Kunnen ogen door evolutie zijn ontstaan?

De evolutie van het oog is altijd een dilemma geweest voor evolutionisten, sinds Darwins tijd tot heden. Hoewel Darwin, Richard Dawkins en andere evolutionisten hebben geprobeerd uit te leggen hoe een oog zou kunnen evolueren, zijn hun oplossingen duidelijk onbevredigend. Er bestaan ​​veel soorten ogen, maar in de natuurlijke of fossiele wereld kan geen progressie van oogontwerpen van eenvoudig naar complex worden geproduceerd. Bovendien is het eenvoudigste ‘oog’, de oogvlek, geen oog, maar gepigmenteerde cellen die worden gebruikt voor fototaxis¹. Maar zelfs fototaxis heeft een enorm complex mechanisme nodig om te kunnen functioneren als een visueel systeem.

Onherleidbare complexiteit

Het concept van onherleidbare complexiteit (OC) is een belangrijk hulpmiddel geworden in de Intelligent Design-beweging (ID). OC is het concept dat veel biologische systemen zodanig complex zijn, dat alle onderdelen noodzakelijk zijn voor het functioneren. Een geleidelijke evolutie naar zo’n systeem is vrijwel onmogelijk, wat OC-systemen een groot probleem maakt voor de evolutietheorie.

Een van de beste voorbeelden van OC is het ontwerp van het dierenoog. Ogen zijn van cruciaal belang omdat, voor de ‘overgrote meerderheid van de dieren’, visie hun ‘belangrijkste link met de wereld’ is.² Darwin erkende levendig het probleem van de oogevolutie en de ernstige belemmering die dit voor zijn theorie vormde. In zijn woorden:

‘Om te veronderstellen dat het oog, met al zijn onnavolgbare mogelijkheden om het brandpunt aan verschillende afstanden aan te passen, verschillende hoeveelheden licht toe te laten en voor het corrigeren van sferische en chromatische aberratie, gevormd zou kunnen zijn door natuurlijke selectie, schijnt, moet ik eerlijk bekennen, absurd in de hoogst mogelijke mate.’³

Desalniettemin voelde Darwin dat dit kon worden opgelost, ondanks dat hij het zag als een schijnbaar onoverkomelijk probleem van de evolutie van een orgaan van ‘extreme perfectie en complicatie’. Hij stelde een voorstel van drie pagina’s op met tussenstadia waardoor ogen zich via geleidelijke stappen zouden kunnen hebben ontwikkeld.⁴ Deze fasen omvatten de volgende:

1. Lichtgevoelige cel
2. Agregraat⁵ van pigmentcellen zonder zenuw
3. Een oogzenuw omgeven door pigmentcellen en bedekt met een doorschijnende huid
4. Pigmentcellen die een kleine depressie vormen en vervolgens een diepere depressie
5. De huid over de depressie neemt geleidelijk een lensvorm aan
6. Evolutie van spieren waardoor de lens zich kan aanpassen

Aangenomen wordt dat deze stadia bij levende dieren een belangrijk bewijs vormen voor de evolutie van het oog.⁶ Isaak beweert dat al deze stappen haalbaar zijn omdat ze allemaal voorkomen bij dieren die tegenwoordig leven:

‘De stappen tussen deze stappen zijn klein en kunnen in nog kleinere stappen worden opgesplitst. Natuurlijke selectie zou onder veel omstandigheden de toename moeten bevorderen. Omdat ogen niet goed fossiliseren, weten we niet of de ontwikkeling van het oog precies dat pad volgde, maar we kunnen zeker niet beweren dat er geen pad bestaat.’⁷

Professor Jerry Coyne, biologieprofessor van de Universiteit van Chicago, schreef dat

‘…menselijke [red.] ogen niet plotseling verschenen als volwaardige camera-ogen, maar evolueerden van eenvoudiger ogen, met minder componenten, bij voorouderlijke soorten. Darwin pakte dit argument op briljante wijze aan door bestaande soorten te onderzoeken om te zien of men functionele, maar minder complexe ogen kon vinden die niet alleen nuttig waren, maar ook aan elkaar geregen konden worden tot een hypothetische reeks die laat zien hoe een camera-oog zou kunnen evolueren.
Als dit zou kunnen worden gedaan – en het kan – dan verdwijnt het argument voor onherleidbare complexiteit, want de ogen van bestaande soorten zijn duidelijk nuttig, en elke stap in de hypothetische reeks zou dus kunnen evolueren door natuurlijke selectie.’⁸

De dominante theorie werd geschetst door Dennett, die concludeerde dat alle oogevolutie een

‘…zeldzaam ongeval vereist, waarbij een dier met veel geluk een mutatie krijgt die zijn zicht verbetert ten opzichte van dat van zijn broers en zussen; als deze verbetering het dier helpt om meer nakomelingen te krijgen dan zijn rivalen, geeft dit de evolutie de kans om de lat hoger te leggen en het ontwerp van het oog met één (onintelligente) stap te verbeteren. En aangezien deze gelukkige verbeteringen zich opstapelen – dit was Darwins inzicht – kunnen ogen automatisch steeds beter en beter worden, zonder enige intelligente ontwerper.’⁹

Anderen zijn er niet zo zeker van. Melnick concludeerde dat het oog een wonder is en dat ‘zijn immense complexiteit en diversiteit in de natuur, evenals zijn schoonheid en perfectie in zoveel verschillende wezens van de wereld, nog niet verklaard is, zelfs door de meest fervente aanhangers van macro-evolutie.’¹⁰ Dit artikel verkent deze tegenstrijdige opvattingen.

