In het kader van de VKblog wetenschapsdag, wil ik jullie aandacht vragen voor Darwin. Niet voor de wereldberoemde Charles Darwin, die dit jaar toch al zoveel aandacht krijgt, maar voor die andere Darwin. Ik heb het over Erasmus Darwin, tegenwoordig ook wel bekend als “de Grootvader van”.


Erasmus Darwin leefde in de 18e eeuw en was een typisch voorbeeld een “homo universalis”. Hij was niet alleen arts, dichter, natuurkundige, botanicus en filosoof, maar ook uitvinder. Gefascineerd door de menselijke anatomie ontwierp hij een zogenaamde ‘spraakmachine’ die alle klinkers en medeklinkers kon voortbrengen. Maar hij investeerde bijvoorbeeld ook in de aanleg van kanalen in Engeland en ontwierp een kanaallift. Hij was duidelijk op vele fronten actief.

Nu de geschiedenis ons heeft geleerd dat zijn kleinzoon, Charles, een evolutietheorie op papier heeft gezet die de wereld op zijn grondvesten deed schudden, is het interessant om te kijken naar Erasmus’ geschriften over de evolutie. Erasmus Darwin heeft namelijk ook gepubliceerd over de mogelijkheid van evolutie, voornamelijk in zijn “Zoonomia” en “the Temple of Nature”.

In “the Temple of Nature” gaat Darwin uitgebreid in op zijn evolutietheorie die we beter ‘transformatietheorie’ kunnen noemen. Bij bodemkundig onderzoek dat hij had gedaan, had hij in verschillende aardlagen fossiele schelpen gevonden. Het was Darwin opgevallen dat de fossielen op elkaar leken en in de loop der tijd moesten zijn veranderd. Als het ware getransformeerd. De interessante conclusie die hij hieraan verbond was dat al het leven moest zijn voortgekomen uit de zee en zich steeds verder had ontwikkeld.

Met deze theorie legt hij een basis voor wat zijn kleinzoon, Charles Darwin, later ook zou gebruiken met zijn evolutietheorie. Namelijk het idee dat soorten zich uit elkaar konden ontwikkelen. Deze theorie werd gesteund door onder meer de geologische vondsten van Cuvier.
Maar Erasmus Darwin zoekt de verklaring voor de transformatie nog niet in natuurlijke selectie. Hij beschrijft een transformatie die erop gericht is om de soort beter te maken. Eigenschappen die een organisme ontwikkelt tijdens het leven kunnen worden doorgegeven aan het nageslacht.


Het is interessant om te zien dat Erasmus Darwin noemt dat longen zich ontwikkeld hebben uit de kieuwen. Dit sluit natuurlijk perfect aan bij zijn aanname dat al het leven zich uit de zee heeft ontwikkeld.

De theorie van Erasmus Darwin komt eigenlijk het meest overeen met de theorie van Lamarck. Opvallend is het hierbij dat Erasmus Darwin dit al in 1802 publiceerde, terwijl Lamarck zijn evolutietheorie pas in 1809 publiceerde. Toch kreeg Lamarck veel meer aandacht. Hier zijn twee redenen voor aan te wijzen. Erasmus Darwin overleed in 1802 en kon dus zelf geen aandacht meer genereren. Ten tweede was “the Temple of Nature” in een dichtvorm geschreven, waardoor het door de wetenschappers werd afgedaan als ‘poëzie’ en niet serieus werd genomen als wetenschappelijk geschrift.

"The Temple of Nature" is buiten een interessante theorie en een mooi dichtwerk, ook een mooi tijdsbeeld van de wetenschap rond 1800. Zo beschrijft Erasmus Darwin uitgebreid over de 'generatio spontanea', ofwel het ontstaan van leven uit het niets. In de noten van zijn geschrift haalt hij enkele onderzoeken aan waaruit dit zou moeten blijken en in het gedicht zelf schrijft hij:


Hij verklaart hiermee het ontstaan van het leven op aarde. Bacterieën zouden uit het niets ontstaan zijn en daarma zou het leven zich verder ontwikkeld hebben volgens zijn eerder beschreven transformatietheorie.

Erasmus Darwin moet een levendige man zijn geweest die zich in vele zaken verdiept heeft. Helaas werd hij door veel wetenschappers afgedaan als een 'fantast'. Charles Darwin heeft tijdens zijn leven dan ook altijd zo minmogelijk aan zijn grootvader gerefereerd om niet in dezelfde hoek gezet te worden. Deze schaamte voor Erasmus Darwin is niet terecht, want veel van wat Charles Darwin publiceerde, borduurde voort op de geschriften van zijn opa.

Voor de volledige tekst van 'The Temple of Nature' en de andere werken van Erasmus Darwin verwijs ik u graag door naar Project Gutenberg. Een aanrader voor de liefhebber van poëzie en wetenschap.

