Zijn blinde grotvissen een goed voorbeeld van evolutie in actie?

by | okt 19, 2016 | Biologie, Genetica, Onderwijs

Vraag: Evolutionisten gebruiken als bewijs voor hun theorie vaak het intrigerende geval van de vissen die leven in diepwatergrotten en die hun gezichtsvermogen permanent hebben verloren maar toch goed functioneren. Zijn blinde grotvissen een goed voorbeeld voor macro-evolutie in actie?

marble-393357_1280

Antwoord: In de onderaardse holten van de wereld worden zeldzame, unieke en soms exotische wezens aangetroffen. Een scala aan vleermuizen, spinnen, insecten en andere wonderlijke schepsels bevolken deze kille dampige omgeving. Verborgen voor de zon, het weer en het binnendringen van de mens, vertonen deze grotten een waar intrigerende habitat (=leefomgeving). Een ander dier huist ook in deze omgeving- de grotvis. Gekluisterd in het donkere innerlijke van de aarde, vertoont de grotvis unieke eigenschappen die verschillend zijn van de variëteiten die aan het oppervlak gewoonlijk worden gezien. Het opmerkelijkste verschil tussen de grotvissen en hun oppervlakte tegenhangers is het verlies van gezichtsstructuren. Er zijn verschillende andere interessante verschillen, maar dit specifieke verschil wordt het meest genoemd als ondersteuning van de evolutietheorie. Hoe kwam dit verschil tot stand? Waarom is het verschil gebleven? Dit zijn de onderliggende vragen die beantwoord moeten worden.

Lamarckisme (zoals het nu bekend is) was de belangrijkste theorie voorafgaand aan de Darwinistische evolutietheorie. Jean Baptiste Lamarck wordt meestal herinnerd om zijn theorie van de “erfelijkheid van verkregen eigenschappen” (Ruse, 1979, p.8.). Deze theorie houdt in dat als ouders bepaalde eigenschappen krijgen, ze die aan hun nakomelingen overdragen. Het is al meer dan een eeuw bekend, dat deze voorstelling van zaken niet correct is. Het klassieke voorbeeld van deze theorie binnen de evolutietheorie is de giraffe. Aangenomen werd dat in tijden van toenemende voedselschaarste de giraffe gedwongen werd om de hals hoger en hoger te reiken om de verdwijnende voedselbronnen te bereiken. Na verloop van generaties, ontwikkelde de giraffe vervolgens een langere nek als gevolg van constant rekken en strekken- een ridicuul idee, natuurlijk.

Toch hebben sommigen in het verleden getracht om dit type “redenering” toe te passen op het geval van de grotvis. Het geschetste Lamarckiaanse scenario is, dat na een natuurlijke gebeurtenis (zoals een overstroming of een grondverschuiving), een populatie dieren inclusief een vissoort, geografische gescheiden werd van zijn soortgenoten en geïsoleerd was in een nieuwe omgeving- een grot. Terwijl ze bleven leven in deze grot verloren de vissen het gebruik van hun ogen, wellicht door een ongeluk of door spieratrofie. Toen de vissen eventueel kuit schoten namen de jongen dezelfde natuurlijke defecten over, die de ouders hadden verkregen. Zo’n uitleg is alleen geschikt voor een goede “just-so” story; de Lamarckiaanse theorie is uiteindelijk verworpen door de wetenschappers na Darwins tijd omdat het niet paste bij de beschikbare feiten.

giraffe_lamarck-pixabay

Een bevredigende en behoorlijk verduidelijkende illustratie om nog beter de absurditeit van Lamarcks theorie in te schatten (als het al niet duidelijk was) kan worden gedaan door het vergelijken van je vader, je broers of zussen en jezelf. Als, vanwege een ongeluk, je vader een lichaamsdeel zou verliezen (een vinger of arm bijvoorbeeld), zou dat verlies niet worden overgebracht naar één van je broers of zussen of naar jou. Terwijl het ongeluk het leven van je vader ingrijpend zou veranderen, zou het geen enkele invloed hebben op de fysieke gesteldheid van zijn toekomstige nakomelingen. Maar de vraag komt dan naar boven “Wat bepaalt precies, hoe de kinderen er uitzien?”

