kan het nog evolueren? De lammergier wordt geconfronteerd met de gevaren van een beperkte genenpool nadat hij bijna tot uitsterven is bejaagd. Zie meer foto's van vogels. Franz Aberham/Workbook Stock/Getty Images

Iedereen die biologie heeft gevolgd, heeft de uitdrukking 'survival of the fittest' gehoord. Tot opluchting van bankaardappelen overal, de uitdrukking verwijst niet naar fysieke fitheid, maar eerder naar evolutionaire fitheid. Als een populatie van een bepaalde soort zich voortplant, bepaalde varianten van een gen, bekend als allelen , kan vaker voorkomen in die populatie, omdat die allelen gunstig blijken te zijn om te overleven.

Gepeperde motten waren het beroemdste voorbeeld van dit proces in actie. Vóór de industriële revolutie van Engeland, lichtgekleurde, gepeperde motten waren veel meer dan de donkergekleurde variëteit. Omdat vervuiling door fabrieken steden met roet bedekte, echter, donker gekleurde motten waren ineens veel beter gecamoufleerd tegen roofvogels, en binnen enkele decennia de donkergekleurde mot kwam vaker voor dan de lichtgekleurde variant. De evolutie van de gepeperde mot is een voorbeeld van: natuurlijke selectie op het werk; de genetische variatie die het meest geschikt is voor een bepaalde omgeving is degene die gedijt.

Maar niet elke soort heeft het geluk een rijke en gevarieerde genenpool te hebben. Bijvoorbeeld, een catastrofale gebeurtenis zoals een aardbeving of snelle klimaatverandering kan de meerderheid van een soort uitroeien, waardoor er slechts een paar genetisch vergelijkbare leden overblijven om door te gaan. Overbejaging kan hetzelfde effect hebben, resulterend in wat biologen noemen bevolking knelpunt . Zelfs als de soort herstelt van het knelpunt en zijn aantal vergroot, volgende generaties kunnen nog steeds geen genetische diversiteit hebben, een ernstige handicap, volgens Dr. Shozo Yokoyama, een professor in de biologie aan de Emory University.

"Om natuurlijke selectie te laten plaatsvinden, we moeten variatie hebben, " zegt dr. Yokoyama, "en als leden van een soort meer variatie hebben, er is een grotere kans dat die genen gevonden kunnen worden door natuurlijke selectie."

Indien, anderzijds, een soort heeft weinig genetische variatie, dat soorten zich mogelijk niet kunnen aanpassen aan veranderende omgevingsomstandigheden. Genetische drift , een ander belangrijk mechanisme van evolutie, hangt ook af van significante genetische variatie om te kunnen functioneren (hoewel in het geval van genetische drift, toeval bepaalt welke allelen overheersend worden). Gezien hoe zowel natuurlijke selectie als genetische drift functioneren door genetische diversiteit, je zou je redelijkerwijs kunnen afvragen of soorten met kleine genenpools überhaupt kunnen evolueren.

de cheeta, bijvoorbeeld, had ooit vier verschillende ondersoorten, maar heeft er nu slechts één na blijkbaar een populatieknelpunt te hebben ervaren. In feite, na het bestuderen van de enzymen van cheeta's, wetenschappers hebben geconcludeerd dat zo recent als 10, 000 jaar geleden, minder dan zeven cheeta's bleven. Cheeta's waren in staat om hun aantal te vergroten door inteelt, maar niet de grootte van hun genenpool. Nutsvoorzieningen, het gebrek aan genetische diversiteit van de cheeta maakt het zeer vatbaar voor ziekten en veranderingen in het milieu.

De lammergier wordt geconfronteerd met soortgelijke bedreigingen nadat hij op de rand van uitsterven is gejaagd; wetenschappers hebben vastgesteld dat de weinige overgebleven vogels allemaal afstammen van een populatie van slechts 36. Lammergieren missen nu de genetische diversiteit om effectief te evolueren door natuurlijke selectie of genetische drift. Maar zijn de cheeta en de lammergier door hun kleine genenpool tot uitsterven gedoemd? Misschien niet.

Hun hoop ligt in mutatie. Mutatie treedt op wanneer genetisch materiaal niet goed wordt gedupliceerd. Gewoonlijk zijn mutaties ofwel schadelijk ofwel hebben ze geen effect op een organisme, maar af en toe kunnen mutaties positieve veranderingen in de genenpool van een soort introduceren. Bovendien, mutatie is niet afhankelijk van genetische diversiteit om te functioneren.

"In termen van genetische krachten, mutatie is de enige die genetische variatie in een populatie veroorzaakt; het is de bron voor die variatie, " zegt Dr. Yokoyama. "En die mutatie kan op elk moment in elke populatie voorkomen. Er is altijd een kans dat een populatie door een mutatie in een nieuwe richting kan evolueren."

Dat betekent dat, zelfs als een soort helemaal geen genetische diversiteit had, het zou nog kunnen evolueren. Volgens Dr. Yokoyama, dat is goed nieuws voor cheeta's.

"Mutatie gebeurt in een bepaald tempo, en dan kunnen selectie of andere systemen eraan werken, afhankelijk van de omgeving, "zegt hij. "Zelfs voor cheeta's, als je maar lang genoeg wacht, mutaties kunnen variatie creëren."

Veel meer informatie

Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen

• Hoe genenpools werken
• Hoe natuurlijke selectie werkt
• Hoe evolueert de mens?
• Gaan roodharigen uitsterven?

Meer geweldige links

• Dr. Saul's Biology in Motion:Evolution Lab
• Evolutie 101 - Museum voor paleontologie van de Universiteit van Californië
• Evolutie - PBS

bronnen

• Biologie online. "De genenpool en soortvorming." 1 januari 2010. (24 september, 2010) http://www.biology-online.org/2/14_gene_pool.htm
• jones, Sam. "Beperkte genenpool zorgt voor slechte golven." De Wachter. 25 januari 2005. (24 september, 2010) http://www.guardian.co.uk/science/2005/jan/25/medicalresearch.sciencenews
• Kruszelnicki, Karl S. "Cheetah uitsterven." ABC-wetenschap. 2 aug. 1999. (24-09-2010) http://www.abc.net.au/science/articles/1999/08/02/40791.htm
• O'Neil, Dennis. "Moderne evolutietheorieën:kleine populatie-effecten." Palomar College. 18 maart 2010. (24 september, 2010) http://anthro.palomar.edu/synthetic/synth_5.htm
• PBS. "Genetische drift en het Founder-effect." 2001. (24 september, 2010) http://www.pbs.org/wgbh/evolution/library/06/3/l_063_03.html
• Bidden, Leslie A. "Genetische drift:knelpunteffect en de zaak van de lammergier." Natuureducatie. 2008. (24 september, 2010) http://www.nature.com/scitable/topicpage/genetic-drift-bottleneck-effect-and-the-case-1118
• Universiteit van Californië Museum voor paleontologie. "Evolutie 101." (24 sept. 2010) http://evolution.berkeley.edu/evosite/evo101/index.shtml
• Universiteit van Michigan. "Evolutie en natuurlijke selectie." 16 december 2009. (24 september 2010) http://www.globalchange.umich.edu/globalchange1/current/lectures/selection/selection.html
• Yokoyama, Shozo. hoogleraar biologie, Emory-universiteit. Persoonlijk interview. 21 september 2010