Dinosaurussen zijn gaaf. Veel jochies van een jaar of tien, en een paar meisjes, zijn dinosaurusexpert. Dat waren ze toen ik die leeftijd had, en ik denk dat er niet veel veranderd is. Dinosaurussen zijn vooral zo leuk omdat ze eng zijn, anders en gróót. Groter in onze beleving dan dat dieren nu zijn. En toch leven wij op dit moment met het grootste dier dat ooit op aarde heeft geleefd, de blauwe vinvis. Een blauwe vinvis is zo lang als drie diepe eengezinswoningen in de lengte achter elkaar en zijn hart is zo zwaar als een fiat panda. Toch zijn heel wat minder jochies van tien blauwe vinvis expert.

En dat is jammer. Blauwe vinvissen en andere walvissen en dolfijnen zijn verschrikkelijk interessante dieren. Niet alleen de soorten zoals ze nu zijn, maar ook hun voorouders. De ontstaangeschiedenis is zo interessant dat die, als het wat bekender werd, heel veel tienjarige jongensharten sneller zouden laten kloppen.

Walvissen zijn ontstaan uit een soort evenhoevigen. Ze delen een gemeenschappelijke voorouder met nijlpaarden en varkens en hier komt het schokkende: die voorouder at vlees. De voorouders van andere hoefdieren hadden zich al eerder afgesplitst, maar vrijwel alle hoefdieren blijken vleeseters als voorouders te hebben. En sommigen zou je niet op straat hebben willen tegenkomen. Toch is die verwantschap niet heel sterk. Zijn walvisachtigen al zeker 50 miljoen jaar oud en ontstaan op het Indiase “continent", nijlpaarden, de naaste verwanten, zijn nog maar 15 miljoen jaar geleden ontstaan en komen uit Afrika.

Alle walvissen, fossiele en nog levende exemplaren, hebben een aantal unieke kenmerken zoals de positie van de botten van de oren in de schedel, de vorm van hun tanden én een extra botplaatje in hun middenoor dat de basis is voor het vermogen van walvissen om onder water te kunnen horen, het “involucrum”, dat er al zat voordat walvissen te water gingen. Bij moderne walvissen is het involucrum nog maar een klein onderdeel van het systeem, de evolutie van het horen onder water bij walvisachtigen is echt spectaculair, maar het is een fantastisch handig herkenningsmiddel. Door dit involucrum is een fossiele walvis te onderscheiden van, pak hem beet, een fossiel paard (en dit is minder gek dan het klinkt want ook paarden zagen er in die tijd totaal anders uit). Door dit kenmerk hebben paleontologen ook “de” missing link ontdekt tussen walvissen en andere hoefdieren, Indohyus. Hoewel Indohyus dus geen involucrum heeft, deelt het veel kenmerken met vroege walvisachtigen, zoals zware botten, een kenmerk van dieren die in water leven. Indohyus was ongeveer zo groot als een grote kat.

Hoe hebben walvissen zich dan verder ontwikkeld? De eerste walvisachtigen zagen er uit als een kruising tussen een overmaatse spitsmuis, grote kop met kleine ogen, en een buidelwolf, een lenig roofdierachtig dier met een stevige staart die met een vloeiende beweging overloopt in het lichaam. Behalve de botten in de kop van alle walvisachtigen is er nog een opvallend kenmerk aan het skelet van walvissen: in de evolutie van walvissen zie je langzamerhand het heiligbeen, dat de heupen verbind met de ruggegraat, “uiteenvallen” in losse wervels. Dat wil niet zeggen dat de achterpoten van de eerste walvissen zwak waren. Ambulocetus, die zo’n 50 miljoen jaar geleden leefde was een angstaanjagend dier ter grootte van een grote krokodil, ook ongeveer met die vorm, en had zeer krachtige achterpoten. Maar dan wel weer bijzonder korte dijbenen.

De poten van walvissen ontwikkelden zich, naar mate de dieren meer en meer aquatisch gingen leven, steeds meer tot de flipperachtige poten zoals je die nu nog steeds bij zeehonden en zeeleeuwen ziet. Het grote verschil met zeeleeuwen en zeehonden is echter dat de staart in eerste instantie al belangrijk was en zich gaandeweg steeds verder ontwikkelde. In de millenia na Ambulocetus was er een explosie van soorten waar er verschillende wegen werden in geslagen. Zo konden er soorten met poten bestaan naast soorten die al helemaal een walvislijf hadden. Langzamerhand echter verdwijnen de achterpoten en gaan walvissen er meer als de walvissen die we nu kennen uitzien. Bijzonder is dat er walvissen hebben geleefd die er echt uitzagen als de 16e eeuwse illustraties van zeemonsters..

De eerste tekenen van echolokatie, iets waar geen moderne walvis zonder kan, is te vinden in Squalodon, een walvis die 33 tot 14 miljoen jaar geleden leefde en er uitzag als een dolfijn met een lange snuit. Door deze gelijkenis werden de fossielen van deze soort eerst aangezien voor een Ichthyosaurus, maar dat zou net zo bijzonder zijn geweest als wanneer er nu een levende Tyrannosaurus rex op aarde zou rondlopen; Ichthyosaurus was al 65 miljoen jaar eerder uitgestorven.

