De zweepstaart van bacteriën is een icoon van Intelligent Design. Veel bacterie-soorten gebruiken zweepstaarten, ook wel zweepharen, of beter nog flagellen genoemd om zich voort te bewegen. De flagel is een lange haar die met een knik in de bacteriewand is ingeplant en die heel snel rond kan draaien, meer dan 1000 omwentelingen per seconde. Door dat draaien komt er een propeller-achtige beweging in de flagel en dit zorgt voor de voortstuwing. Dat kan heel snel gaan. Bacteriën zoals Campylobacter kunnen wel tot 30 keer hun lichaamslengte per seconde afleggen. De flagel draait heel snel rond door middel van een motor die in de celwand is verankerd. Deze motor bestaat net als een door mensen onderworpen motor uit een rotor die rond draait in het centrum en een stator die het geheel verankert daaromheen. De motor gebruikt een stroom van H+-ionen als krachtbron. De structuur bestaat uit een groot aantal verschillende eiwitten en is complex van opbouw. Het geheel is ook immens van omvang. In de orde van grootte van zo’n tienmiljoen aminozuren. Verschillende bacteriën hebben verschillende flagellen. Er is echter een bepaalde basisstructuur die ze allemaal hebben. Deze basisstructuur is al zo duizelingwekkend complex en ingenieus van opbouw, dat de flagel terecht een icoon is van Intelligent Design. Er zijn namelijk geen realistische scenario’s om deze structuur door mutatie en selectie te laten ontstaan uit andere structuren, waarbij alle tussenvormen ook waardevol zijn.

Dat er bij flagellen sprake zou zijn van onherleidbare complexiteit lijkt te worden weersproken door een artikel genaamd “Biologist trace evolution of bacterial flagellar motors”. Kennelijk zijn biologen in staat niet alleen te beschrijven dat, maar zelfs ook hoe flagellen evolueerden. Dit artikel is gebaseerd op een artikel van Chaban et al. 2018, Scientific Reports getiteld Evolution of higher torque in Campylobacter-type bacterial flagellar motors. In dit artikel gaat het niet over het ontstaan van flagelmotoren maar over verdere evolutie van motoren van een basaal naar een ingewikkelder, krachtiger type. De auteurs vergeleken hiervoor motoren van een groep bacteriën die familie zijn van Salmonella en die een eenvoudiger motor hebben met die familie zijn van Campylobacter en die een grotere motor hebben met extra structuren.

De inhoud van het artikel is geen ondermijning van het gezichtspunt dat de flagel een onherleidbaar complexe structuur is. Het gaat tenslotte niet om de basisstructuur. Dit maakt het artikel interessant. Evolutionisten zijn namelijk gedwongen om te geloven dat complexe structuren zijn ontstaan uit minder complexe structuren. Voor creationisten geldt dat niet. Het zou in principe prima kunnen dat uit eenvoudige motoren wat krachtiger, beter aangepaste motoren zijn ontstaan. Het kan echter ook prima zo zijn dat ze afzonderlijk door God geschapen zijn. Een creationist kan dus onbekommerd toekijken in hoeverre evolutionisten zich laten leiden door hun geloof of door de data. De auteurs van het artikel bestudeerden flagelmotoren van een aantal veel voorkomende darmbacteriën en enkele andere bacteriën en uitgaand van het evolutionistische denkframe, plaatsten ze die in een scenario van evolutie van relatief eenvoudig naar complex, die in hun ogen het meest waarschijnlijk is.

“How did Campylobacter-type motor evolve from a simples ancestral motor? During our previous work, we discovered that each accessory protein is essential, posing a conundrum: how could proteins have been added stepwise to form this (naively “irreducible complex”) motor?”

En ze denken dat ze de vraag hebben kunnen beantwoorden:

“Our results enable us to propose a model for how the Campylobacer-type motor evolved by inferring a possible scenario for the order of protein recruitment events, and the selective benefits at each step”

