Een van de sleutels voor het begrijpen van het ontstaan van soorten is een concept waar maar weinigen van hebben gehoord: genetische drift. Toch speelt dit proces een cruciale rol in de gangbare wetenschappelijke verklaring voor de oorsprong van soorten – en tevens in het schepping/evolutie-debat.

Achtergrond

Jarenlang werd genetische drift (genetic drift) overschaduwd door een veel bekender concept: natuurlijke selectie, of het overleven van de sterkste om te reproduceren. Het is eenvoudig om in te zien waarom. Darwin zette die term immers in de titel van zijn boek: Over de oorsprong van soorten door natuurlijke selectie. Tot op de dag van vandaag baseren evolutionisten zich voor het verklaren van het ontwerp dat we in de natuur zien vooral op natuurlijke selectie – en niet op genetische drift1:

Hoewel natuurlijke selectie leidt tot aanpassing, doet genetische drift dat niet – het is dus niet verantwoordelijk voor die anatomische, fysiologische en gedragskenmerken van organismen, die hen uitrusten voor voortplanting en overleving.

Gecombineerd met de eenvoud van het concept – dat de meest superieure overleven, en dat de zwakkere uitsterven – heeft natuurlijke selectie de discussie over het ontstaan van soorten gedurende 150 jaar gedomineerd.

De genetische drift daarentegen is voor de overgrote meerderheid van de mensen verborgen en onbekend gebleven. Kort gezegd: genetische drift is het toepassen van statistiek op genetica. Maar wees niet bang: de wiskunde is vrij eenvoudig te volgen – en heeft een opmerkelijke relevantie voor het verklaren van het ontstaan van soorten. We zullen spoedig ontdekken dat genetische drift waarschijnlijk een van de belangrijkste manieren was waardoor soorten ontstonden uit de verschillende “typen” dieren die met Noach aan boord van de Ark waren.2

Nieuwe soorten en de zondvloed

Wanneer we het hebben over genetische drift, is het allereerst belangrijk om te beseffen, dat we niet te maken hebben met wetenschappelijke wetten. In plaats daarvan hebben we te maken met waarschijnlijkheden. Neem bijvoorbeeld een stel potentiële ouders. Welke wetenschappelijke wet kan voor hen voorspellen of hun kind een jongen of een meisje zal zijn? Ondanks dat we in een vergevorderd wetenschappelijk tijdperk leven, hebben we geen dergelijke wet tot onze beschikking en dat is waarom ‘gender-reveal-parties’ zo’n hit zijn! Bij ontbreken van een dergelijke wet moeten we onze toevlucht tot waarschijnlijkheden nemen. Gemiddeld is ongeveer 50% van de geboren kinderen een jongen en 50% is een meisje. Afwijkingen van dit gemiddelde komen voor – daarom zijn dit waarschijnlijkheden, geen wetten. Statistisch gezien hebben de meeste ouders 50% kans op een jongen en 50% kans op een meisje. Op die manier gaan we de vorming van nieuwe soorten met waarschijnlijkheden onderzoeken.

Laten we ter illustratie de oorsprong bekijken van de zeven levende paardachtigen. Vanuit fokstudies is het waarschijnlijk dat ze tot hetzelfde Bijbelse basistype behoren en daarom afstammen van een enkel paar paardachtigen aan boord van de ark. Na de zondvloed verliet dit paar de ark en gaf gedurende de afgelopen 4.500 jaar aanleiding tot de zeven levende soorten die we vandaag zien. Laten we dieper ingaan op hoe genetische drift mogelijk een rol heeft gespeeld in dit proces.

