Is natuurlijke selectie willekeurig?

Natuurlijke selectie, het proces waarbij soorten zich aanpassen aan hun omgeving door veranderingen in de genetica, is niet willekeurig. Door jarenlange evolutie verhoogt natuurlijke selectie de biologische eigenschappen die dieren en planten helpen te overleven in hun specifieke omgeving, en verwijdert de eigenschappen die overleven moeilijker maken.

De genetische veranderingen (of mutaties) die worden gefilterd door natuurlijke selectie, komen willekeurig tot stand. In die zin bevat natuurlijke selectie zowel willekeurige als niet-willekeurige componenten.

Belangrijkste leerpunten

• Geïntroduceerd door Charles Darwin, natuurlijke selectie is het idee dat een soort zich aanpast aan zijn omgeving door veranderingen in zijn genetica.
• Natuurlijke selectie is niet willekeurig, hoewel de genetische veranderingen (of mutaties) die worden gefilterd door natuurlijke selectie, komen willekeurig tot stand.
• Sommige casestudy's, bijvoorbeeld pepermotten, hebben direct de effecten of processen van natuurlijke selectie aangetoond.

Hoe natuurlijke selectie werkt

Natuurlijke selectie is het mechanisme waarmee soorten evolueren. Bij natuurlijke selectie verwerft een soort genetische aanpassingen die hen zullen helpen te overleven in hun omgeving, en die gunstige aanpassingen doorgeven aan hun nakomelingen. Uiteindelijk zullen alleen individuen met die gunstige aanpassingen overleven.

Een opmerkelijk, recent voorbeeld van natuurlijke selectie zijn olifanten in gebieden waar de dieren worden gepocheerd voor ivoor. Deze dieren baren minder kinderen met slagtanden, waardoor ze een betere kans op overleven hebben.

Charles Darwin, de vader van de evolutie, ontdekte natuurlijke selectie door getuige te zijn van verschillende belangrijke observaties:

• Er zijn veel eigenschappen-dat zijn eigenschappen of eigenschappen die een organisme kenmerken. Deze eigenschappen kunnen bovendien variëren in dezelfde soort. In één gebied vindt u bijvoorbeeld enkele vlinders die geel zijn en andere die rood zijn.
• Veel van deze eigenschappen zijn erfelijk en kan worden doorgegeven van ouders op nakomelingen.
• Niet alle organismen overleven omdat een omgeving beperkte middelen heeft. De rode vlinders van boven worden bijvoorbeeld meestal opgegeten door vogels, waardoor er meer gele vlinders zijn. Deze gele vlinders reproduceren meer en ze komen vaker voor in de volgende generaties.
• Na verloop van tijd heeft de bevolking aangepast naar zijn omgeving - later zijn de gele vlinders het enige type dat er is.

Een voorbehoud van natuurlijke selectie

Natuurlijke selectie is niet perfect. Het proces selecteert niet noodzakelijkerwijs voor het absolute het beste aanpassing kan er zijn voor een bepaalde omgeving, maar levert dat eigenschappen op werk voor een bepaalde omgeving. Vogels hebben bijvoorbeeld effectievere longen dan mensen, waardoor vogels meer frisse lucht kunnen opnemen en over het algemeen efficiënter zijn in termen van luchtstroom.

Bovendien kan een genetische eigenschap die ooit als gunstiger werd beschouwd, verloren gaan als deze niet langer bruikbaar is. Veel primaten kunnen bijvoorbeeld geen vitamine C produceren omdat het gen dat overeenkomt met die eigenschap door mutatie is geïnactiveerd. In dit geval leven de primaten meestal in omgevingen waar vitamine C gemakkelijk toegankelijk is.

Genetische mutaties zijn willekeurig

Mutaties - die worden gedefinieerd als veranderingen in een genetische volgorde - treden willekeurig op. Ze kunnen een organisme helpen, schaden of helemaal niet beïnvloeden, en zullen voorkomen, ongeacht hoe schadelijk of nuttig het voor een bepaald organisme kan zijn.

De snelheid van mutaties kan veranderen, afhankelijk van de omgeving. Blootstelling aan een schadelijke chemische stof kan bijvoorbeeld de mutatiesnelheid van een dier verhogen.

Natuurlijke selectie in actie

Hoewel natuurlijke selectie verantwoordelijk is voor veel van de eigenschappen die we zien en tegenkomen, hebben sommige casestudies direct de effecten of processen van natuurlijke selectie aangetoond.

Galapagos vinken

Tijdens Darwins reizen op de Galapagos-eilanden zag hij verschillende variaties van een soort vogel die een vink wordt genoemd. Hoewel hij zag dat de vinken erg op elkaar leken (en op een ander type vink dat hij in Zuid-Amerika had gezien), merkte Darwin op dat de snavels van de vinken de vogels hielpen om specifieke soorten voedsel te eten. Vinken die insecten aten, hadden bijvoorbeeld scherpere snavels om insecten te vangen, terwijl vinken die zaden aten sterkere en dikkere snavels hadden.

Pepermotten

Een voorbeeld kan worden gevonden met de gepeperde mot, die alleen wit of zwart kan zijn, en waarvan de overleving afhangt van hun vermogen om op te gaan in hun omgeving. Tijdens de Industriële Revolutie - toen fabrieken de lucht vervuilden met roet en andere vormen van vervuiling - merkten mensen op dat het aantal witte motten afnam terwijl zwarte motten veel gebruikelijker werden.

Een Britse wetenschapper voerde vervolgens een reeks experimenten uit die aantoonden dat zwarte motten in aantal groeiden omdat hun kleur hen in staat stelde zich beter te mengen met de met roet bedekte gebieden, waardoor ze werden beschermd tegen vogels. Ter ondersteuning van deze verklaring liet een andere (aanvankelijk twijfelachtige) wetenschapper vervolgens zien dat witte motten minder werden gegeten in een niet-verontreinigd gebied, terwijl zwarte motten meer werden gegeten.

bronnen

• Ainsworth, Claire en Michael Le Page. "De grootste fouten van de evolutie." Nieuwe wetenschapper, Nieuw, 8 augustus 2007, www.newscientist.com/article/mg19526161-800-evolutions-greatest-mistakes/.
• Feeney, William. "Natuurlijke selectie in zwart-wit: hoe industriële vervuiling motten veranderde." Het gesprek, The Conversation US, 15 juli 2015, theconversation.com/natural-selection-in-black-and-white-how-industrial-pollution-changed-moths-43061.
• Le Page, Michael. "Evolution Myths: Evolution produceert perfect aangepaste wezens." Nieuwe wetenschapper, New Scientist Ltd., 10 april 2008, www.newscientist.com/article/dn13640-evolution-myths-evolution-produces-perfectly-adapted-creatures/.
• Le Page, Michael. "Evolution Myths: Evolution Is Random." Nieuwe wetenschapper, New Scientist Ltd., 16 april 2008, www.newscientist.com/article/dn13698-evolution-myths-evolution-is-random/.
• Maron, Dina Fine. "Onder stroperij druk evolueren olifanten om hun slagtanden te verliezen." Nationalgeographic.com, National Geographic, 9 nov. 2018, www.nationalgeographic.com/animals/2018/11/wildlife-watch-news-tuskless-elephants-behavior-change/.