Het is duidelijk dat kinderen zowel kenmerken van vader als van moeder vertonen. Hoe komt dit? Door de studie van DNA en zijn genetische code kan het proces van overerving en expressie van kenmerken wetenschappelijke worden beschreven. Hoe het lichaam van een kind is samengesteld is uiteindelijk het resultaat van zijn of haar genetische samenstelling die zelf het product is van de gecombineerde genen die het ontvangen heeft van de ouders. Een oud gezegde geeft dit correct weer: “het zit in z’n genen”. Technisch gezien is een gen gedefinieerd als een “zelfreplicerende eenheid van erfelijkheid; een deel van het DNA (i.e. een sequentie van nucleotide eenheden) dat codeert voor een eiwit” (Schwartz, 1999, p. 406, parenthetical item in orig.). Zoals de definitie zegt, zijn genen stukken van de DNA streng. Deoxyribonucleïnezuur (DNA) bevat de genetische code die een soort van blauwdruk vormt voor de opbouw van het organisme. Op een enkele streng DNA kunnen veel stukken (bekend als genen) aanwezig zijn, die elk helpen in de opbouw van het bouwplan. Gen expressie is verantwoordelijk voor de zichtbare eigenschappen van een organisme (bekend als het fenotype), die het eindresultaat is van de expressie van iemands DNA. Zoals in de grotvis, de resulterende blindheid in de populaties een gevolg is van genetische mutaties en niet een simpele overblijfsel van een ongeluk of orgaan verlies.

Het belang van het begrijpen van de rol van genetica is in deze situatie overduidelijk. Ten eerste moeten we wetenschappelijk accuraat zijn. Ten tweede legt zo’n accuratesse de basis voor begrip van de echte vooruitgang die plaats vindt bij dit voorbeeld van de grotvis. Elke genetische mutatie kan worden geclassificeerd in één van de drie groepen: gunstig, ongunstig en neutraal. Ongunstige mutaties zijn, zoals de naam al aangeeft, nadelig voor een organisme. Al in 1950 nam, Hermann J. Muller, Nobelprijswinnaar in genetica, waar dat: “De grootste meerderheid van mutaties, zeker meer dan 99%, zijn op een of andere manier schadelijk” (1950, 38:35). Vijftig jaar later is er niet veel veranderd. De welbekende geneticus van Stanford University, Luigi Cavalli- Sforza, die leider was van het International Human Genome diversity Project, schreef: “”Genetische mutaties zijn spontane toevallige veranderingen, die nauwelijks gunstig zijn maar vaker geen effect hebben of een schadelijke” (2000, p. 176, emp. added)

microbiology_dna

Zulke schadelijke mutaties beïnvloeden hun gastheer, vrijwel altijd leidend tot zijn dood. Voor een epigeïsch (boven de aarde levend) dier zou het verlies van het gezichtsvermogen beschouwd worden als een nadelige mutatie. Maar voor een hypogeïsch (ondergronds) organisme is dit niet zo problematisch. In volstrekte duisternis is de waarde van het gezichtsvermogen betwistbaar, en op z’n slechtste zou het kunnen worden beschouwd als eenvoudigweg een neutrale mutatie. Neutrale mutaties, echter zijn nutteloos voor een evolutionist want zij (om Dr. Vavalli-Sforza’s woorden te gebruiken) “hebben geen effect”. Af en toe komen mutaties voor die nuttig zijn voor overleving. Maar dezen zijn inderdaad zeldzaam. Bijna vijfendertig jaar geleden gaf, Theodosius Dobzhansky, de beroemde evolutionair geneticus van het Rockefeller Universiteit, toe dat gunstige mutaties minder dan 1% beslaan van alle mutaties die voorkomen. (zoals geciteerd in Davidheiser, 1969, p. 209). Er is weer niet veel veranderd. De man die beargumenteerd ‘s werelds eminentste evolutionaire taxonomist is, Ernst Mayr (emeritus professor van Harvard), bediscussieerd dit specifieke punt in zijn boek uit 2001, What evolution is, wanneer hij schreef (met enige understatement): “…het optreden van gunstige mutaties is bepaald zeldzaam” (p. 98). Inderdaad. Zeldzaam.