Laten we, als uitgangspunt, zeggen dat Noah een heterozygoot paar paardachtigen aan boord van de Ark bracht – een paar dat een mix aan genetische informatie had. (Ter verduidelijking, bedenk dat het voorvoegsel homo- betekent hetzelfde; hetero- betekent verschillend.) Bij seksueel voortplantende wezens erven nakomelingen deze genetische informatie van beide ouders. Een zebra-baby krijgt de helft van zijn DNA van zijn moeder, de helft van zijn vader. Bovendien is het niet zo dat de genetische informatie voor de rechterkant van het lichaam van vader komt en de informatie voor de linkerkant van moeder, maar dat beide ouders informatie doorgeven voor het hele lichaam. Vervolgens gebruikt het lichaam van de baby de combinatie van informatie om zijn eigen unieke uiterlijk te produceren – afkomstig van de heterozygote genetische informatie die het bezit als gevolg van het hebben van twee ouders.

Voor alle duidelijkheid, we zeggen niet dat het DNA in de mannelijke paardachtige compleet anders was dan het DNA in de vrouwelijke paardachtige. Huidige gegevens geven aan dat het overgrote deel van de DNA-sequentie identiek was bij de twee individuen.3 Maar, op 25 miljoen of meer van hun DNA-sites (indruisend tegen ons gevoel, is dit nog steeds een kleine fractie van hun totale DNA!), hadden deze twee individuen DNA-verschillen.

Hoe kan dit enkele paar aanleiding geven tot de gestreepte en ongestreepte paardachtigen die tegenwoordig op aarde rondlopen?

Genetische drift en de vloed

Om de discussie eenvoudig te houden, laten we de genetica vergaand vereenvoudigen. Laten we A gebruiken om de genetische informatie voor strepen aan te geven, en laten we a gebruiken om de genetische informatie om effen aan te duiden. (In ons voorbeeldje, van de 25 miljoen mogelijke DNA-sites waar verschillen bestaan, nemen we aan dat slechts één site relevant is voor de vachtkleur – wat ook een vergaande simplificatie is.) Een heterozygoot paar op de Ark zou een genetische samenstelling hebben van Aa – het mannetje zou Aa zijn geweest, en het vrouwtje zou ook Aa zijn geweest. Deze ouders waren mogelijk semi-gestreept, vergelijkbaar met de paard-zebra en ezel-zebra hybriden die we in onze kinderboerderij in het Creation Museum hebben.

Met een Punnett-vierkant kunnen we de waarschijnlijkheden voorspellen dat deze ouders gestreepte of niet-gestreepte nakomelingen zouden krijgen:

Zo zal gemiddeld ongeveer 25% (1 op 4) van de nakomelingen gestreept zijn (die zijn AA), 25% (1 op 4) een effen kleur hebben (bij aa) en 50% (2 op 4) ) zullen half gestreept zijn zoals de ouders (Aa). Of, in waarschijnlijkheidstermen, hun nakomelingen hebben een kans van 25% om gestreept te worden, een kans van 25% om effen gekleurd te zijn, en een kans van 50% om hetzelfde te blijven als de ouders.

Hoe heeft dit verband met het onderwerp soortvorming? Laten we een algemene, maar waarschijnlijk onjuiste veronderstelling vermijden: namelijk dat achter soortvorming een specifiek doel zit. Het proces van soortvorming in het wild is niet zoals het proces van fokken op boerderijen en fokkerijen. Om een nieuwe soort te vormen, hoeven de nakomelingen geen vooraf bepaald doel of doelstelling te bereiken. Biologen classificeren groepen dieren niet alleen als nieuwe soorten als ze de eigenschappen bezitten die de biologen willen dat ze hebben. In plaats daarvan bestempelen biologen populaties van dieren als nieuwe soorten als ze verschillend zijn en geïsoleerd van andere populaties van dieren. Daarom willen we voor ons doel de waarschijnlijkheid weten dat nakomelingen er anders uitzien dan hun ouders.

In ons voorbeeld, zowel de gestreepte als de effen gekleurde nakomelingen verschillen van hun ouders. Gecombineerd vertegenwoordigen de waarschijnlijkheden van deze twee uitkomsten de waarschijnlijkheid om anders te zijn dan de ouders: 25% + 25% = een 50% kans om anders te zijn. Wauw!