De problemen die ze bij hun voorstelling van zaken hebben ondervonden zijn de volgende.
1) Als de fylogenetische stamboom wordt bepaald op basis van bepaalde eiwitten die betrokken zijn bij het motorcomplex dan is deze anders dan als ze wordt gebaseerd op ribosomale eiwitten. Dit probleem wordt opgelost door horizontal gene transfer te veronderstellen
2) Van een aantal structuren die in de krachtige type Campylobacter motor voorkwamen kon geen equivalent elders gevonden worden, deze eiwitten werden verder in de analyse genegeerd.
3) De ringstructuur van de grote krachtige motoren bestaat uit 17-voudige symmetrie. De eenvoudige motoren hebben allemaal rond een 12/ 13-voudige symmetrie. Daar zit slechts een geval tussen (Arcobacter) met een 16-voudige symmetrie. Deze laatste bacterie wordt als een missing link gezien. Deze motor is niet veel krachtiger dan de eenvoudige 12-symmetrie motoren zoals van Salmonella. Het upgraden van een motor van “12-cilinders” naar een motor van “16 cilinders” leidde dus niet tot een betere werking.
4) Voor het maken van een veronderstelde evolutionaire verwantschap moeten de auteurs aannemen voor een structuur dat deze drie keer afzonderlijk is ontstaan (inner membrane stator support) en voor een andere dat deze vier keer afzonderlijk is ontstaan (outer membrane stator support). Dan is er sprake van convergente evolutie. Dergelijke aannames maken een scenario niet waarschijnlijker.
5) De resultaten van de studie kunnen niet verklaard worden vanuit het principe van Darwinistische evolutie: geleidelijke verandering door mutaties en selectie. Daarom spreken de auteurs van een “Quantum leap”. Er wordt in de evolutie kennelijk een kwantumsprong gemaakt waarbij in korte tijd onverklaarbaar complexe structuren verschijnen. De kwantumsprong zou men kunnen beschouwen als een atheïstische beschrijving van een wonder. Omdat de auteurs binnen de context van de evolutietheorie werken, is de aanname van kwantumsprongen nodig. De argumentatie gaat dan verder dat aangezien kwantumsprongen “kennelijk” voorkomen, ze waarschijnlijk ook makkelijk plaats vinden en uiteindelijk zelfs onvermijdelijk zijn. We zien dat de fantasie leidend is.
6) De auteurs worstelen met de vraag: Why have not all bacteria evolved or acquired a high-torque motor such as the Campylobacter-type motor?

Het antwoord is duidelijk. Het is een kwestie van balans tussen kosten en baten. Een krachtige motor kost energie. Als zo’n motor niet nodig is, dan is het beter om een eenvoudigere versie te hebben. Campylobacters leven in een omgeving die rijk is aan voedingsstoffen, namelijk in de darmen. Daar is energie genoeg. Maar Salmonella en zijn familie dan? Die leven ook in de darmen, ze zijn uiterst succesvol maar hebben toch relatief eenvoudige motoren. Dat Salmonella het moet doen met een zwakke motor is volgens de auteurs een “historical accident”, of het komt doordat Salmonella in meerdere verschillende omgevingen kan leven dan Campylobacter en daarom meer een generalist is. Dit is prietpraat. Campylobacter en Salmonella leven samen in dezelfde omgeving: de darmen van mensen en dieren. Ze komen beiden op grote schaal voor. Salmonella en zijn familie, zoals de bekende E. coli zijn zeer geavanceerde bacteriën die uitgebreid genen uitwisselen met andere bacteriën. E. coli is een specialist. Er had makkelijk horizontal gene transfer kunnen plaats vinden en de druk vanuit de omgeving is overeenkomstig. Er is door de auteurs geen geldig argument gegeven waarom een krachtige motor wel voordelig zou zijn voor Campylobacter -soorten en niet voor soorten die familie zijn van Salmonella.

Al met al zien we dat er voor het maken van een verhaal over de veronderstelde evolutie van eenvoudige flagelmotoren naar krachtigere motoren een beroep moet worden gedaan op hulphypotheses als horizontal gene transfer, convergente evolutie en als kers op de taart een kwantumsprong. Vooralsnog kunnen we wetenschappelijk gezien over de waarschijnlijkheid van dit scenario terughoudend zijn.

LEUK ARTIKEL?
Bent u blij met dit artikel? Het onderhoud en de ontwikkeling van deze website vragen financiële offers. Zou u ons willen steunen met een maandelijkse bijdrage? Dat kan door ons donatieformulier in te vullen of een bijdrage over te schrijven naar NL53 INGB000 7655373 t.n.v. Logos Instituut. Logos Instituut is een ANBI-stichting en dat wil zeggen dat uw gift fiscaal aftrekbaar is.

Written by

De zweepstaart van bacteriën is een icoon van Intelligent Design. Veel bacterie-soorten gebruiken zweepstaarten, ook wel zweepharen, of beter nog flagellen genoemd om zich voort te bewegen. De flagel is een lange haar die met een knik in de bacteriewand is ingeplant en die heel snel rond kan draaien,

...
Read more