Baleinwalvissen zijn 25 miljoen jaar geleden ontstaan. Zij hebben echolokatie onafhankelijk ontwikkeld, er was dus geen gemeenschappelijke voorouder met echolokatie voor alle moderne walvissen. De eerste baleinwalvissen hadden naast de baleinen ook nog tanden. Het duurde even voordat die verloren gaan en baleinwalvissen alleen op kril en kleine vissen leven.

Tegenwoordig zijn er tachtig soorten walvissen. Dat zijn niet alleen de grote baleinwalvissen maar ook soorten als orca’s, dolfijnen en bruinvissen. Er zijn walvissen half zo groot als een mens en walvissen die groter zijn dan een gebouw. We weten nog steeds heel weinig van de meeste soorten omdat het observeren van walvissen vanzelfsprekend beperkingen met zich meebrengt. Hoe walvissen zich in de toekomst zullen ontwikkelen is natuurlijk niet te voorspellen, maar zeker is dat ze ons zullen blijven verrassen.


 Dit artikel is een eerbetoon aan Darwin’s 200e geboortedag. Ik ben nu met zevenmijlslaarzen door de evolutie van walvissen heengestapt. En, helemaal niet in mijn stijl, zonder afbeeldingen. Dat laatste omdat ik altijd minder tijd kwijt ben aan schrijven dan aan tekenen, mijn tijd is natuurlijk beperkt en soms zitten er harde deadlines in de weg. Toch vind ik dit onderwerp gaaf. Ik was een van die weinige tienjarige meisjes die dinosaurusexpert was. Expert ben ik allang niet meer, daarvoor heb ik er te lang niets meer mee gedaan. Maar walvisexpert worden spreekt me wel aan. Ik heb het in dit verhaal bijvoorbeeld niet eens gehad over de evolutie van de botten in het hoofd en wat dat voor gevolgen had. Kans bestaat dat ik de komende tijd meer aandacht besteed aan specifiek bijzonderheden van walvissen. En dan helemaal in mijn stijl, met tekeningen natuurlijk! Voor nu wens ik iedereen een prettige Darwin verjaardag!


Tot slot:
Hoe zit het dan met zeehonden en zeeleeuwen? Die hebben een vergelijkbaar pad gevolgd. Allleen stamden zij af van beerachtige voorouders en hebben in plaats van hun staart de achterpoten verder ontwikkeld. Wat maar weer aangeeft dat in de natuur het wiel veel vaker dan één keer wordt uitgevonden.

Wat ik als individu doe zal niet veel uitmaken, als we het op wereldschaal bekijken. Maar ik ben deel van de mensheid, een groep organismen die een zware druk legt op het leven op Aarde. Vervuiling, bedreiging van dier- en plantensoorten, verwoesting van landschappen. Is de mens een natuurramp, vraag ik me af. Of gaat dat te ver ?

We hebben als mensen in ieder geval een vreemde verhouding tot de natuur. Het hele idee, dat er aan de ene kant natuur is en aan de andere kant de mens, is al merkwaardig. Begrijpelijk is het wel, deze kunstmatige tegenstelling. Eeuwenlang hebben we ons tegen de omringende wereld teweer moeten stellen. De mens was een zwak wezen, dat een smakelijk hapje vormde voor roofdieren en gemakkelijk bezweek aan besmettelijke ziekten en hongersnood.

Het is waarschijnlijk daardoor dat onze voorouders de natuur als vijand zagen. De natuur moest overwonnen worden, onderworpen liefst en tot slaaf gemaakt. Dankzij onze belangrijkste natuurlijke hulpbron, onze grote hersenen, zijn we aardig in die opzet geslaagd.

---

Zo succesvol zijn we, als diersoort, dat we veel andere dieren verdrongen en hele landschappen naar ons hand gezet hebben. Hier en daar zijn we zover doorgeschoten dat mensen zich af gingen vragen of het niet wat minder kon.

Zouden we niet ook ergens een stukje natuur moeten laten staan ? Een mooi hek er omheen en ziedaar: Het eerste natuurreservaat. Langzaam drong de notie door dat de natuur ook mooi kon zijn. Dat je hem niet hoefde te gebruiken, opeten, of simpelweg verwijderen, maar dat je er ook van kon genieten, zonder er met je handen aan te komen.

Bij sommige mensen ging die gedachte zo ver dat ze de natuur gingen idealiseren. Alles in de natuur was prachtig, de mens daarentegen was slecht. Want de mens bedreigde de natuur. Ook dat is misschien een overdreven standpunt.

