InfoNu.nl > Dier en Natuur > Biologie > De invloed van genen op evolutie

De invloed van genen op evolutie

De invloed van genen op evolutie Hoe voltrekt evolutie zich aan de hand van genetica? De principes van genen en overerfbaarheid hebben hierin een belangrijke rol; natuurlijke selectie kan uiteindelijk leiden tot verschillende soorten.

Basisprincipes van de genetica

Al onze cellen bevatten DNA waarop ons genetisch materiaal vastgelegd is in de vorm van genen. Genen zijn stukjes DNA met een bepaalde functie. Het DNA is verdeeld in chromosomen waarop vele genen staan. De locatie van een gen op een chromosoom heet een locus. Elk dier heeft twee kopieën van elk chromosoom (met uitzondering van de X-en Y-chromosomen) waarbij één kopie afkomstig is van elke ouder. Deze chromosomen heten homologe paren.

Genen kunnen meerdere vormen hebben, genaamd allelen. Als een organisme van beide ouders hetzelfde allel ontvangt wordt dat homozygoot genoemd. Als het van elk een ander allel ontvangt wordt dat heterozygoot genoemd. Eén van de allelen kan sterker zijn dan de andere: in dat geval wordt het een dominant allel genoemd (aangeduid door een hoofdletter). Het zwakkere allel wordt dan recessief genoemd (aangeduid met een kleine letter).

Men spreekt over een genotype en een fenotype. Onder het genotype verstaat men de twee allelen van een gen die een organisme bezit. Onder het fenotype verstaat men de uiterlijke kenmerken die deze genen veroorzaken. Als een organisme bijvoorbeeld als genotype homozygoot is voor een recessief gen (xx) zal het organisme het fenotype van het recessieve allel hebben. Als een organisme daarentegen het genotype heterozygoot (xX of Xx) of homozygoot van het dominante allel (XX) van het gen is, zal het organisme het genotype van het dominante allel hebben. Genen kunnen verder ingedeeld worden in twee categorieën: structurele genen die worden vertaald tot eiwitten en regulerende genen die controle uitvoeren over andere genen door ze aan of uit te schakelen.

Mutatie als een bron van genetische variatie

Natuurlijke selectie kan alleen plaatsvinden als er genetische individuele verschillen bestaan. Deze genetische verschillen kunnen spontaan ontstaan door mutaties. Voorbeelden van mutaties zijn de toevoeging, verwijdering of vervanging van één of meerdere baseparen. Mutaties kunnen gunstig, ongunstig of neutraal zijn. Als een mutatie gunstig is en ervoor zorgt dat het organisme beter is aangepast aan de omgeving kan dit voor meer nageslacht zorgen dan andere individuen. Dit leidt ertoe dat de frequentie van het gemuteerde allel zal toenemen in de populatie.

Reproductie als bron van genetische variatie

Ook tijdens reproductie ontstaat er genetische variatie. Tijdens reproductie dragen beide ouders elk één chromosoom bij aan het homologe paar van het nageslacht. De twee homologe chromosomen van de vader worden met elkaar gemengd tot er één nieuw chromosoom ontstaat dat hij vervolgens afstaat. Voor de moeder geldt hetzelfde. Dit proces, genaamd recombinatie, zorgt ervoor dat het nageslacht hoogstwaarschijnlijk een iets ander fenotype zal zijn dan zijn ouders.

Basis principes van evolutie

Evolutie wordt door biologen gedefinieerd als een verandering in de frequentie van verschillende allelen in een populatie of soort gedurende de loop van generaties en omvat zowel kleine veranderingen binnen een populatie (micro-evolutie) als de vorming van nieuwe soorten (macro-evolutie). Charles Darwin kwam als eerste op de theorie van natuurlijke selectie. Hij baseerde dit op drie feiten; elke soort heeft de mogelijkheid om exponentieel te groeien; de hoeveelheid individuen van een populatie zijn doorgaans gedurende de tijd stabiel; er bestaat een beperkte hoeveelheid voedsel en grondstoffen. Hieruit concludeerde hij dat individuen constant in competitie met elkaar moesten zijn voor deze beperkte hoeveelheid voedsel en grondstoffen. Daarnaast maakte hij nog twee belangrijke observaties: elk individu is uniek; individuele eigenschappen zijn tot op zekere hoogte erfelijk. Dit leidde hem tot de gevolgtrekking dat sommige individuele eigenschappen zorgden voor meer overlevingssucces en meer nageslacht (natuurlijke selectie) en dat er door erfelijkheid na vele generaties een verandering in de frequentie van deze eigenschappen ontstaat (evolutie).