Bovendien moet het punt worden benadrukt dat alhoewel deze mutaties gunstig zouden kunnen zijn voor de overleving van het organisme, zij toch beschadigingen in de genetische code zijn- een beschadiging die verlies van informatie inhoudt. Evolutie heeft geen “juiste” mutaties nodig; het heeft mutaties nodig die nieuwe informatie produceren. Zoals Dr. Cavalli-Sforza opmerkte: “Evolutie is het gevolg van de opstapeling van nieuwe informatie. In geval van een biologische mutatie, wordt nieuwe informatie geleverd door een fout in de genetische overdracht (i.e. een verandering in het DNA gedurende zijn overdracht van ouder op kind)””[p. 176, emp added, parenthetical comment in orig.]. In theorie voegen gunstige mutaties “nieuwe informatie” toe. Maar in de praktijk is dat niet het geval. Zoals Jonathan Sarfati aangeeft: “als de evolutie van slijmprop naar jou waar zou zijn, zouden we verwachten, talloze informatie toevoegende mutaties te vinden. Maar we hebben er nog niet een gevonden” (2002, emp. in orig.)

Om verder het genetische mechanisme vast te stellen waarmee de grotvissen hun zicht verloren, is het interessant om te benadrukken dat een gelijk resultaat experimenteel kan worden verkregen. Door de manipulatie van een groep genen, bekend als het homeobox of Hox cluster, kunnen wetenschappers de mutatie van ectopische (abnormaal geplaatste) ogen induceren. De oogstructuren groeiden in antenne-, poot- en vleugelweefsels. Deze ogen zijn, net zoals de ogen van de grotvis, niet-functionerend. Deze laboratorium-geïnduceerde structuren zijn praktisch compleet en zijn “morfologisch normaal met normale fotoreceptors, lens, kegeltjes en pigment cellen”, volgens Walter Gehring, een evolutie expert in Hox gen mutaties (zie Gould, 2002, pp. 1124-1125). Hoewel de fysische structuren met succes zijn geconstrueerd, mist het oog de noodzakelijke neurale “bedrading” om goed te functioneren (Gould, p. 1125). Toch is de voorkomen van een dergelijke gebeurtenis door mutaties goed gedocumenteerd.

Blinde Grotvissen - Ontwikkeling Oog Gewone vis VS Blinde grotvis

Twee wetenschappers, Yoshiyuki Yamamoto en William Jeffery, zijn betrokken geweest bij specialistisch onderzoek naar de oogvorming van de grotvis Astyanax mexicanus. Deze specifieke soort teleost (beenvis) bezit zowel epigeische als hypogeische vormen. Dat maakt dan het team experimenten kan uitvoeren aan de blinde grotvis en daarbij de oppervlakte vorm gebruiken als controledier. Yamamoto en Jeffery zijn begonnen met het vastleggen van enkele stappen in de vorming van het vissenoog van de embryonale fase tot de adulte fase. “Hoewel adulte grotvissen geen functionele ogen hebben, wordt de oogvorming opgestart tijdens de embryogenese. Het lensblaasje wordt gevormd maar degenereert daarna en de cornea, iris en andere optische weefsels zijn afwezig of rudimentair” (2000, 289:631) De apoptose (geprogrammeerde celdood) van de lens vindt plaats voor de degeneratie van alle andere weefsels. Yamamoto en Jeffery namen waar dat de oogbeker en neurale retina (netvlies) in de grotvis worden gevormd, maar de retina lagen zijn ongeorganiseerd, de groei is geremd en fotoreceptorcellen differentiëren (ontwikkelen) niet. Het gedegenereerde oog zinkt in de oogkas en is bedekt met een huidflap (289:631)

Als resultaat van hun onderzoek hebben deze twee wetenschappers geconcludeerd dat de lens een dominante rol speelt in de ontwikkeling van de hele structuur van het oog die vervolgens optreedt. Om hun hypothese te testen, werd een lens van de “beoogde” versie getransplanteerd in het oog van de blinde variant. Na 8 dagen werd “een groter oog waargenomen aan de transplantatie kant”, en na 2 maanden “een groot oog (hersteld oog) met een duidelijke pupil was aanwezig…. Dwarsdoorsneden van het herstelde oog toonden een voorste oogkamer, cornea, iris en lens” (289:631, parenthetical item in orig.). In de eindanalyse concludeerden Yamamoto en Jeffery: “De resultaten tonen aan dat de grotvis lens zijn vermogen heeft verloren om de oog ontwikkeling te bevorderen” (289:632). In andere woorden, de data tonen dat de blindheid zoals gevonden in de grotvis is het gevolg van een genetische mutatie die de lens van de vis beïnvloedt. Peter Mathers, een ontwikkelingsbioloog somde de resultaten goed op toen hij zei: “Het is mogelijk dat je kijkt naar een enkele gen defect dat een drastische ontwikkelingsverandering veroorzaakte” (zoals geciteerd in Pennisi, 2000, 289:523, emp. added).