---

Die hele geschiedenis verklaart wel waarom we zo gespleten ten opzichte van de natuur staan. Aan de ene kant gebruiken we van alles uit de natuur en gaan we tamelijk ruw om met dieren en planten die we voor onze consumptie bestemd hebben. Aan de andere kant zetten we her en der hekken om stukken land en doen we er alles aan om bepaalde diersoorten te beschermen.

In ons hoofd is er nog steeds een strikte scheiding. Je hebt de mensenwereld, waar alles ten dienste van de mens dient te staan en je hebt achter dat hek, de natuur. We houden van die natuur, maar het moet niet te dichtbij komen. Als er uit de natuur een mooie wilde plant in ons aangeharkte tuintje komt groeien zien we dat niet als een stukje natuur, maar als onkruid.

Uitroeien die hap ! Als de natuur door ons open raam naar binnen vliegt gaan we hem te lijf met de vliegenmepper. Als er in een natuurgebied veel wilde zwijnen zijn en er komt er af en toe eens eentje buiten de hekken, dan hebben we een zwijnenprobleem en moeten er dieren afgeschoten worden. Als het goed gaat met de aalscholver klagen de sportvissers dat er teveel van komen. Die vogels eten alle vissen op, de overheid moet optreden.

---

De natuur als vijand, die netjes binnen de hekken van het reservaat moet blijven want anders slaan we er op. Maar natuur is niet alleen dat stukje bos achter dat hek. We ademen de natuur in, de natuur komt uit de kraan en ligt te koop in de supermarkt. Schraap met een spateltje over je neus en leg het onder de microscoop. Zie: het wemelt van het leven. De natuur zit op ons en in ons. Wij zijn de natuur.

Er zijn pessimisten die denken dat het ons natuurlijk gedrag is om alles kapot te maken. We zouden zo kortzichtig en egoïstisch zijn dat we niet in zien dat we uiteindelijk onszelf de das omdoen. Waarom zien we onszelf niet als deel van de natuur ? Dan is het immers in ons eigen belang om verstandig met de natuur om te gaan.

Ik denk dat we van de natuur een mooi stel hersens hebben gekregen. We hebben dus de middelen om in te zien dat we verstandig met de natuur en dus onszelf om moeten gaan. Laten we daar nu eens naar gaan handelen...

---

Deze bijdrage sluit aan bij de wetenschapsdag op het Volkskrantblog. Aanleiding is de 200^ste geboortedag van Charles Darwin, bedenker van de evolutietheorie. Naar aanleiding van zijn geschriften zijn veel mensen gaan twijfelen aan hun plaats in de natuur...

De uitspraak is van Jan Swammerdam die op 12 februari 1637 werd geboren in Amsterdam waar hij op 17 februari 1680 ook overleed. Als een van de eersten zag hij de mogelijkheden van de microscoop die net was uitgevonden. In zijn tijd was het een waagstuk om verder te kijken dan het oog kon zien.

Op de universiteiten in Europa werd nog de natuurkunde/biologie van Aristoteles en de geneeskunde van Galenus onderwezen. Swammerdam speelde in Europa met zijn fascinatie voor de mogelijkheden van de microscoop een leidende rol in het ontrafelen van de wijze waarop het lichaam functioneert. In het, in die tijd,  ‘verlichte' Nederland kon het verbod om lijken open te snijden gemakkelijker worden ontdoken dan elders. Hij ontdekte de rode bloedlichaampjes, zaadcellen en beschreef de structuur van de hersenen, longen en ruggenmerg. Hij was verder een uitnemend en inventief preparateur en een begaafd illustrator.

Zijn ontdekkingen brachten een schok te weeg in de academische en religieuze wereld van die tijd. Men meende dat er geen behoefte was aan andere kennis dan die van Aristoteles en Galenus. Meer nog verzette men zich tegen zijn vermetelheid om het ‘werk van god' aan een onderzoek te onderwerpen. Swammerdam trok zich geïntimideerd terug uit het onderzoek van het menselijk lichaam en ging zich vooral richten op het ontleden van kleine dieren en insecten.

Met zijn uitspraak: "ik breng u hier het bewijs van voorzienigheid van God in de anatomie van een luis", hoopte hij de verwondering van mensen te wekken en religieuze bezwaren weg te nemen door te wijzen op de genialiteit van god. Het boek waarin hij al zijn bevindingen over insecten samenvatte verscheen echter pas in 1737. Dat hij zijn boek ' De Bijbel van de natuur' noemde heeft de publicatie van het boek niet kunnen versnellen. 

Swammerdam was dan wel aangestoken door Descartes om de natuur te gaan onderzoeken, hij bleef echter tegelijkertijd diep religieus. Gedurende een aantal jaren zette hij zijn werk op een laag pitje om een strikt religieus leven te leiden.

Religie en wetenschap hebben het nooit goed met elkaar kunnen vinden. Die moeizame verhouding loopt als een rode draad  door het leven van Jan Swammerdam, maar maakt ook nog steeds deel uit van ons leven. In zijn tijd was het snijden in lijken een religieus taboe, zoals dat vandaag geldt voor bijvoorbeeld stamcelonderzoek of embryoselectie.