Evolutie van het oog

Al bijna helemaal aan het begin van het fossielenarchief wordt geavanceerd zicht teruggevonden. Het oudste oog in het fossielenarchief, dat van een trilobiet, is een zeer complex gefacetteerd samengesteld oog uit het Cambrium, conventioneel gedateerd op ongeveer 540 miljoen jaar geleden.¹¹,¹² Het fossiele bewijs toont aan dat ogen zeer complexe, hoogontwikkelde structuren zijn, al vanaf het begin van het fossiele bestand.

We hebben ook ‘levende fossielen’, dieren die sinds zeer vroege geschiedenis vrijwel onveranderd zijn gebleven. Laurence R. Croft, bioloog aan de Universiteit van Salford, schreef dat de ‘precieze oorsprong van het gewervelde oog nog steeds een mysterie is. Het fascinerende aan de evolutie van het oog is de schijnbaar plotselinge verschijning.’¹³ De fossielen wijzen op het ontstaan van het zichtsvermogen ​​’in het vroege Cambrium’, wat darwinisten op ‘zo’n 530 miljoen jaar geleden’ stellen.¹⁴

Hoewel Cambrische dieren uitgestorven soorten zijn, zouden bijna alle moderne phyla¹⁵ in het Cambrium zijn ontstaan, volledig uitgerust met ogen, voor zover uit de fossielen kan worden opgemaakt. Tijdens de Cambrische explosie ‘lijkt er iets opmerkelijks te zijn gebeurd … een rijke fauna van dieren evolueerde, waarvan vele grote ogen hadden.’¹⁶

Sir Steward Duke-Elder, de vooraanstaande oogarts op het moment van zijn overlijden in 1979, erkende de plotselinge verschijning van het geperfectioneerde oog bij gewervelde dieren:

‘Het merkwaardige aan de evolutie van het oog in gewervelde dieren is echter de schijnbaar plotselinge verschijning en de uitwerking van de structuren in de vroegst bekende stadia. Er is geen lang evolutionair verhaal zoals we hebben gezien bij ongewervelde ogen, waarbij een intracellulair organel overgaat in een eencellig en vervolgens een meercellig oog, waarbij er met vallen en opstaan ​​langs verschillende routes een steeds toenemende mate van complexiteit wordt bereikt. Binnen het gewervelde phylum vertoont het oog geen vooruitgang van toenemende differentiatie en perfectie zoals te zien is in de hersenen, het oor, het hart en de meeste andere organen. In wezen is het oog van een vis net zo complex en volledig ontwikkeld als dat van een vogel of mens.’¹⁷

Biochemische studies hebben aangetoond dat de menselijke lens

‘… Eiwitten bevat, die lijken op eiwitten gevonden in de cyclostomen (slijmprikken en prikachtigen) die de levende afstammelingen zijn van de Agnatha, die ongeveer 450 miljoen jaar geleden ook voorouders waren van de gewervelden. Deze studies hebben dus de opvatting bevestigd dat het oog van gewervelde dieren, en in het bijzonder de lens, in de loop van de evolutie maar heel weinig is veranderd.’¹⁸

Bewijs voor evolutie van het oog uit levende dieren

Slechts ongeveer een derde van alle dierlijke phyla bevat soorten met echte ogen, nog een derde bevat soorten met alleen lichtgevoelige organen en een derde heeft geen middelen voor lichtdetectie, hoewel vele wel warmte kunnen detecteren.¹⁹ Binnen de dieren met ogen (zowel de gewervelde als de meeste ongewervelde dieren) bestaat een enorme verscheidenheid aan oogontwerpen, -plaatsing en -afmetingen.

De oogboldiameter varieert van minder dan een tiende van een millimeter bij bepaalde watervlooien tot 370 mm bij de reuzeninktvis.²⁰ De oogplaatsing varieert van van het gewone binoculaire zicht, dat door de meeste zoogdieren wordt gebruikt, tot het beweegbare oog aan elke kant van het hoofd dat door veel hagedissen wordt gebruikt.

Het aantal ogen in een dier kan ook variëren van geen tot acht. Alleen al in spinnen varieert het aantal van nul tot acht, altijd in paren van twee. Sommige ogen bevatten zowel een lens als een netvliesachtige structuur in een enkele cel.²¹ Een complexe telelens werd geïdentificeerd in de kameleon in 1995. De reden waarom er zoveel ontwerpen bestaan, is omdat ogen heel verschillende levensvormen moeten dienen die in zeer verschillende omgevingen leven. Dieren leven in de grond, in andere dieren, in de lucht, op het land, in zout water en in zoet water. Bovendien variëren dieren in grootte van een watervlo tot een walvis.

Hoewel er veel soorten zeer verschillende ogen bekend zijn, bestaat er geen direct bewijs dat de evolutie van het oog en de bijbehorende structuren ondersteunt. Bovendien is veel bewijs in tegenspraak met evolutionaire overtuigingen. Merk bijvoorbeeld op in Tabel 1 dat het aantal gemyeliniseerde vezels in de oogzenuw niet correleert met vermoedelijke evolutionaire ontwikkeling. Een duif heeft bijna evenveel vezels als een mens. Veel vogels, zoals de adelaar en de havik, hebben een uitstekend zicht, maar hebben half zoveel vezels als een varken.

Een ander voorbeeld is visuele pigmenten. De aangenomen hoogste, meest geëvolueerde levensvorm, de hogere primaten, hebben slechts twee kegelvormige fotoreceptoren, blauw en groen, maar vogels hebben in totaal zes pigmenten: vier kegelpigmenten plus pinopsin (een fotoreceptief molecuul van de pijnappelklier) en rodopsine voor zwart-wit zicht.²³,²⁴

Anders gezegd: kippen, mensen en muizen hebben allemaal het rodopsinepigment; muizen hebben bovendien blauw en groen; mensen hebben blauw, groen en rood; en vogels hebben deze drie pigmenten plus violet en pinopsin. Voor elke kleur die mensen waarnemen, kunnen vogels heel verschillende kleuren zien, inclusief ultraviolet licht. Vogels gebruiken infraroodlicht (dat we als warmte voelen) voor nachtzicht, waardoor ze snel hun jongen in een dichte, donkere boom kunnen zien.

