Evolutie in een reageerbuis – Wat hebben de Nobelprijswinnaars precies gedaan?

by | jan 25, 2021 | Biologie, Evolutie, Onderwijs

De Nobelprijs voor Scheikunde ging in 2018 naar drie chemici voor de ontwikkeling van een techniek om nieuwe enzymen en medicijnen te produceren. Daarbij maakten ze gebruik van willekeurige veranderingen en selectie. Darwinisten roepen verheugd dat deze Nobelprijs onderstreept dat de evolutietheorie klopt. Maar wie iets kritischer kijkt, ziet dat de Nobelprijswinnaars een techniek gebruiken die ingenieurs en constructeurs allang toepassen om een bestaand ontwerp te optimaliseren.

Het Nobelcomité eert Frances Arnold, George Smith en Gregory Winter, omdat zij ‘de kracht van de evolutie hebben aangewend’. Arnold richtte haar onderzoek op het enzym subtilisine. Dat wordt gebruikt om eiwitvlekken uit wasgoed te verwijderen. Ze wilde het wateroplosbare enzym zodanig veranderen dat het ook zijn werk zou doen in een organisch oplosmiddel (bijvoorbeeld alcohol of aceton). Ze bracht allerlei willekeurige veranderingen aan. Daarna bouwde ze elke variant in een bacterie in en liet ze die bacteriën met elkaar concurreren in een organische vloeistof. Ze selecteerde de variant die het meest effectief was. Na drie rondes van mutatie en selectie had ze een gemuteerd enzym in handen dat meer dan 250 keer zo effectief was als het origineel. Een andere winnaar van deze Nobelprijs, Smith, paste eenzelfde werkwijze toe op virussen die bacteriën infecteren (bacteriofagen). En Winter, ten slotte, gebruikte de door Smith ontwikkelde techniek voor het maken van medicijnen, onder andere tegen kanker. De resultaten zijn indrukwekkend: dit is een knap staaltje wetenschap.

Soorten evolutie

De media die over het werk van deze drie chemici berichtten, hadden het over ‘het vangen van Darwins evolutie in een reageerbuis’. Op z’n best kun je hiervan zeggen dat dit slechts gedeeltelijk klopt, omdat ‘evolutie’ geen goed gedefinieerd wetenschappelijk begrip is. Er zijn twee totaal verschillende typen verandering die als evolutie worden bestempeld:

  •  Sommige veranderingen zijn variaties. Dat zijn veranderingen in de parameters of ‘knoppen’ van een systeem. Die variaties zorgen er bijvoorbeeld voor dat de vorm van vinkensnavels in een populatie door de tijd heen kan veranderen. Dat gebeurt door het steeds opnieuw combineren van al aanwezige erfelijke eigenschappen (genen), die in verschillende varianten voorkomen binnen een populatie.
  • Andere veranderingen zijn innovaties. Die kun je zien als het toevoegen van nieuwe ‘knoppen’ aan een systeem. Dit is het soort evolutie dat Darwinisten nodig hebben om bacteriën te kunnen veranderen in mensen, en wat tot op heden niet is waargenomen.

Variatie en selectie

Constructeurs en ingenieurs maken dikwijls gebruik van de techniek van
‘variatie en selectie’ bij het optimaliseren van een systeem met veel instelmogelijkheden. Denk bijvoorbeeld aan het optimaliseren van het vermogen van een raceautomotor. Bij deze techniek wordt willekeurig aan de ‘knoppen’ (instelmogelijkheden) gedraaid. Daarna wordt met gunstige instellingen verder gewerkt en wordt er opnieuw gevarieerd en geselecteerd. Dat gebeurt een heel aantal ronden, totdat de ideale afstelling van een motor is gevonden. Door het draaien aan knoppen ontstaan echter geen nieuwe knoppen.

Geen innovatie

Wat de Nobelprijswinnaars hebben gedaan is simpelweg het toepassen van deze bekende variatie-en-selectietechniek. Ze hebben het blinde toeval
aan het werk gezet om variaties van een gegeven ontwerp te produceren. Vervolgens hebben ze doelgericht (!) uit al die variaties een selectie gemaakt. Maar in hun reageerbuizen is het toeval niet aan het werk geweest om een nieuw ontwerp te creëren voor wasmiddelen, bacteriofagen, of medicijnen. Er zijn geen nieuwe ‘knoppen’ ontstaan en er is géén sprake van innovatie.

Duidelijkheid nodig

Dit laat maar weer eens zien hoe belangrijk het is om duidelijk te maken over wat voor type verandering het gaat bij evolutie: variatie of innovatie. Variatie kan tot stand komen door blind toeval. Voor innovatie is een Ontwerper nodig.

Dit artikel is met toestemming overgenomen uit Weet Magazine. De volledige bronvermelding luidt: Jong, W.M. de, 2018, Evolutie in een reageerbuis. Wat hebben de Nobelprijswinnaars precies gedaan?, Weet 54: 21.

M
"

Artikelen

Artikelen