Maar dit heeft enkele evolutionisten er niet van weerhouden om te claimen dat het concept van de blinde grotvis hun theorie ondersteunt. Zoals een nieuwsbericht stelt: “miljoenen jaren geleden had het ogen; maar nu, kort na zijn start, groeiend in het ei, beginnen de ogen te degenereren en de vissen worden blind geboren” (zie “Blind Fish…,” 2000, emp. added). Echter, nergens in de wetenschappelijke experimenten is bewijs dat zich leent tot een oude tijdslijn van afstamming. De kleine genetische verschillen (microevolutie) die kunnen worden waargenomen worden onterecht aangenomen de basis te zijn van macroevolutie.

Bedenk eerst dat er geen nieuwe soortvorming had plaatsgevonden als gevolg van deze mutatie: de species Astyanax mexicanus kan zowel in de “beoogde” als in de “oogloze” vorm voorkomen. Het is verfrissend om op te merken dat zelfs biologische taxonomie platweg het feit ondersteunt dat de vis waarmee het begon nog een vis is. Noch de genus noch de soort was veranderd tussen de epigeische en hypogeische vormen. Ten tweede: er is het principe van vooruitgang versus achteruitgang. Hier is informatie de sleutel. Evolutie vraagt om vooruitgang en daarmee moet er nieuwe informatie bijkomen. Achteruitgang (regressie) kan worden beschreven als het verlies of beschadiging van genetische informatie. Harvard’s Ernst Mayr definieert macroevolutie als de “evolutie boven het soortniveau; de evolutie van hogere taxa en de vorming van evolutionaire innovaties, zoals nieuwe structuren” (2001, p. 287). Hij includeerde in zijn definitie de noodzaak voor de “vorming van evolutionaire innovaties, zoals nieuwe structuren.” De vraag rijst nu “welke innovaties heeft de grotvis ontwikkeld?” Hier is het dat de vooruitgang piepend tot stilstand komt. De grotvis valt in werkelijkheid in de categorie, bekend als “devolutie,” wat een categorie is van bergafwaarts gaan, waar informatie verloren is gegaan- niet gewonnen (Wieland, 2001, p.47). Macroevolutie kan niet worden ondersteund door gebruik van voorbeelden van “bergafwaarste” verandering. Aan de basis leerstellingen van de evolutionisten is niet voldaan en de grotvis kan dus niet worden verkocht als een voorbeeld van evolutionaire hypotheses.

Organismen worden sterk beïnvloed door de omgeving (habitat) waarin zijn leven. Binnen hun specifieke omgeving, voeren zij al de levensfuncties uit- eten, voortplanting, etc. Daarom hebben omgevingsveranderingen en fluctuaties de potentie om elk aspect van hun leven te beïnvloeden. Boven de grond is de zintuig van het gezichtsvermogen een veel gebruikte extreem gunstige eigenschap. Onder de grond, echter heeft het gezicht een compleet andere rol. Zoals boven de grond verlies van het gezichtsvermogen voor de meeste schepsels de ondergang inluidt, is het beneden de aarde veel minder schadelijk. Wanneer hypogeïsche populaties worden bekeken, wordt de grote meerderheid gekarakteriseerd door de aanwezigheid van gemuteerde ogen. Hoe kan de mutatie verspreiden (en snel) als het compleet neutraal is? In deze setting en omgeving is het een gunstige mutatie.