Van eenvoudig naar complex?

Hoewel het grofweg mogelijk is om ogen in levende dieren te rangschikken op complexiteit (maar we zullen verderop in dit artikel aantonen dat dat evolutionaire problemen geeft), vormt dit geen bewijs voor een evolutionaire relatie.
Een belangrijk probleem is dat deze rangschikkingen alleen gebaseerd worden op oogkenmerken die momenteel bestaan. Historische oogevolutie kan niet worden bewezen door een reeks bestaande ogen op te sommen van eenvoudig tot complex, en dan vervolgens te beargumenteren dat het complexe is geëvolueerd vanuit het simpele. Evolutie vereist namelijk dat alle momenteel bestaande ogen een evenlange evolutionaire geschiedenis hebben.

Volgens het neodarwinisme heeft het eenvoudigste moderne oog in levende dieren dezelfde hoeveelheid tijd en evolutionaire geschiedenis gehad als het meest complexe oog, omdat het leven ongeveer 3,5 miljard jaar geleden begon en al het leven van vandaag is geëvolueerd vanaf dit punt in de geschiedenis.
Hoewel darwinisten beweren dat veel van deze ogen evolutionair doodlopende wegen zijn, zou dit een erkenning vereisen dat deze moderne ‘simpele’ ogen slechts analogen of ‘vergelijkbaar’ zijn met vermeende voorouderlijke ogen uit het verleden, wat hun waarde vermindert als bewijs.

Darwinisten moeten de oogontwerpen bepalen, waarvan de bestaande ogen afstammen, stapje voor stapje, over de tijd. Duke-Elder, en vóór hem, Darwin (1872), waren niet in staat om dit te doen, maar ze boden hun lijst van ogen van verschillende complexiteit aan als bewijs van evolutie. Cousins ​​schreef:

‘… Het cruciale belang van deze vereiste voor de evolutietheorie werd heel goed begrepen door Darwin, die stelde dat we, bij het zoeken naar de gradaties waardoor een orgaan in welke soort dan ook is geperfectioneerd, moeten kijken naar de voorouders in rechte lijn. Hij heeft gelijk; hoewel hij dit zelf niet kon doen. Het is misleidend voor de lezer om een ​​oplopende lijn van ogen te creëren die begint met oogvlekken zoals gezien in eencellige organismen en ze, zoals Duke-Elder (1958) doet, de vroegste evolutiefase te noemen.’²⁵

Croft concludeerde dat de bewering dat we de ogen in een evolutionaire volgorde van zeer eenvoudig tot zeer complex kunnen uitlijnen, onjuist is, omdat onderzoek naar de ontwikkelingsgeschiedenis van het oog aantoont dat de ogen ‘opmerkelijk vergelijkbaar’ zijn bij zeer verschillende soorten. ‘De basiskenmerken van het oog bij verschillende gewervelde dieren zijn inderdaad vrijwel hetzelfde, ondanks grote variaties in hun levenswijze en aanpassing aan hun leefgebied. Bovendien is er, in tegenstelling tot andere organen zoals het hart, geen lange evolutionaire geschiedenis met het oog. In wezen is het oog van een salamander net zo complex en volledig ontwikkeld als dat van een man.’²⁶

Sinclair concludeerde ook dat gewervelde dieren en de meeste ongewervelde dieren, inclusief insecten en koppotigen²⁷, allemaal ogen hebben met gemeenschappelijke visuele elementen, waaronder ‘een soortgelijk fotoreceptorontwerp’, maar toch een duidelijke ‘ongelijkheid van hun uiterlijk’.²⁸

Gunstige mutaties

De oorsprong van het ontwerp en de evolutie van het oog, zo stellen darwinisten, was een reeks gunstige mutaties die op de juiste manier moesten optreden om de set structuren te produceren die nodig zijn om de ogen te laten functioneren. De nieuwe mutatieset, zo beweren darwinisten, resulteerde in een superieure structuur vergeleken met de oude, en dit nieuwe en betere oog verbeterde het vermogen van de dieren om te concurreren met andere levensvormen.

Enkele van de vele problemen met deze conclusie werden door Grassé opgemerkt in zijn bespreking van de anatomie van Myrmelion (mierenleeuw):

‘Heb je ooit een mutatie gezien die tegelijkertijd twee afzonderlijke componenten van het lichaam aantast en structuren produceert die precies op elkaar passen? … Heb je ooit drie, vier of vijf gelijktijdige mutaties gezien met bijpassende structuren die coördinerende effecten produceren? … Dit zijn essentiële vragen die om een ​​antwoord vragen. Er is geen manier om ze te omzeilen of het probleem te ontwijken. Elke bioloog die de waarheid wil weten, moet ze beantwoorden of als een sektariër worden beschouwd en niet als een wetenschapper. In de wetenschap is er geen ‘oorzaak’ om te verdedigen, alleen de waarheid die ontdekt moet worden. Hoeveel toevallige gebeurtenissen zouden er nodig zijn om dit buitengewone wezen [Myrmelion formicarius] te bouwen?’²⁹

Een orgaan dat de overleving van het dier niet bevorderde, zou kostbare energie, voedingsstoffen en lichaamsruimte gebruiken en, als het orgaan niet zou worden gebruikt, een hoog risico lopen op problemen zoals infecties.

Een oogmodificatie zou pas worden geselecteerd als deze niet alleen functioneel was, maar ook een aantoonbaar beter systeem produceerde dan het bestaande orgaan. Alleen dan zou natuurlijke selectie kunnen werken om uit bestaande variaties te kiezen om het orgaan te perfectioneren dat verder gaat dan alleen functionele effectiviteit.