Sinds Swammerdam zijn de grenzen die door god zouden zijn gesteld steeds verder opgeschoven. Wetenschap knaagt aan het gedachtegoed van religies en dwingt religies om steeds meer terrein prijs te geven.

Het is daarom verwonderlijk dat er nog steeds een paar miljard mensen zijn die, aangevoerd door pseudo-wetenschappers, nog steeds de voorkeur blijven geven aan geloof boven kennis. Mensen die vaccinaties weigeren omdat het ingaat tegen ‘god's plan', de bijbel of koran letterlijk nemen en de evolutieleer afwijzen of het leven van een plantaardige in coma levende als heilig beschouwen.
 
Dat wordt mogelijk gemaakt door de ongepaste eerbied voor godsdienstige opvattingen. Terwijl de geschiedenis leert dat wetenschap telkens die opvattingen weerlegt, accepteert de samenleving dat grote groepen mensen leven vanuit achterhaald religieus gedachtegoed en bereid zijn daar voor te vechten. We leven zelfs in een tijd waarin religies hun greep op de samenleving lijken te versterken. De ongepaste eerbied voor religies geeft ze een bevoorrechte plaats in de samenleving waar ze gezien de geschiedenis volstrekt geen recht op hebben.

In het herdenkingsjaar van Darwin heb ik dan ook behoefte aan een nieuw onderzoeksgebied. Leg religies onder de microscoop zoals Swammerdam de levende natuur onder de microscoop legde. Bestudeer nauwgezet hoe religies functioneren. Bestudeer hoe ze er in slagen mensen te verenigen achter onhoudbare opvattingen. Bestudeer hoe ze mensen zo ver krijgen daar zelfs actief voor te strijden. Bestudeer hoeveel schade dat veroorzaakt in samenlevingen. Zet daar nu eens flink wat wetenschappers voor in en stel daar heel veel geld voor beschikbaar. Benoem religies nu eindelijk eens als het grootste probleem van de wereld.
 
Religies verspreiden het virus van obscurantisme. Een probleem waarvan de wereld zich nu al eeuwen van probeert te bevrijden.

. Denken jullie voor de grap even met ons mee?

Stel; je bent getrouwd of woont serieus samen. Kijk eens opzij, wat zit daar naast je op de bank met een glaasje wijn en een zak chips? Precies, je partner. Nu is mijn vraag: Ben jij aanzienlijk slimmer dan je partner, aanzienlijk dommer, of is jullie intelligentie ongeveer vergelijkbaar?

Laten we eerlijk zijn; een partner die niets snapt van wat jij allemaal uitkraamt of blogt, dat gaat snel vervelen. Maar ook omgekeerd is het niet leuk om altijd maar geestelijk overtroefd te worden.
Mijn vermoeden is dus dat het antwoord gemiddeld zal zijn; partners hebben een vergelijkbare intelligentie. Slim zit op de bank bij slim, dom zit op de bank bij dom.
 
Jij zit natuurlijk op de bank naast slim. Maar er zijn ook heel wat bankjes gevuld met dom naast dom.

Tijd voor de in de evolutietheorie zo belangrijke voortplanting. We verlaten de bank en gaan naar bed. Op dat moment worden de eigenschappen van de ouders genetisch meegegeven aan de kinderen. Nu zou het mij niet verbazen dat slimme ouders een grotere kans hebben op kinderen die nog slimmer zijn dan zijzelf. Terwijl domme ouders een grotere kans hebben op nog dommere kinderen dan zijzelf.

Als dat klopt dan zouden de intelligenties in ons land steeds meer uit elkaar moeten gaan lopen. Dat wordt nog een behoorlijke klus voor het onderwijs, met als uiteindelijk resultaat dat de MAVO  leeg komt te staan.

Tenzij domme blondjes met slimme rijke mannen mijn gedachtenexperiment om zeep helpen.

Er is daarbuiten een groep mensen die gelooft dat de mens is geschapen door God, naar zijn evenbeeld. Of dat er een intelligente entiteit is die de evolutie zo geleid heeft dat er uiteindelijk de mens uitkomt. Het grootste argument dat deze mensen hebben is dat het heelal, de natuur en de mens zo perfect in elkaar zitten dat hij niet door symbiose, mutatie en natuurlijke selectie kan zijn ontstaan, zoals de moderne evolutie theorie leert. Maar zit de wereld wel zo intelligent in elkaar als wij denken? Is ons lichaam werkelijk zo perfect in elkaar gestoken als deze mensen beweren?

