What use is half a wing? Half a wing is half an argument.

Thierry Backeljau en Kurt Jordaens, twee Vlaamse wetenschappers, hebben in hun artikel weinig goede woorden over voor creationisten. Dat ze in hun bestrijding van complexiteit en design de nodige drogredeneringen niet schuwen, hebben we in vorige bijdragen gezien. Nu gaan we een volgende slag in de lucht zien, als het gaat over de evolutie van het vliegen.

Hieronder volgt eerst een citaat uit het artikel van Backeljau en Jordaens:

“De Britse anatoom St. George Jackson Mivart (1827-1900) was aanvankelijk een vurig aanhanger van Darwins theorie, maar werd er later een groot tegenstander van. Zo publiceerde Mivart (1871) een lijst van organen en fenomenen waarvan hij niet inzag welk voordeel de eenvoudigere, voorouderlijke verschijningsvormen konden opleveren. In die zin leidde Mivarts kritieken tot veelgeciteerde vragen zoals “What use is half a wing?” of “What good is 5% of a wing?”, slogans die door IO-adepten regelmatig worden gehanteerd om te suggereren dat OC niet door natuurlijke selectie kan evolueren uit eenvoudiger structuren (wat echter m.b.t. vleugels wordt weerlegd door Dial et al 2006).”

Volgens Backeljau toont het artikel van Dial uit 2006 aan dat vleugels uit eenvoudiger structuren kunnen evolueren. Dit is een reden om het artikel eens nauwkeurig te bekijken. Het artikel heeft de veelbelovende titel: ‘What use is half a wing in the ecology and evolution of birds?’.
De achtergrond van het onderzoek is de evolutie van het vliegen. Van ouds af zijn er twee hypothesen over hoe het vliegen evolutionair zou zijn ontstaan. De ene hypothese houdt in dat dieren op hun achterpoten door het vrije veld liepen en om een of andere reden, bijvoorbeeld om insecten te vangen of om aan roofdieren te ontkomen, met hun voorpoten door de lucht begonnen te maaien en zo na verloop van tijd het luchtruim kozen (cursorial hypothesis). De andere hypothese is dat de voorouders van vogels zich uit bomen lieten vallen en zo zwevend een bepaalde afstand konden overbruggen, wat ze na verloop van tijd gingen ondersteunen met actieve vleugelslagen (arboreal hypothesis). Ik heb deze theorieën voor mijn studie Biologie moeten leren. Dial en collega’s merken op dat deze theorieën zeer zwak zijn en niet worden ondersteund door waarnemingen. Zo zien we bijvoorbeeld niet dat dieren die een zweefvlucht uit een boom maken, de neiging hebben te evolueren naar een vorm van actief vliegen: “There are no intermediates between gliders and flappers.” Ook zijn er geen voorbeelden bekend van dieren die rennen en met de poten zwaaien: “Also there are no known contemporary analogs of cursorial bipeds that use their forelimbs to run faster, to run and glide, or to swipe at or capture prey, assumptions proposed among various cursorial hypothesis.”

De auteurs van het artikel gaan een derde weg. Ze focussen zich op een manier van voortbewegen die WAIR heet. WAIR staat voor wing assisted incline running, ofwel vleugelondersteund omhoog rennen. De auteurs proberen aannemelijk te maken dat het vliegen van vogels is ontstaan uit WAIR. Als model hebben ze gekozen voor jonge patrijsjes. Het was logisch geweest als de onderzoekers hadden gekozen voor loopvogels als emoes, die lopen veel en hebben vleugels, maar helaas, die doen niet aan WAIR. Deze dieren worden snel weggezet als uitzonderingen. Patrijsjes dus. Patrijsjes zijn nestvlieders. Zodra de jonge vogels uit het nest komen, kunnen ze rondlopen. Hun manier van lopen lijkt op die van dinosauriërs die op twee poten lopen. De patrijzen gebruiken hun vleugels al snel, maar kunnen nog niet echt vliegen. Dit komt doordat voor vliegen een sterke borstspier nodig is en in het begin is de borstspier nog niet krachtig genoeg. Die moet eerst flink uitgroeien. In de loop van een aantal weken is de borstspier uitgegroeid en kunnen de dieren aardig vliegen. We zien hier dus een proces van lopen naar vliegen. Precies zoals volgens de evolutietheorie bij vogels plaatsgevonden heeft. De ontogenie is een model voor de veronderstelde fylogenie.