Er zijn vier krachten die ervoor kunnen zorgen voor dat naarmate de tijd verstrijkt er verschillende allel-frequenties ontstaan: mutatie (is zeer zeldzaam en heeft een zeer klein effect op de allel-frequentie); natuurlijke selectie; genetische uitwisseling; genetische drift. Als individuen van de ene populatie naar een andere verplaatsen ontstaat er genetische uitwisseling waardoor er een verandering van de allel-frequentie optreedt. Genetische drift is het proces waarbij allel-frequenties door het toeval variëren en het doorgeven van genen niet gekoppeld is aan natuurlijke selectie.

Aanpassing, Fitheid en Selectie

De term aanpassing zoals door Darwin gebruikt gaat niet over het aanpassingsvermogen van het individu maar over de verandering van genetische variatie door natuurlijke selectie. Fitheid, zoals Darwin het noemt, is simpelweg de hoeveelheid aan nageslacht die een bepaald individu kan voortbrengen en is afhankelijk van een groot aantal aanpassingen. Het is verder belangrijk om te begrijpen dat de natuur niet letterlijk selectie uitvoert zoals bijvoorbeeld een hondenfokker dat doet. De natuur heeft geen intrinsiek doel, zelfs niet het laten overleven van de soort. Verder gaat het altijd om de relatieve fitheid omdat "Survival of the fittest" een tautologie zou zijn als alleen de meest fitte individuen zouden overleven.

Evolutionaire verklaringen zijn ingewikkeld

Ten eerste zijn bijvoorbeeld niet alle eigenschappen direct overerfbaar en natuurlijke selectie kan er daarom geen effect op uitoefenen (denk bijvoorbeeld aan geleerde dingen en ervaringen). Ten tweede is er altijd een ingewikkelde relatie tussen omgeving en individu, bijvoorbeeld als een individu zicht in een groep bevindt. De opoffering van het individu zou de soort kunnen dienen maar duidelijk niet het belang van het individu. Daarnaast verandert de omgeving constant en zal een eigenschap die op het ene moment voordelig is op een ander moment nadelig kunnen zijn. Het is daarom niet slim om een eigenschap direct toe te schrijven aan het product van natuurlijke selectie

Nota bene: de in dit artikel naar voren gebrachte ideeën zijn gebaseerd op wetenschappelijke inzichten die onderbouwd worden door experimentele bewijzen. Uiteraard hebben mensen het recht op het hebben van hun eigen overtuiging. Het doel van deze informatie is geenszins om mensen met alternatieve ideeën te kwetsen.
© 2014 - 2019 Koenklaver, het auteursrecht (tenzij anders vermeld) van dit artikel ligt bij de infoteur. Zonder toestemming van de infoteur is vermenigvuldiging verboden.
Gerelateerde artikelen
De rol van religie tussen genetica en evolutieDe rol van religie tussen genetica en evolutieDe rol van evolutie ten opzichte van religie wordt indirect uitgedrukt in wat religie doet voor mensen. Evolutie heeft d…
Mutaties in onze genen: DNA veranderingMutaties in onze genen: DNA veranderingOns DNA is voortdurend onderhevig aan allerlei factoren van buitenaf. Af en toe gaat er wat fout in de DNA-structuur, er…
Basis van de geneticaBasis van de geneticaGenetica wordt steeds belangrijker in de huidige maatschappij, nu het DNA steeds meer gebruikt wordt. Er zullen nog maar…
GeslachtschromosomenGeslachtschromosomenIeder mens heeft in zijn chromosomenpakket over het algemeen twee geslachtschromosomen zitten. Deze chromosomen bepalen…
Biologie Uitgelegd - EvolutieEvolutie is een belangrijk proces. Welke theorien bestaan er over evolutie en hoe kun je bijvoorbeeld bewijzen dat een s…
Bronnen en referenties

Reageer op het artikel "De invloed van genen op evolutie"

Plaats als eerste een reactie, vraag of opmerking bij dit artikel. Reacties moeten voldoen aan de huisregels van InfoNu.
Meld mij aan voor de tweewekelijkse InfoNu nieuwsbrief
Ik ga akkoord met de privacyverklaring en ben bekend met de inhoud hiervan
Infoteur: Koenklaver
Gepubliceerd: 16-09-2014
Rubriek: Dier en Natuur
Subrubriek: Biologie
Bronnen en referenties: 2
Schrijf mee!