Kijken we bijvoorbeeld eens naar onszelf. In tegenstelling tot de meeste andere dieren lopen wij rechtop. Dat is heel erg handig, want het betekent dat je je voorpoten, je handen, voor allerlei andere dingen kunt gebruiken. Met deze handen kunnen we voorwerpen vasthouden terwijl we lopen. Een tas met spullen bijvoorbeeld, of een speer. Dat laatste komt goed van pas wanneer je op de savanne achter een wildebeest aanrent. Je kunt al rennend de speer gooien en de kans wordt veel groter dat je een lekker stuk vlees te pakken krijgt. En met die handen kunnen wij ook allerlei spullen maken. Er wordt zelfs beweerd dat door het rechtoplopen ons gezicht meer naar onze buikkant draaide waardoor er bovenop het hoofd meer ruimte kwam voor de hersenen, waardoor we ook nog slimmer werden. Twee vliegen in 1 klap.

Maar, aan het rechtoplopen kleven ook duidelijke nadelen. De meeste nadelen kennen we uit eigen ervaring of van iemand uit de naaste omgeving. Rugproblemen, pijnlijke voeten en spataderen. Blijkbaar is er niet overal in het lichaam rekening gehouden met deze rechtopgang. De rug kan lang niet altijd de last van het lichaam aan, en ook de voeten kunnen het niet altijd verwerken, resulterend in platvoeten e.d. Het opmerkelijkst is misschien nog wel het ontstaan van spataderen. De aderen in de benen, waardoor het bloed weer naar boven moet naar het hart zijn bij veel mensen niet opgewassen tegen de verhoogde druk ten gevolge van het rechtoplopen.

Bovengenoemde problemen zijn door een ontwerper makkelijk te verhelpen. Aderen kunnen steviger worden gemaakt. Ook de voeten en de rug zouden met gemak verstevigd kunnen worden. Desnoods zet je er een tweede ruggegraat naast.

Waarom is dat niet gebeurd? Wanneer je uitgaat van een intelligente ontwerper dan lijkt het er toch sterk op dat hij hier een paar steekjes heeft laten vallen. Eerder een niet-intelligente ontwerper dus.

Uit evolutionair oogpunt is het wel te verklaren. We lopen namelijk nog niet zo vreselijk lang rechtop. Het brengt ons bepaalde voordelen die gemiddeld gezien opwegen tegen de genoemde nadelen. De genoemde nadelen ontstaan (1)  vooral doordat bepaalde delen van het lichaam nog niet zijn ingesteld op de nieuwe manier van voortbewegen. Of dat in de toekomst nog verandert is niet te voorspellen. Wel is het zo dat de meesten van ons de savanne inmiddels hebben verlaten en dat de selectiedruk dus ook weer veranderd is.

De evolutietheorie zoals Darwin hem opstelde gaat uit van geleidelijke veranderingen of, zoals Darwin het schreef, gradual change. Maar wat bedoelde hij daarmee? Bedoelde hij echt geleidelijk, zoals de meeste mensen het nu interpreteren?

Er is nog een andere interpretatie mogelijk. Op zijn reis met de Beagle kwam Darwin in Concepcion in Chili aan, vlak nadat daar een aardbeving was geweest. De aardbeving had veel huizen vernield, en had een groot aantal doden en gewonden veroorzaakt. Een, voor de wetenschap interessanter, gevolg was dat de kustlijn een metertje of wat omhoog was geschoven. Allerlei schelpen hingen hoog in de lucht terwijl ze eerst nog onder water hadden gezeten. Het opmerkelijke is dat Darwin  deze plotselinge verschuiving in zijn notitieboekje beschreef als gradual!

Om dit te begrijpen moeten we even een stukje etymologie doen. De basis van het woord gradual is het latijnse woord gradus, wat zoiets als stap betekent. De geologische verandering van de kustlijn van Chili was duidelijk niet geleidelijk, maar stapsgewijs en zo werd het ook door Darwin genoteerd.
Dit niet bijster duidelijke onderscheid tussen geleidelijk en stapsgewijs heeft voor wat spanningen gezorgd in de evolutietheorie met als gevolg 1 van de belangrijkste vernieuwingen van de theorie: Punctuated equilibrium van Eldredge en Gould. Zij stelden dat soorten in een stabiele omgeving morphologisch over lange tijd gelijk kunnen blijven, maar dat onder invloed van veranderingen in de omgeving de snelheid van evolutie plotseling veel hoger kan zijn.

Bewust of onbewust heeft Darwin, door gebruik van het woord gradual, deze veranderlijkheid in de snelheid van evolutionaire processen voorzien.

Het biologievak ecologie bestond 150 jaar geleden nog niet. Het was onder andere Darwin die ideeen ontwikkelde rond wat hij the economy of nature noemde. Die ideeen gingen over de relaties tussen dieren van dezelfde soort (seksuele selectie), de relatie tussen dieren van verschillende soorten (coevolutie) en de relatie die die individuele dieren hebben met hun omgeving (natuurlijke selectie). Hij zag hierin parallellen met producenten en consumenten in de economie (hebben we ook reducenten in de mensen economie?).