Maar laten we nu even stoppen en nadenken voordat we verder gaan en de statistiek van de volgende generatie bekijken. Bij onze huidige set nakomelingen hebben we nog geen nieuwe soort. Om een nieuwe soort te krijgen, moeten we een hele populatie van op elkaar lijkende individuen produceren – gelijk aan elkaar, maar verschillend van de ouders. Gemiddeld krijgen4 paardachtigen ongeveer 1 nakomeling per jaar en deze nakomeling wordt pas rond de leeftijd van 3 jaar geslachtsrijp. (Vanwege multiplicatieve groei, zal dit, ondanks deze schijnbaar trage start, nog steeds resulteren in meer dan 1 miljoen (!) individuen in 100 jaar.5) Voor onze statistiek om tot een nieuwe soort te komen, moeten we twee nakomelingen produceren die er anders uitzien dan hun ouders.

In feite hebben we twee nakomelingen nodig die gelijk zijn aan elkaar – maar verschillend van hun ouders. Als een van de nakomelingen gestreept was (d.w.z. AA) en de andere effen (d.w.z. aa), dan zouden hun nakomelingen eenvoudig terugkeren naar de ouderlijke uiterlijk — semi-gestreept (d.w.z. Aa) – en zouden we niet verder komen op het pad naar een nieuwe soort.

Met andere woorden, we hebben twee gestreepte of twee effen nakomelingen nodig. De kans op deze uitkomst is de kans om twee van de individuele uitkomsten op een rij te krijgen – dat is 25% (d.w.z. 1 op 4) vermenigvuldigd met 25% (d.w.z. 1 op 4), wat een 1 op 16 kans oplevert . Maar deze 1 in 16 kans kan op twee manieren worden gerealiseerd – en wel met twee gestreepte nakomelingen (een 1 op 16 kans) of met twee effen nakomelingen (een 1 op 16 kans). Samen (1 op 16 plus 1 op 16) levert een kans van 2 op 16 op. Statistisch produceert het stel Ark-paardachtigen slechts 12,5% van de tijd twee identiek-op-elkaar-maar-verschillend-van-ouders-nakomelingen (2/16 = 0,125). Vanuit een andere invalshoek bekeken, zouden de Ark-ouders 87,5% van de tijd geen paar produceren dat de basis zou kunnen vormen voor een nieuwe soort. Maakt dit post-Vloed-soortvorming moeilijk?

Nee. Hier gaan de multi-generatie statistische effecten van genetische drift een rol spelen. Laten we omwille van het argument zeggen dat de eerste nakomeling van het stel Ark-paardachtigen gestreept was (d.w.z. AA) en dat de volgende nakomeling semi-gestreept (d.w.z. Aa) net als de ouders. (Dit type scenario, namelijk een homozygote — bijv. AA or aa — nakomeling gekoppeld aan een heterozygoot — dus Aa — nakomeling hebben een kans van 50% om te ontstaan.6) Als deze twee nakomelingen zelf ouders werden, kunnen we de waarschijnlijkheden berekenen van hun nakomelingen met een ander Punnett-vierkant:

Nogmaals, de kans dat hun nakomelingen er anders uitzien dan de originele Ark-ouders (d.w.z. de kans om AA-nakomelingen te krijgen) is nog steeds 50%. Maar nu wordt de kans groter om twee identiek-aan-elkaar-maar-verschillend-van-de-originele-ouders nakomelingen te krijgen. Nogmaals, we vermenigvuldigen individuele waarschijnlijkheden – de waarschijnlijkheid op het krijgen van een verschillend nageslacht (d.w.z. AA) vermenigvuldigd met zichzelf. Dit laat zien dat deze paring van AA en Aa een kans van 25% heeft om een paar te produceren dat de basis zou kunnen vormen voor een nieuwe soort (d.w.z. 1 op 2 vermenigvuldigd met 1 op 2 = 1 op 4, dat is 0,25 of 25% ).