Geavanceerde oogontwerpen

Er zijn veel soorten ogen en er zijn veel schema’s om ze te classificeren. Het meest basale classificatiesysteem groepeert alle ogen in vier klassen. De eerste is het cameratype of ‘eenvoudig’ oog, zoals dat bij mensen voorkomt, dat een scherpstelsysteem gebruikt om een ​​enkel, scherp beeld op het netvlies te projecteren. Het tweede type is het samengestelde oog met vaste focus (Figuur 1), dat gebruikmaakt van meerdere afzonderlijke refractieve eenheden, ommatidia genaamd, zoals gebruikt door trilobieten en vliegen. Het derde type is een scannend oog dat een beeld opbouwt dat lijkt op een televisiecamera, zoals wordt gebruikt in de kleine copilia van zeeschaaldieren, die bij de vrouwtjes meer dan de helft van hun lichaam in beslag nemen.³⁰ Het vierde type is het complexe oog, gevonden bij koppotigen en bepaalde geavanceerde vertebrata, bestaande uit een hoornvlies, iris, lens, netvlies en talrijke bijkomende structuren.³¹

Deze indeling verhult veel grote verschillen: sommige garnalen hebben een combinatie tussen een cameratype en samengesteld oog, dat eigenlijk een derde basisoogtype is, en geen overgangsvorm. Deze indeling versimpelt ook enorm de variëteit die er bestaat, omdat inmiddels ‘ten minste elf verschillende optische methoden voor het produceren van afbeeldingen’ bekend zijn.³³ Het classificatiesysteem dat in dit artikel wordt gebruikt, is ontwikkeld door Land en Nilsson (2005) en wordt gegeven in Tabel 2 en Figuur 2.

Problemen met classificatie

Hoewel de meest logische classificatie vaan oogtypen een soort evolutionaire classificatie is van eenvoudig naar complexer, leent deze lijst zich niet goed voor een hiërarchie zoals voorgesteld door Darwin. Sterker nog, het is onmogelijk om ook maar de tien basisoogontwerpen uit het Land en Nilsson-systeem, van eenvoudig naar complex te arrangeren.

Type A, B, C, D, E, F, H en I lijken bijvoorbeeld qua complexiteit op elkaar, en typen G en J lijken complexer, maar worden aangetroffen in lagere levensvormen (bij sommige gevleugelde insecten en schaaldieren).
In de classificatie van Land worden het ‘eenvoudigste’ type (A) en het meest complexe type (J) beide aangetroffen in schaaldieren (schaaldieren gebruiken ontwerpen in groepen A, E, F, G en H, en weekdieren die in groep A en H).
Bijna identieke optische ontwerpen worden aangetroffen in zeer ‘duidelijk niet-verwante dieren’ zoals vissen en koppotigen.³⁶

De Landlijst groepeert alleen de basisoogontwerpen en optische systemen, en negeert het ontwerp van de retinacellen, de vele ondersteunende cellen (zoals de ganglioncellen, amacrine-cellen, horizontale cellen en bipolaire cellen), en de andere componenten van het zenuwstelsel (waaronder de oogzenuw, en het verwerkingscentrum voor het optische systeem, zoals de achterhoofdskwab van de hersenen).

Het gebruik van deze criteria zou zelfs nog meer problemen opleveren als geprobeerd wordt om een hiërarchie te produceren, omdat het verwerkingssysteem altijd veel complexer is dan het lichtverzamelingssysteem, waarbij alle bekende oogsystemen op het hoogste niveau van Darwins schema zouden moeten geplaatst worden. Darwin was zich natuurlijk niet bewust van de enorme complexiteit of verscheidenheid van het visueel systeem, noch was hij zich bewust van de complexiteit van de vele aanvullende systemen en verwerkingsstructuren zoals de hersenen.

De problemen bij het produceren van een eenvoudige tot complexe hiërarchie worden geïllustreerd door het feit dat de tien typen ook gewoonlijk in vier fundamentele oogontwerpen zijn gerangschikt: het holochroale oog, het superpositie-oog, het schizochroale oog en het menselijke appositioneringsoog. Al deze elementaire oogontwerpen vereisen een systeem van focusresolutie en een complex neurologisch verwerkingssysteem om de kijker in staat te stellen de grote massa constant veranderende signalen efficiënt en snel te begrijpen die door het netvlies of andere lichtgevoelige cellen via de optische zenuw naar de hersenen worden gestuurd.

‘Ondanks decennia van onderzoek hebben we nog maar een beperkt begrip van hoe visie werkelijk werkt’, waardoor het moeilijk is om zowel consistente classificatieschema’s als hiërarchieën te produceren in een poging een redelijke evolutionaire fylogenie te postuleren.³⁷ We hebben wel een redelijk goed begrip van de oogstructuur zelf, waardoor constructie van de bovenstaande classificatie mogelijk was. In tegenstelling tot de evolutionaire verwachtingen, kunnen de ogen van fylogenetisch ver verwante levensvormen erg ‘vergelijkbaar zijn in een groot aantal details’³⁸.

Primitieve diversiteit

Ironisch genoeg bestaat de grootste verscheidenheid aan oogontwerp onder zogenaamde ‘primitieve’ ongewervelden, en niet onder de gewervelde dieren, wat het darwinisme zou verwachten. Ongewervelde dieren hebben de grootste diversiteit van ogen qua structuur, aantal en locatie.³⁹
De ogen van ongewervelde dieren zijn ook in sommige opzichten superieur aan die van gewervelde dieren. Bijvoorbeeld de halfronde ogen van de meeste vliegen en andere insecten, die, in tegenstelling tot de ogen van mensen en de meeste gewervelde dieren, een beeld produceren dat grotendeels vrij is van sferische vervorming.⁴⁰

Menselijke ogen vertonen een aanzienlijke vervorming van het perifere beeld, maar bolvormige ogen vormen een scherp beeld in alle richtingen. Mensen hebben echter geen scherp perifeer zicht omdat dit de functie is van het centrale netvlies, de macula. Ons perifere zicht gebruiken we voor de detectie van licht en beweging die de fixatiereflex triggeren om de ogen naar de stimulus te richten.