Had de natuur er voor Darwin uitgezien als een uitgebalanceerd geheel van naast en door elkaar levende soorten, na Darwin werd de natuur een omgeving die voortdurend in beweging was en waar iedereen maar moest zien hoe hij overleefde en zijn kostje bij elkaar scharrelde (sommigen spreken zelfs over oorlog en wapenwedlopen). De wisselwerking tussen dieren onderling en met hun omgeving bepaalde wie er zou overleven en vruchtbaar nageslacht zou voortbrengen.


Darwin legde hierbij de nadruk op competitie tussen dieren van dezelfde soort, de wisselwerking tussen jagers en gejaagden en onder wat voor omgevingsomstandigheden dieren al dan niet overleven. Allemaal zaken die nu nog steeds de hoofdmoot vormen van het onderzoek in de ecologie.


Afbeelding: Een glazen bol met een compleet ecosysteem van algen garnalen en bacteriën. Met wat zonlicht en warmte blijft dit systeem in evenwicht, totdat de garnalen van ouderdom sterven.

We kennen Darwin allemaal als degene die de basis legde voor de huidige evolutietheorie. Minder bekend is dat hij (toch meestal juist om die basis te leggen) allerlei verschillende, meestal biologische fenomenen onderzocht.
 

Bij mijn studie biologie was de eerste kennismaking met Darwin niet vanwege de evolutietheorie, maar omdat hij in zijn boek The Structure and Distribution of Coral Reefs (1842) heeft beschreven hoe een atol eiland ontstaat. Dit blijkt een langdurig proces te zijn wat weer een argument opleverde voor de ouderdom van de aarde.


In een ander boek Various Contrivances by which Orchids are Fertilised by Insectsand on the Good Effects of Intercrossing uit 1862 beschrijft hij een orchidee uit Madagascar met een bloemdiepte van 30 cm. Dit type orchidee wordt meestal bezocht door een soort motjes en Darwin leidde hieruit af dat er een mot moest bestaan met een enorm lange tong. Toen het dier uiteindelijk werd gevonden  (20 jaar na Darwins dood!) kreeg het, vanwege deze voorspelling, de ondersoortnaam praedicta.


Vandaag de dag kennen we allerlei planten met hun insecten, gastheren met parasieten, algen samen met schimmels(korstmossen) en allerlei andere, meer of minder voordelige samenwerkingen die moeten zijn ontstaan vanuit een evolutionair process over miljoenen jaren. Dit proces van voortdurend aan elkaar aanpassen is een andere kracht in de evolutie en wordt, heel toepasselijk,  co-evolutie genoemd.

Natuurlijke selectie wordt, wanneer men praat over de evolutietheorie, vaak naar voren gebracht als de grote bepaler van wie overleeft en wie er in staat zal zijn om vruchtbare nakomelingen voort te brengen. Maar er is nog een andere selector die actief is in het veld van de evolutie.


Al voordat Darwin de Origin of species publiceerde wist men dat er bij veel soorten verschil is in  het uiterlijk van mannetjes en vrouwtjes. Je ziet het bij kevers, vogels (ziehier de fazant, het mannetje is uiteraard mooier dan het vrouwtje), zoogdieren, noem maar op... Darwin dacht dat deze verschillen wellicht belangrijk zouden kunnen zijn bij het kiezen van een partner om je mee voort te planten. Deze keuze (selectie) heeft een invloed op het reproductieve succes van de (niet) gekozenen.


Zijn boek The descent of man (1871) heeft als ondertitel Selection in relation to sex en in dit boek gaat Darwin dieper in op deze vorm van selectie die de naam seksuele selectie kreeg.


Vanaf toen konden verschillen tussen mannetjes en vrouwtjes verklaard worden als het resultaat van processen die te maken hebben met parnterkeuze en competitie om een territorium, ipv het resultaat zijnde van Goddelijk design.

Bij het denken over evolutie was het voor Charles Darwin duidelijk dat hij er rekening mee moest houden dat dieren zich niet alleen zouden kunnen aanpassen aan een (nieuwe?) omgeving, maar ook dat ze kunnen migreren en dat het klimaat waarin de dieren leven kan veranderen.  Beide zaken zouden van invloed zijn op de plaats waar bepaalde planten en dieren (kunnen) voorkomen. Tegenwoordig heet dit onderzoek de biogeografie.
 
Darwin zag zelf al dat de overeenkomsten van knaagdieren in de bergen en in de dalen van Noord en Zuid Amerika groter was binnen een continent dan tussen de dieren die in bergen of in dalen leven. Een eigenaardige eigenschap wanneer je veronderstelt dat dieren ontworpen zijn puur om aangepast te zijn aan een bepaald ecosysteem (berg of dal), maar begrijpelijk wanneer je er vanuit gaat dat dieren op hetzelfde continent qua afstamming dichter bij elkaar staan en via een evolutionair process zich hebben kunnen aanpassen.