Nu is het zo dat ook volwassen patrijzen veel rondlopen maar slechts weinig vliegen. Patrijzen blijven voornamelijk lopers. Als ze vliegen, dan doen ze het kort, over een afstand van slechts honderden meters. Ook in geval van gevaar hebben ze de neiging om zich over de grond uit de voeten te maken, en niet het luchtruim te kiezen. Als de patrijzen snel naar een veilige, hooggelegen plek willen, dan lopen ze de helling op, en klapwieken ter ondersteuning met hun vleugels. Dit is WAIR. De dieren moeten klapwieken om te voorkomen dat ze achterover tuimelen, de helling af. De onderzoekers hebben uitgebreid onderzocht op welke leeftijd de patrijzen tot deze manier van voortbeweging in staat waren. Het bleek dat jonge dieren het nog niet zo goed konden, maar oudere beter. Het bleek dat het moeilijker was om een steile helling te nemen dan een flauwe helling. Het bleek moeilijker om een gladde helling te nemen dan een ruwe. Dit is allemaal heel verklaarbaar. De onderzoekers hebben ook de patrijsjes zelf onder handen genomen. Ze hebben dieren laten rennen met normale vleugels, andere dieren met vleugels waarvan de vleugelveren afgeknipt waren en andere dieren waarbij de vleugelveren uitgeplukt waren (auw!). Het bleek dat als de veren normaal waren, de dieren veel steilere hellingen op konden rennen dan als de veren geknipt waren en het minste als ze geplukt waren. Het hebben van vleugelveren hielp dus bij het klapwiekend omhoog rennen, de helling op. Dit konden de patrijzen al op het moment dat ze nog niet konden vliegen. De onderzoekers hebben het bewegingspatroon WAIR uitgebreid geanalyseerd. Het bleek dat de vleugelbewegingen bij WAIR sterk verschilden van de vleugelbewegingen bij vliegen. De richting is anders. Bij vliegen zorgen de vleugels ervoor dat er een kracht op het lichaam komt die naar boven en naar voren gericht is. Bij WAIR is er een kracht naar de poten toe. De poten krijgen zo extra grip op de helling. De patrijs glijdt zo minder snel uit. Eigenlijk werken de vleugels bij WAIR als de achterspoiler van een raceauto. Die heeft ook als functie dat de achterwielen druk op de weg uitoefenen, zodat de banden minder snel slippen. De vleugels kunnen daarbij een kracht uitoefenen die overeenkomt met 4 g ofwel 4 keer het eigen lichaamsgewicht.

Welnu, de bevinding is dat jonge patrijsjes hun vleugels kunnen gebruiken om tegen een hoge helling op te rennen, terwijl ze nog niet kunnen vliegen, omdat hun borstspier nog niet voldoende ontwikkeld is. Dit is voor de auteur de reden om te suggereren dat WAIR de methode is waarop vogels uiteindelijk zijn gaan vliegen. Vanzelfsprekend zijn er grote kanttekeningen bij te plaatsen dat men de ontwikkeling van patrijsjes als model neemt voor de ontwikkeling van vliegen in de evolutie. Ten eerste zijn bij jonge patrijsjes alle systemen aanwezig die bij het vliegen horen. Zowel de anatomie als de fysiologie is er volledig op ingericht om na enkele weken groei het luchtruim te kiezen. Bij patrijzen is geen sprake van een halve vleugel, en al helemaal niet van 5% vleugel. Ook als men bij de patrijzen de slagpennen verwijderde, bleven alle andere systemen die aangelegd zijn op WAIR en op vliegen aanwezig. Ten tweede is WAIR niet een vorm van half vliegen. De manier waarop de vleugels bewegen is anders. De effectieve kracht is niet naar boven, maar naar beneden gericht. Ten derde geeft de studie geen indicatie dat WAIR minder geavanceerd is dan vliegen. Ook voor WAIR is een goed ontwikkeld neuraal en motorisch systeem noodzakelijk. Ten vierde gebruiken dieren met een grote staart deze staart bij omhoog rennen. De staart van patrijzen is echter klein en daarvoor niet zo geschikt. Veronderstelde vliegendevogelvoorlopers worden echter wel geacht een fatsoenlijke staart te hebben. Het is logisch om te denken dat die zou zijn gebruikt bij omhoog rennen. Ten slotte doen loopvogels als emoes en struisvogels niet aan WAIR, terwijl die verendragers nestvlieders zijn en qua motoriek lijken op de veronderstelde vliegendevogelvoorlopers.

Dial heeft goed experimenteel onderzoek verricht. Het heeft inzicht gegeven in de voortbeweging van opgroeiende patrijzen. Er is echter geen bewijs uit dit onderzoek naar voren gekomen dat de OC van het vliegen door natuurlijke selectie kan evolueren uit eenvoudiger structuren. De uitspraak van Backeljau is dan ook ongefundeerd.

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

What use is half a wing? Half a wing is half an argument.

Thierry Backeljau en Kurt Jordaens, twee Vlaamse wetenschappers, hebben in hun artikel weinig goede woorden over voor creationisten. Dat ze in hun bestrijding van complexiteit en design de nodige drogredeneringen niet schuwen,

...
Read more