Een ander probleem in de theorie dat oogontwerpen een evolutionaire opeenvolging vertegenwoordigen, is dat ogen van de drie belangrijkste phyla (gewervelde dieren, geleedpotigen en weekdieren) uit verschillende weefsels voortkomen en radicaal verschillend zijn.⁴¹ Om deze reden concludeerden evolutionisten dat ze een aparte evolutionaire geschiedenis hebben, en de vele overeenkomsten die er zijn, zijn te wijten aan de veronderstelde evolutionaire convergentie.⁴²
In wezen ‘weten we niet hoe het ooit zou kunnen zijn geëvolueerd, dus moet het keer op keer zijn geëvolueerd’. De oogverschillen zouden te wijten zijn aan de verschillende behoeften en omstandigheden van elk organisme en zijn habitat, ongeacht enige evolutionaire connectie.

Nog een ander probleem is dat het fossiele bewijs voor oogevolutie de conclusie eist dat de meeste van deze oogontwerpen zich ‘in een korte periode tijdens het Cambrium’ moeten hebben ontwikkeld.⁴³

Het eenvoudigste oog

Darwinisten beweren vaak dat het primatenoog het meest ontwikkeld is, maar veel verkeerd gelabelde ‘primitieve’ ogen hebben voordelen ten opzichte van de onze. Het menselijk oog kan bijvoorbeeld tot 60 beelden per seconde registreren; een eenvoudige bij ongeveer 300 per seconde. Om deze reden kunnen bijen veel beter zien terwijl ze snel bewegen. De filmstandaard (24 beelden per seconde) zou door een bij worden gezien als een reeks stilstaande beelden. Voor mensen zijn de grenzen tussen de beelden wazig, wat de illusie van beweging geeft. Bij zogenaamde primitieve dieren is het visuele systeem complexer dan de overeenkomstige structuur in het menselijk oog.

Het eenvoudigste oogtype dat bekend is, is de ocellus, een meercellig oog dat bestaat uit fotoreceptorcellen, pigmentcellen en zenuwcellen om de informatie te verwerken. Dit is stap 4 in Darwins lijst (zie hierboven).⁴⁴

Het meest primitieve oog dat aan de definitie van een oog voldoet, is het kleine – ongeveer zo groot als de kop van een speld – microscopisch kleine zeeschaaldieren eenoogkreeftje copilia. Alleen de vrouwtjes bezitten wat Wolken en Florida benoemen als ‘opmerkelijke ogen die meer dan de helft van zijn doorzichtige lichaam uitmaken’.⁴⁵

Dit oog, waarvan beweerd wordt dat het een tussenvorm is tussen een oogvlek en een complexer oog, heeft twee lenzen aan de buitenkant, die licht geleiden naar de hersenen, waar de visuele informatie verwerkt wordt.⁴⁶ Het heeft netvliescellen en een oog dat lijkt op ‘superpositie-type ommatidium van samengestelde ogen’⁴⁷. Het meest primitieve echte oog dat we kennen, bevindt zich in stadium 6 van Darwin’s evolutionaire hiërarchie!

Visuele celverschillen

Aantal cellen

Evolutie zou voorspellen dat hoe geavanceerder een oog is, hoe meer details het kan oppikken, een factor die verband houdt met het aantal visuele cellen. Dit is niet zoals het vaak wordt aangetroffen. In een ‘eenvoudig’ visueel systeem (hersenen en netvlies) wordt het kleinste aantal visuele cellen gevonden in de longloze salamander, T. narisovalis, die ongeveer 65.000 cellen gebruikt voor het hele visuele hersencentrum en 60.000 voor het netvlies alleen. Dit ‘buitengewoon lage’ aantal cellen wordt niet gebruikt omdat het dier primitief is, maar omdat het een heel klein hoofd, oog en brein heeft plus relatief grote cellen.⁴⁸

De kleinste nog bestaande salamander, T. pennatulus (veel kleiner dan T. narisovalis), heeft ongeveer 94.000 visuele cellen en ongeveer hetzelfde aantal retinale cellen. Ter vergelijking: de visuele centra van de hersenen van de kikker S. limbatus bevatten ongeveer 400.000 cellen. Dit illustreert het feit dat evolutie niet kan worden beargumenteerd ‘door te beweren dat het oog geleidelijk kan worden opgebouwd uit een enkel stukje lichtgevoelige huid door verschillende stadia heen, waarbij het langzaam de complexiteit van het gewervelde camera-oog bereikt.’⁴⁹

‘Het argument voor de evolutie van het gewervelde oog of zelfs een lichtgevoelig stukje huid … moet worden gemaakt met het oog op de volledige complexiteit van het levende organisme, althans voor zover die complexiteit het zicht ondersteunt (zelfs in de minst complexe vorm).
Om deze reden zou het debat niet moeten gaan over de evolutie van het oog, maar over de evolutie van visie, en visie is altijd de visie van een bepaald soort levend dier, een levend geheel waarin de geïntegreerde activiteit en ervaring van het zien, zelfs in zijn eenvoudigste vorm, kan plaatsvinden.’⁵⁰

Andere cellen

Naast de verschillen in celaantallen bestaan ​​er ook verschillen in fotoreceptorcellen. De cellen die het membraanoppervlak voor opsinemoleculen vormen, kunnen ciliaire of microvillaire structuren zijn. Het type microvilli domineert bij ongewervelde dieren en ciliaire typen bij gewervelde dieren. Zelfs fysiologische reacties lopen sterk uiteen.