In de tijd van Darwin was migratie de enige mogelijke verklaring om de verspreiding van soorten over de verschillende continenten te verklaren. Een eeuw later kwam daar het concept van platentektoniek bij. En ook plaattectoniek blijkt zeer goed te passen bij de biogeographische distributie die we nu zien bij verschillende soorten.

...is een relatief nieuwe term die slaat op de tijd nodig om het uiterlijk van de aarde te verklaren door middel van langzame geologische processen.


Bij het schrijven van de Origin of Species was het voor Charles Darwin al duidelijk dat hij voor zijn theorie van biologische evolutie ontzettend veel tijd nodig had. Als het waar was moest de aarde ontzettend oud zijn.


Al in de 18e eeuw (een eeuw voor Darwin) schreef James Hutton dat de aarde veel ouder moest zijn dan de 6000 jaar die de Kerk toen voorschreef. De geoloog Charles Lyell nam dit concept over en beinvloede op zijn beurt Darwin. Darwin deed zelf ook geologische analyses. Hij berekende bijvoorbeeld de tijd die nodig was om bepaalde rotsformaties in Engeland te laten vormen. Hiermee benadrukte hij nogmaals de ouderdom van de aarde.

Lord Kelvin dreigde nog roet in het eten te gooien. Op basis van een afkoelingscurve van de aarde kwam hij tot een veel jongere leeftijd dan Darwin nodig had, maar de ontdekking van radioactiviteit (radioactief verval produceert warmte) zette deze berekeningen op losse schroeven.

Tegenwoordig wordt de leeftijd van de aarde op ongeveer 4,5 miljard jaar geschat. Echte deep time dus. In ieder geval meer dan genoeg om biologische evolutie te laten plaatsvinden. 

Naast het ontstaan van soorten moet er in de evolutietheorie, wanneer de natuurlijke selectie  heel streng selecteert, ook rekening worden gehouden met het uitsterven van soorten.


Al vanaf het midden van de 18e  eeuw was het duidelijk dat soorten kunnen uitsterven. Tenzij de soort een fossiel achterlaat, maar dat komt niet zo heel erg vaak voor (heeft u nog de schedel van uw overgrootvader bij de hand om te bewijzen dat u voorouders had en niet uit een schutting bent gezaagd?), zorgt dit uitsterven van een soort voor een gat in onze biologische kennis.


Het leven dat wij nu op aarde zien is niet de keten van soorten van primitief naar complex of van eencellig naar meercellig. Alle soorten hebben een evenlange evolutie ondergaan en geen van de huidige soorten kan gezien worden als een voorouder van een andere soort. Ze staan allemaal aan de punt van een tak van     DE LEVENSBOOM  en alle takken zijn even lang. De gemeenschappelijke voorouders en tussenvormen zijn gestorven en verdwenen.


Soms worden er fossielen gevonden die op de voorspelde tussenvorm lijken (bijvoorbeeld een voorspelde tussenvorm tussen landdier en walvis), maar dat vinden vraagt een grote portie geluk (en vaak, zie ook weer de walvis, een berekende inschatting waar je zou moeten zoeken).

Deze schets, gemaakt door Charles Darwin in 1837 vlak nadat hij teruggekeerd was naar Engeland van zijn reis rond de wereld met de Beagle, is zijn eerste schets van een ‘levensboom' (tree of life). Het laat zien hoe hij dacht over het ontstaan van verschillende variaties en soorten als vertakkingen uit 1 enkele ‘ouder' soort.


De schets ontwikkelde zich uiteindelijk tot de enige afbeelding die in 1859 in The origin of species is te vinden (zie onder).


Vele bomen zijn er nadien opgetekend, in het begin vaak alleen maar op basis van anatomische (en evt fysiologische) overeenkomsten, maar na de ontdekking van DNA ook op basis van het erfelijk materiaal van verschillende soorten, waarvan ik een mooi voorbeeld hier al eens heb laten zien (en hier op 30-11- 2007 09:51 gebruikt om aan een tweetal evolutie ontkenners uit te leggen wat genetische overeenkomsten en verschillen nou eigenlijk betekenen)

.



Voor de tijd van Darwin werden organismen ook al ingedeeld in een klassificatiesysteem (het systeem van Linnaeus was al een tijd in gebruik). Het concept van Darwins boom hield in dat de klassificatie in het vervolg op basis van de genealogische relatie van de soorten zou moeten worden gedaan. Soms zijn de overeenkomsten en verschillen tussen soorten vrij duidelijk en is dat geen probleem. Soms lijkt een soort alleen maar op zichzelf en dan lukt het niet. Een reden hiervoor kan zijn dat de mogelijke tussenvormen allemaal uitgestorven zijn. Om een goede klassificatie te doen is het altijd handig wanneer er fossielen zijn die mogelijke tussenvormen representeren. Tegenwoordig kan er ook op basis van het DNA nog een poging worden gedaan om de soort in te delen in het grotere geheel.