Is evolutie minder toevallig dan we dachten? Drie wormsoorten die onafhankelijk van elkaar evolueerden, werpen nieuw licht op die vraag.
Lang werd gedacht dat evolutie afhankelijk is van te veel toevallige gebeurtenissen om voorspelbaar te zijn. Maar dat idee wordt door de huidige wetenschappelijke wereld steeds meer onderuit gehaald. De meest recente klap werd uitgedeeld door genetici Cornelia Bargmann en Patrick McGrath van de Rockefeller University in New York. Zij hebben namelijk ontdekt dat drie onafhankelijke wormsoorten in verschillende omstandigheden op identieke wijze evolueerden door nagenoeg hetzelfde gen kwijt te raken.
Het gaat daarbij om twee varianten op de wormsoort C. elegans (een veelgebruikt modelorganisme in allerlei wetenschappelijke studies) en het 20 miljoen jaar geleden afgesplitste broertje C. briggsae. Deze wormen kennen twee opties in hun ontwikkeling: óf binnen twee tot drie weken opgroeien, voortplanten en overlijden, óf daar in een larvenstadium tot wel maandenlang op wachten. Dat laatste gebeurt voornamelijk als de omstandigheden slecht zijn, bijvoorbeeld bij te weinig voedsel en te veel broertjes en zusjes in de buurt.
Althans, zo werkt het in de natuur. Maar de soorten die Bargmann en McGrath hebben ontdekt, zijn die beperking kwijtgeraakt in het laboratorium. Dat is ook wel logisch, want in tegenstelling tot in de natuur is het laboratorium een soort all-you-can-eat-vreetschuur. Daar ben je ‘fittest’ als je de signalen (feromonen) van overbevolking negeert en gewoon meteen begint met opgroeien en voortplanten. En dat is ook precies wat er is gebeurd: in alle drie de soorten schakelde een mutatie de feromoonreceptor uit.
Dat is ook meteen de crux van het verhaal. Want waar zo’n vijftig tot honderd verschillende genen de ontwikkeling van de wormen beïnvloeden, hadden de drie onafhankelijke soorten nagenoeg dezelfde mutatie in hetzelfde gen. En dat terwijl, we kunnen het niet voldoende benadrukken, de soorten volledig onafhankelijk van elkaar evolueerden, in verschillende laboratoria en op verschillende momenten.
Bargmann ziet daar wel een verklaring voor: “Die andere genen hebben invloed op verschillende aspecten van de ontwikkeling, terwijl de feromoonreceptor schadeloos kan worden kwijtgeraakt.” En dat kan wijzen op een algemene regel: dat evolutie alleen genen verwijdert als dat geen wijdverbreide gevolgen heeft. Dat nieuwe idee krijgt, als opvolger van het toevallige scenario, steeds meer bijval in de wetenschappelijke wereld.
Bronnen: Nature, ScienceNOW
Beeld: Kbradnam/CC BY-SA