Licht zorgt ervoor dat de microvillaire receptoren van geleedpotigen en weekdieren depolariseren, maar zorgt ervoor dat de ciliaire receptoren van vertebraten hyperpolariseren. Ongewervelden gebruiken inositoltrifosfaat voor fototransductie in het tweede messengersysteem, terwijl fotoreceptoren van gewervelde dieren cyclisch guanosine 5′-monofosfaat (GMP) gebruiken.

Hoewel opsine het belangrijkste molecuul is dat wordt gebruikt om licht te detecteren in zowel gewervelde dieren als ongewervelde dieren, zijn de regeneratiemechanismen (reïsomerisatie) van het chromofoor/opsine-systeem ‘dramatisch verschillend tussen de phyla’.⁵¹ Andere belangrijke verschillen zijn onder meer ogen in ongewervelde dieren die worden gevormd uit het huidoppervlak van het ectoderm en ogen in gewervelde die zijn gevormd uit het neurale ectoderm.⁵²

Een ander probleem voor evolutie is dat er ten minste 11 verschillende optische methoden worden gebruikt om afbeeldingen te produceren. Voor het evolueren van een type naar een meer ‘geavanceerd’ type worden ‘tussenstadia vereist die veel slechter of nutteloos zijn in vergelijking met het bestaande ontwerp. Dit zou een switch in wezen dodelijk maken voor dieren die afhankelijk zijn van zicht.’⁵³

De geavanceerde staafjes en kegeltjes bij ‘primitieve’ dieren, bijvoorbeeld, en het gebrek aan bewijs voor hun evolutie, hebben sommigen gemotiveerd om te concluderen dat het ‘basale tetrachomatische systeem sterk is geëvolueerd, vroeg in de evolutie van gewervelde dieren.’⁵⁴ Bovendien bestaat er geen progressie van eenvoudige naar complexe fotoreceptoren, maar worden alleen ‘vier spectraal verschillende klassen van kegelpigment, gecodeerd door verschillende opsine-genen,’ in de natuurlijke wereld gevonden.⁵⁵

Genen van de oogontwikkeling

Omgekeerd pleiten overeenkomsten, zoals het feit dat sommige van de genen die betrokken zijn bij de ontwikkeling van het oog, bij de meeste dieren sterk op elkaar lijken, voor een enkele evolutie van het oog. Toch zijn de moeilijkheden bij de evolutie van het oog zo groot dat sommige onderzoekers veronderstellen dat ogen onafhankelijk van elkaar minstens 40 en wel 65 keer zijn geëvolueerd.⁵⁶ Zoals Fernald opmerkt, ‘ we weten op dit moment niet of de ogen één keer of meerdere keren zijn ontstaan. In feite zijn veel kenmerken van oogevolutie nog steeds raadselachtig.’⁵⁷ Een betere verklaring voor hetzelfde gen dat door verschillende dieren (of planten) wordt gebruikt, is voor de efficiëntie van ontwerp door een hogere Intelligentie.

Gewervelde ogen konden niet geïsoleerd zijn geëvolueerd omdat oogdelen geen functie hebben als op zichzelf staande entiteiten. Ogen maken deel uit van zeer complexe, onderling verbonden levende organismen, en ogen zijn slechts een onderdeel van het zichtsysteem.⁵⁸

Een graadmeter om de complexiteit van het oog te helpen bepalen, is het aantal genen dat betrokken is bij de productie van het oog – hoe meer genen er nodig zijn, hoe complexer het oog kan zijn. In de primitieve Drosophila zijn tot dusver 501 ooggerelateerde genen geïdentificeerd, oftewel ongeveer 3,5% van het gehele genoom.⁵⁹ Bij ogen van gewervelde dieren zijn naar schatting 7500 genen betrokken om alleen het netvlies te ontwikkelen en te reguleren – ongeveer 30% van het gehele menselijke genoom van 25.000 genen.⁶⁰

Opvattingen over oogevolutie zijn omgeslagen

Deze problemen zijn een deel van de reden waarom ‘opvattingen over oogevolutie zijn omgeslagen, waarbij afwisselend wordt gedacht dat het oog een of meerdere keren is ontstaan door evolutie.’⁶¹ De duidelijk verschillende ontogenetische oorsprong van ogen bij zeer verschillende soorten is een reden waarom wordt verondersteld dat ogen 40 keer of nog meer keren onafhankelijk van elkaar geëvolueerd.⁶²

De ogen van veel weekdieren, waaronder sommige koppotigen zoals inktvissen en octopussen, lijken bijvoorbeeld opmerkelijk veel op de ogen van gewervelde dieren. Beiden hebben een hoornvlies, een lens, een iris en een netvlies. Een van de belangrijkste verschillen is dat bij de ene het netvlies omgekeerd is in vergelijking met de ander.⁶³

Evolutionisten proberen dit probleem op te lossen door aan te nemen dat de fylogenetische lijn die leidde tot weekdieren zich al heel vroeg in de evolutionaire geschiedenis splitste, lang voordat het oog was geëvolueerd. Vervolgens vertoonden ze parallelle evolutie – waarbij ze concluderen dat de twee ogen evolueerden tot bijna identieke ogen, maar toch volledig onafhankelijk van elkaar waren.

Opvallend is het feit dat het meest ‘primitieve’ camera-oog dat we kennen (het nautilus-gaatjesoog) en het meest geavanceerde oog dat we kennen, beide worden aangetroffen in koppotigen! Weekdieren bevatten als groep een pigment oogvlekontwerp, een pigmentbeker (bekervormig), een eenvoudige optische beker met een gaatjeslens, een oog met een primitieve lens (in een murex zeeslak) en een complex oog (de octopus). De laatste is het ‘meest uitgebreide’ oog in het rijk van ongewervelde dieren.