Dus in slechts twee generaties springt de waarschijnlijkheid op het voortbrengen van een paar nakomelingen dat zou kunnen leiden tot een nieuwe soort naar 1 op 4. Iedereen die aan een loterij meedoet, zou graag zulke goede kansen hebben. Bovendien als een groepje als deze dan geïsoleerd zou raken van alle anderen – wat gemakkelijk zou kunnen gebeuren als de dieren zich vanuit Ararat over de aarde verspreidden, dan zou deze populatie homozygoot worden. Met andere woorden, ze zouden een deel van de genetische informatie die aanwezig was in de ouders verliezen – ofwel de A ofwel de a informatie. In feite zou dit leiden tot een permanente verandering van de populatie, die zou worden erkend als een nieuwe soort.
Maar hoe zit het met het feit dat we dit proces sterk vereenvoudigd hebben? Het uitvoeren van een realistischer scenario zou dit proces nog vergemakkelijken. Meer DNA-verschillen betekenen meer manieren om een diversiteit aan nakomelingen te produceren – wat betekent, meer manieren om een nieuwe soort te krijgen!

Snelle soortvorming

Bedenk wat we net hebben waargenomen: als we een startpopulatie van heterozygote ouders hebben (waar meerdere onafhankelijke aanwijzingen voor zijn7), is de snelle productie van nieuwe soorten eigenlijk gegarandeerd. Op het eerste gezicht is deze conclusie niet gemakkelijk te herkennen. Maar dat komt omdat het verschillende kleine, schijnbaar onbeduidende statistische stappen omvat. Toch tellen deze kleine veranderingen in de loop van de tijd heel snel op om grootschalige verandering te bewerken, die we nieuwe soorten noemen.

In zekere zin is het scenario dat we zojuist hebben gezien, analoog aan het wandelen over een smalle bergrug. Laten we zeggen dat de kam de genetische (heterozygote) toestand van de Ark-ouders voorstelt. Laten we ook zeggen dat de valleien aan weerszijden van de bergkam de genetische (homozygote) toestand vertegenwoordigen in de afstammelingen van deze ouders die nieuwe soorten werden. Als je op de smalle bergkam loopt, kun je af en toe per ongeluk naast het pad stappen. Bij een smal pad zul je jezelf moeten opvangen en je evenwicht moeten herwinnen om te voorkomen dat je de helling afvalt. Voor elke stap buiten het pad, moet je extra moeite doen om de positie terug te krijgen die je eerder had op de bergkam. In sommige gevallen is je volgende stap mogelijk ook buiten het pad. Voor elke stap die je van het pad afdwaalt, wordt de kans groter dat je permanent van het pad af blijft en langs de helling tuimelt. Een vergelijkbare situatie bestaat in de genetische scenario’s die we zojuist zijn tegengekomen. Op een bergkampad blijven, is moeilijk. Van de helling afvallen gaat gemakkelijk.

Onze analogie laat ook zien waarom evolutionisten zoveel meer de nadruk leggen op natuurlijke selectie dan op genetische drift. Ook zij zien nieuwe soorten analoog aan het zich bevinden in de valleien, en ze zien heterozygote toestanden als het zich bevinden op de bergkam. Maar in het evolutionistische scenario beginnen dieren niet op de bergkam. Ze beginnen in de vallei. Het vereist een enorme inspanning en veel stappen om van onderin een vallei naar de top van de bergkam te gaan en vervolgens naar een volgende vallei. En de kans hierop is klein. Om de kans te vergroten voor eventuele gebeurtenissen met een lage waarschijnlijkheid, gebruiken evolutionisten enorme hoeveelheden tijd. Nog belangrijker: om dieren te “helpen” op hun weg naar de bergkam, doen evolutionisten beroep op natuurlijke selectie. Ze weten dat dom geluk niet veel belooft voor het oversteken van de bergrug. In plaats daarvan hopen ze dat natuurlijke selectie kleine, toevallige babystapjes richting de bergkam, die een dier zou kunnen nemen terwijl hij door de vallei gaat, zal stabiliseren. Als natuurlijke selectie elke onbedoelde babystap kan stabiliseren, kan het dier misschien uiteindelijk de top van de bergkam bereiken.

