel hij het bij het verkeerde eind had over enkele details. Rond dezelfde tijd als Darwin kwam de Britse bioloog Alfred Russel Wallace onafhankelijk met de theorie van evolutie door natuurlijke selectie.

Modern begrip

Darwin “wist niets van genetica,” zei Pobiner. “Hij observeerde het patroon van evolutie, maar hij” wist niet echt van het mechanisme. ” Dat kwam later, toen werd ontdekt hoe genen coderen voor verschillende biologische of gedragskenmerken, en hoe genen worden doorgegeven van ouders op nakomelingen. De incorporatie van genetica en Darwins theorie staat bekend als “moderne evolutionaire synthese”.

De fysieke en gedragsveranderingen die natuurlijke selectie mogelijk maken, vinden plaats op het niveau van DNA en genen. Dergelijke veranderingen worden mutaties genoemd. “Mutaties zijn in feite de grondstof waarop evolutie inwerkt”, zei Pobiner.

Mutaties kunnen worden veroorzaakt door willekeurige fouten in DNA-replicatie of reparatie, of door chemische of stralingsschade. Meestal zijn mutaties ofwel schadelijk. of neutraal, maar in zeldzame gevallen kan een mutatie gunstig zijn voor het organisme. Als dat het geval is, zal het vaker voorkomen in de volgende generatie en zich over de populatie verspreiden.

Op deze manier leidt natuurlijke selectie de evolutionair proces, waarbij de gunstige mutaties worden behouden en opgeteld en de slechte worden afgewezen. “Mutaties zijn willekeurig, maar de selectie ervoor is niet willekeurig”, zei Pobiner.

Maar natuurlijke selectie is niet het enige mechanisme waarmee organismen evolueren, ze zei. Genen kunnen bijvoorbeeld van de ene populatie naar de andere worden overgedragen wanneer organismen migreren of immigreren, een proces dat bekend staat als genstroom. En de frequentie van bepaalde genen kan ook willekeurig veranderen, dit wordt genetische drift genoemd.

Een schat aan bewijs

Hoewel wetenschappers konden voorspellen hoe vroege walvissen eruit zouden moeten zien, ontbrak het hen aan het fossiele bewijs om hun bewering te staven. Creationisten beschouwden deze afwezigheid als bewijs dat evolutie niet heeft plaatsgevonden. Ze spotten met het idee dat er ooit zoiets als een wandelende walvis had kunnen bestaan. Maar sinds het begin van de jaren negentig is dat precies wat wetenschappers hebben ontdekt.

Het kritische bewijs kwam in 1994, toen paleontologen de fossiele overblijfselen vonden van Ambulocetus natans, een dier wiens naam letterlijk ‘zwemmende wandelende walvis’ betekent. Zijn voorpoten hadden vingers en kleine hoeven, maar zijn achterpoten waren enorm gezien zijn grootte. Het was duidelijk aangepast om te zwemmen, maar het was ook in staat om onhandig over het land te bewegen, net als een zeehond.

Toen het zwom, bewoog het oude wezen zich als een otter, terugduwend met zijn achterpoten en golvend zijn ruggengraat en staart.

Moderne walvissen drijven zichzelf voort door het water met krachtige slagen van hun horizontale staartvin, maar Ambulocetus had nog steeds een zweepachtige staart en moest zijn poten gebruiken om de meeste voortstuwende kracht te leveren die nodig is om door water te bewegen.

In de afgelopen jaren zijn steeds meer van deze overgangssoorten, of ‘ontbrekende schakels’, ontdekt die verdere ondersteuning van de theorie van Darwin, zei Richmond.

Er zijn ook fossiele “links” gevonden die de menselijke evolutie ondersteunen. Begin 2018 werd een versteende kaak en tanden gevonden die naar schatting 194.000 jaar oud zijn. oud, waardoor ze minstens 50.000 jaar ouder zijn dan moderne menselijke fossielen die voorheen buiten Afrika werden gevonden. Deze bevinding geeft nog een aanwijzing voor hoe mensen ontwikkeld.

Controverse

Ondanks de schat aan bewijs uit het fossielenbestand, de genetica en andere wetenschapsgebieden, twijfelen sommige mensen nog steeds aan de geldigheid ervan. Sommige politici en religieuze leiders verwerpen de evolutietheorie en roepen een hoger wezen op als ontwerper om de complexe wereld van levende wezens, vooral mensen, uit te leggen.

Schoolbesturen debatteren over de vraag of de evolutietheorie naast andere ideeën moet worden onderwezen, zoals intelligent ontwerp of creationisme.

Mainstream-wetenschappers zien geen controverse. “Veel mensen hebben een diep religieus geloof en aanvaarden ook evolutie”, zei Pobiner, eraan toevoegend, “er kan echte verzoening zijn.”

Evolutie wordt goed ondersteund door vele voorbeelden van veranderingen in verschillende soorten die tot de diversiteit van het leven dat we vandaag zien. “Als iemand echt een betere verklaring zou kunnen aantonen dan evolutie en natuurlijke selectie, dat zou de nieuwe Darwin zijn”, zei Richmond.

Aanvullende rapportage door bijdrager Alina Bradford en stafschrijver Tanya Lewis, volg Tanya op Twitter. Volg ons @livescience, Facebook & Google+.

Aanvullende bronnen

• De National Oceanic and Atmospheric Administration heeft een presentatie over de evolutie van walvissen.
• Om de theorie in zijn oorspronkelijke vorm te lezen, zie Darwins boek “On the Origin of Species”.
• Bekijk dit artikel voor een overzicht van natuurlijke selectie.
• Zie deze website van de National Academy of Sciences om het verschil tussen theorie en feit te begrijpen.

Gerelateerd:

• WordsSideKick.com-onderwerp: Evolutie – Nieuws en informatie over evolutie en de strijd met voorstanders van de zogenaamde scheppingswetenschap.