Embryonale ogen

Een ander groot verschil wordt gevonden tussen de embryonale oorsprong van veel structuren in de ogen van gewervelde dieren en de ogen van koppotigen. De ogen van koppotigen worden bijvoorbeeld gevormd vanuit een epidermale plaat door opeenvolgende invouwingen, terwijl gewervelde ogen zich ontwikkelen vanuit de neurale plaat waarbij de bovenliggende epidermis de lens vormt.

Nog een ander probleem voor oogevolutie is dat het oog van slechts één evolutionair verwante klasse, de gewervelde dieren, ‘zich ontwikkelt uit een diverse verzameling embryonale bronnen via een complexe reeks inductieve gebeurtenissen.’⁶⁴

Conclusies

Dennett schreef dat de ooglens ‘buitengewoon goed ontworpen is om zijn werk te doen, en de technische beweegredenen voor de details zijn onmiskenbaar, maar geen enkele ontwerper heeft het ooit bedacht.’⁶⁵ Hij concludeert dat het ontwerp niet echt is, maar een illusie omdat evolutie het oog uitlegt zonder de noodzaak van een ontwerper.

Dit artikel heeft aangetoond dat evolutie niet het bestaan ​​van het visuele systeem verklaart, maar een intelligente ontwerper wel. De vooraanstaande onderzoekers op het gebied van oogevolutie geven toe dat ze slechts ‘weinig begrip hebben van hoe ogen zouden kunnen zijn geëvolueerd’.⁶⁶ Deze verklaringen raken niet eens het oppervlak van hoe een visueel systeem door evolutie zou kunnen ontstaan ​​- laat staan ‘wanneer’.

Er bestaat veel onenigheid over de hypothetische evolutie van ogen, en deskundigen erkennen dat er veel kritieke problemen bestaan. Onder deze problemen bevindt zich het ontbreken van een verklaring van de evolutie van elk deel van het zichtsysteem, inclusief de lens, de oogbol, het netvlies, het hele optische systeem, de achterhoofdskwabben van de hersenen en de vele bijkomende structuren.

Turner benadrukte dat ‘het echte wonder [van visie] niet zozeer in het optische oog ligt, maar in het computerproces dat visie voortbrengt.’⁶⁷ Al deze verschillende systemen moeten samen functioneren als een geïntegreerde eenheid om visie te bereiken. Zoals Arendt concludeert, wordt er sinds Darwin gedebatteerd over de evolutie van het oog, en dat wordt nog steeds gevoerd door darwinisten.⁶⁸ Voor niet-evolutionisten is er geen debat.

Dit artikel is met toestemming overgenomen van de website van Creation Ministries International. Het originele artikel is hier te vinden. Journal of Creation 22(2):67-74, augustus 2008.