In theorie lijkt deze verklaring misschien plausibel. In de praktijk gaan sommige evolutionaire paden niet alleen over valleien en bergkammen, maar ook over diepe kloven. Sommige hypothetische evolutionaire intermediairs staan op een evolutionair pad in een vallei die door een grote kloof van een kam wordt gescheiden – een kloof die niet kan worden overbrugd door babystapjes van natuurlijke selectie. Integendeel, zoals elke waarnemer van een diepe kloof onmiddellijk zal vaststellen kan alleen een wonderbaarlijke sprong een dier uit de vallei over de kloof krijgen, van waaruit het mogelijk zijn weg naar de top van de bergkam zou kunnen vervolgen. Aangezien evolutie wonderbaarlijke sprongen verbiedt, laten dergelijke afgronden de onmogelijkheid van bepaalde evolutionaire stappen zien.8

Samenvattend, een van de sleutels voor het begrijpen van het ontstaan van soorten is genetische drift – de eenvoudige toepassing van statistiek op basisgenetica. Als Noach heterozygote voorouders aan boord van de ark heeft gebracht, dan was de vorming van nieuwe soorten – in een snel tempo – vrijwel gegarandeerd. En daar dit proces eigenlijk gegarandeerd is, gaan creationisten aan de leiding bij het debat over de centrale vraag over creatie en evolutie.

Dit artikel is met toestemming overgenomen van de website van Answers in Genesis. Het originele artikel is hier te vinden.

Voetnoten

  1. D.J. Futuyma, Evolution (Sunderland, MA: Sinauer Associates, Inc. 2013), 258.
  2. Nathaniel Jeanson, “Which Animals Were On the Ark with Noah?” Answers in Genesis, May 28, 2016, https://answersingenesis.org/creation-science/baraminology/which-animals-were-on-the-ark-with-noah/
  3. Nathaniel Jeanson and Jason Lisle, “On the Origin of Eukaryotic Species’ Genotypic and Phenotypic Diversity,” Answers Research Journal 9 (2016): 81-122, https://answersingenesis.org/natural-selection/speciation/on-the-origin-of-eukaryotic-species-genotypic-and-phenotypic-diversity/; en Nathaniel T. Jeanson, Replacing Darwin (Green Forest, AR: Masters Books, 2017), https://answersingenesis.org/store/product/replacing-darwin/.
  4. Nathaniel Jeanson and Jason Lisle, “On the Origin of Eukaryotic Species’ Genotypic and Phenotypic Diversity,” Answers Research Journal 9 (2016): 81-122,(Supplemental Table 8) https://answersingenesis.org/natural-selection/speciation/on-the-origin-of-eukaryotic-species-genotypic-and-phenotypic-diversity/.
  5. Nathaniel Jeanson and Jason Lisle, “On the Origin of Eukaryotic Species’ Genotypic and Phenotypic Diversity,” Answers Research Journal 9 (2016): 81-122,(Supplemental Table 8) https://answersingenesis.org/natural-selection/speciation/on-the-origin-of-eukaryotic-species-genotypic-and-phenotypic-diversity/.
  6. Ter wille van de eenvoud is niet hele wiskundige onderbouwing weergegeven.
  7. Nathaniel T. Jeanson, Replacing Darwin (Green Forest, AR: Masters Books, 2017), https://answersingenesis.org/store/product/replacing-darwin/.
  8. Meer over de evolutionaire hordes die moeten worden genomen zie het hoofdstuk “Irreducible Complexity” in Kevin Anderson, Brian Catalucci and Nathaniel Jeanson, “Three Puzzles Evolution Can’t Solve,” Answers Magazine 10, no, 3 (2015): 58–66, https://answersingenesis.org/evidence-against-evolution/three-puzzles-evolution-cant-solve/.

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

Dr. N.T. Jeanson promoveerde in de Cell- en Ontwikkelingsbiologie aan Harvard University. Hij is momenteel werkzaam voor Answers In Genesis.