1. Het reageren op licht, zoals planten die naar het licht toegroeien
2. Sinclair, S., How Animals See: Other Visions of Our World, Henry Holt, New York, p. xi, 1985.
3. Darwin, C., The Origin of Species, John Murray, London, p. 186, 1859.
4. Darwin, C., The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex, John Murray, London, 1872.
5. samenstelling
6. Zie Shermer, M., The Case Against Intelligent Design, Henry Holt, New York, p. 17, 2006.
7. Isaak, M., The Counter-Creationism Handbook, Greenwood Press, Westport, CT, p. 65, 2005.
8. Coyne, J., The faith that dare not speak its name: the case against intelligent design, The New Republic, p. 30, 2005.
9. Dennett, D.C., The hoax of intelligent design and how it was perpetrated in Brockman, (Ed.), Intelligent Thought: Science Versus the Intelligent Design Movement, Vintage Books, New York, p. 37, 2006.
10. Melnick, J., Vision: an evolutionary enigma, Christian Citizen 1(9):26, 1981.
11. Moses, K., Fly eyes get the whole picture, Nature 443:638–639, 2006.
12. Sinclair, S., How Animals See: Other Visions of Our World, Henry Holt, New York, p. xi, 1985.
13. Croft, L.R., The Last Dinosaurs, Elmwood Books, Chorley, Lancashire, p. 57, 1982.
14. Land, M.F. and Nilsson, D.-E., Animal Eyes, Oxford University Press, New York, p. 1, 2005.
15. Een phylum of stam is een taxonomische groep organismen, zoals bijvoorbeeld de Chordata, de gewervelde dieren. Zie Wikipedia voor meer uitleg.
16. Land, M.F. and Nilsson, D.-E., Animal Eyes, Oxford University Press, New York, p. 1, 2005.
17. Duke-Elder, S.S., System of Ophthalmology. Volume 1: The Eye in Evolution, The C.V. Mosby Company, St. Louis, p. 237–238, 1958.
18. Croft, L.R., The Last Dinosaurs, Elmwood Books, Chorley, Lancashire, p. 59, 1982.
19. Land, M.F. and Nilsson, D.-E., Animal Eyes, Oxford University Press, New York, p. 4, 2005.
20. Brain, Behavior and Evolution 64(3):141–147, 2004; p. 143.
21. Land, M.F. and Nilsson, D.-E., Animal Eyes, Oxford University Press, New York, p. 15, 2005.
22. Cousins, F.W., The Anatomy of Evolution, Duffett Publications, London, p. 300, 2003.
23. Land, M.F. and Nilsson, D.-E., Animal Eyes, Oxford University Press, New York, p. 1, 2005.
24. Jager, S., Lewis, J., Zvyaga, T., Szundi, I and Sakmar, T., Chromosome structural changes in rhodopsin from nanoseconds following pigment photolysis, Proceedings of the National Academy of Science 94:8557–8562, 1997.
25. Cousins, F.W., The Anatomy of Evolution, Duffett Publications, London, p. 125, 2003.
26. Croft, L.R., The Last Dinosaurs, Elmwood Books, Chorley, Lancashire, p. 57, 1982.
27. Weekdieren, inclusief octopussen en inktvissen
28. Sinclair, S., How Animals See: Other Visions of Our World, Henry Holt, New York, p. xi, 1985.
29. Grassé, P.P., Evolution of Living Organisms, Academic Press, New York, NY, p. 163, 1977.
30. Wolken, J. and Florida, R.G., The eye structure and optical system of the crustacean capecod, copilia, The Journal of Cell Biology, 40(1):279–285, 1969.
31. Arendt, D. and Wittbrodt, J., Reconstructing the eyes of urbilateria, Philosophy Transactions of the Royal Society of London 356:1546, 2001.
32. Naar Mitchell, L., Mutchmor, J. and W. Dolphin, W., Zoology, Benjamin Cummings, Menlo Park, CA, p. 279, 1988.
33. Fernald, R.D., The evolution of eyes, Karger Gazette 64:2–4, 2001; p. 2.
34. Bron: Land, M.F. and Nilsson, D.-E., Animal Eyes, Oxford University Press, New York, p. 1, 2005.
35. Bron: Land, M.F. and Nilsson, D.-E., Animal Eyes, Oxford University Press, New York, p. 1, 2005.
36. Fernald, R.D., Casting a genetic light on the evolution of eyes, Science 313:1914–1918, 2006; p. 1914.
37. Fernald, R.D., The evolution of eyes, Karger Gazette 64:2–4, 2001; p. 2.
38. Brain, Behavior and Evolution 64(3):141–147, 2004; p. 143.
39. Brain, Behavior and Evolution 64(3):141–147, 2004; p. 143.
40. Sinclair, S., How Animals See: Other Visions of Our World, Henry Holt, New York, p. xvii, 1985.
41. Fernald, R.D., The evolution of eyes, Brain, Behavior and Evolution 50(4):253, 1997.
42. Fernald, R.D., The evolution of eyes, Brain, Behavior and Evolution 50(4):253, 1997.
43. Land, M.F. and Nilsson, D.-E., Animal Eyes, Oxford University Press, New York, p. 15, 2005.
44. Arendt, D. and Wittbrodt, J., Reconstructing the eyes of urbilateria, Philosophy Transactions of the Royal Society of London 356:1546, 2001.
45. Wolken, J. and Florida, R.G., The eye structure and optical system of the crustacean capecod, copilia, The Journal of Cell Biology, 40(1):279–285, 1969.
46. Sinclair, S., How Animals See: Other Visions of Our World, Henry Holt, New York, p. xiii, 1985.
47. Wolken, J. and Florida, R.G., The eye structure and optical system of the crustacean capecod, copilia, The Journal of Cell Biology, 40(1):279–285, 1969.
48. Roth, G. and Blanke, J., Vertebrates in McGraw-Hill Yearbook of Science and Technology, McGraw-Hill, New York, 1997.
49. Wiker, B. and Witt, J., A Meaningful World: How the Arts and Sciences Reveal the Genius of Nature, InterVarsity Press, Downers Grove, IL, p. 44, 2006.
50. Wiker, B. and Witt, J., A Meaningful World: How the Arts and Sciences Reveal the Genius of Nature, InterVarsity Press, Downers Grove, IL, p. 44, 2006.
51. Brain, Behavior and Evolution 64(3):141–147, 2004; p. 143.
52. Cousins, F.W., The Anatomy of Evolution, Duffett Publications, London, p. 284, 2003.
53. Fernald, R.D., The evolution of eyes, Karger Gazette 64:2–4, 2001; p. 2.
54. Bowmaker, J.K. and Hunt, D.M., Evolution of vertebrate visual pigments, Current Biology 15(13):R484–R489, 2006; p. R489.
55. Bowmaker, J.K. and Hunt, D.M., Evolution of vertebrate visual pigments, Current Biology 15(13):R484–R489, 2006; p. R484.
56. Brain, Behavior and Evolution 64(3):141–147, 2004; p. 145.
57. Fernald, R.D., The evolution of eyes, Karger Gazette 64:2–4, 2001; p. 2.
58. Breidach, O. and Kutsch, W., The Nervous Systems of Invertebrates: An Evolutionary and Comparative Approach. With a coda written by T.H. Bullock, 1995.
59. Fernald, R.D., Casting a genetic light on the evolution of eyes, Science 313:1914–1918, 2006; p. 1914.
60. Fernald, R.D., Casting a genetic light on the evolution of eyes, Science 313:1914–1918, 2006; p. 1914.
61. Fernald, R.D., Casting a genetic light on the evolution of eyes, Science 313:1914–1918, 2006; p. 1917
62. Fernald, R.D., Casting a genetic light on the evolution of eyes, Science 313:1914–1918, 2006; p. 1917
63. McIlwain, J.T., An Introduction to the Biology of Vision, Cambridge, New York, 1996.
64. Fernald, R.D., The evolution of eyes, Karger Gazette 64:2–4, 2001; p. 3.
65. Dennett, D.C., Breaking the Spell: Religion as a Natural Phenomenon, Viking, New York, p. 60, 2006.
66. Brain, Behavior and Evolution 64(3):141–147, 2004; p. 467.
67. Turner, J.S., The Tinker’s Accomplice: How Design Emerges from Life Itself, Harvard University Press, Cambridge, MA, p. 161, 2007.
68. Arendt, D., Evolution of eyes and photoreceptor cell types, International Journal of Developmental Biology 47:563, 2003.

Gerelateerde berichten:

Papa kardinaalbaars bewaart eitjes in bek