Blinde Grotvissen - vissen-pixabay-com

Volgens Yamamoto en Jefery, had Astyanax verschillende veranderingen ondergaan “inclusief een verbeterd zijlijn systeem (waarneming van tast een drukveranderingen) en verbeterde smaakzintuigen” (289:631). Deze versterkingen zijn deel van een goed gedocumenteerde verschijnsel dat bekend staat als plasticiteit. Plasticiteit refereert aan de mogelijkheid van hersenen om te veranderen als reactie op een gebeurtenis. Neem het voorbeeld van de vader die zijn ledemaat verloor. Emotioneel gezien, zou dit een extreem tragische situatie zijn die toch enkele mentale aanpassingen zou vergen om de situatie te boven te komen. Neurologisch gezien, zouden er ook enkele aanpassingen moeten plaatsvinden. Om een wat vereenvoudigd voorbeeld te gebruiken, de hersenen van de mens bevatten een “kaart” van het lichaam. Als er iets van het lichaam verdwenen is, zoals een ledemaat of zelfs een vinger van de hand, passen de hersenen het neurale netwerk en de mentale “kaart” aan. Voor de hand en de aangrenzende vingers zal de representatieve kaart vergroten en de missende vinger includeren. Dit proces werkt op verschillende tijdsschalen, maar hier dicht bij een evolutionaire tijdsschaal. Volgens het textboek, Neurobiology: “deze veranderingen vinden plaats op verschillende tijdsschalen; in enkele gevallen zijn de veranderingen langzaam en verlopen ze in de loop van weken, maar in andere gevallen zijn ze verrassend snel, beginnend binnen een dag of zoiets of zelfs een paar uur”(Shepherd, 1983, p. 290, emp. added). Voor mensen met een amputatie is dit fenomeen een vaststaand feit en is ze een buitengewoon voorbeeld van het verbazingwekkende aanpassingsvermogen (en de ongelofelijke design!) van het menselijke brein.

Dit neurale proces is van toepassing op de grotvis, zoals aangetoond door Yamamoto en Jeffery’s hierboven genoemde conclusie met betrekking tot de versterkte tast en smaak. Voor een vis in complete duisternis is het laterale lijnsysteem (die het gevoelsnetwerk voor tast is) essentieel omdat het de vis door de grot geleidt. Het smaaksysteem zou helpen in het lokaliseren van voedsel. Zoals wetenschappelijke studies hebben gedocumenteerd, zijn er ‘compensatie verbeteringen van de gevoeligheid van de smaak bij de blinde grot bewonende vis’ (Boudriot and Reutter, 2001, p. 428). Deze versterkingen, gevolg van een mutatie, zouden een voordeel van de blinde vis ten opzichte van de niet gemuteerde variëteit vormen. Echter, bedenk dat dit alleen een verbetering is in deze zeer specifieke omgeving en dat het geheel een negatief effect zou hebben buiten deze omstandigheden.

Concluderend zijn blinde grotvissen slechts – blind (door mutatie) en geïsoleerd in een grot omgeving. Ze zijn nog gewoon vis, net zoals zij vanaf het begin waren. Genetische mutaties en variaties worden gevonden door de hele natuur en vinden plaats in alle populaties. In veel gevallen representeren ze een defect-i.e. de vernieling of verlies van waardevol genetische informatie die resulteert in een “bergafwaartse” verandering of devolutie, die in directe tegenspraak is tot wat vereiste wordt voor macro-evolutie. Het ongelofelijke design en complexiteit van leven wordt bij de grotvis gezien in zijn mogelijkheid tot overleven. Of verandering van gedrag nu het gevolg is van omgevingsdruk of van her-netwerking van de zenuwstelsel, het is duidelijk dat het leven dynamisch is en vol van opmerkelijke puzzels. Je kunt het niet helpen maar vraagt je af: vanwaar zo’n design?

“Blind Fish Show Eyes Can Grow Back,” (2000), [On-line], URL: http://www.cnn.com/2000/Nature/07/28/blind.cavefish.reut/.
Boudriot, F. and Klaus Reutter (2001), “Ultrastructure of the Taste Buds in the Blind Cave Fish Astyanax jordani (‘Anoptichthys’) and the Sighted River Fish Astyanax mexicanus (Teleostei, Characidae),” Journal of Comparative Neurology, 434:428-444, June 11.
Cavalli-Sforza, Luigi Luca (2000), Genes, Peoples, and Languages (New York: North Point Press).
Davidheiser, Bolton (1969), Evolution and Christian Faith (Nutley, NJ: Presbyterian & Reformed).
Gould, Stephen J. (2002), The Structure of Evolutionary Theory (Cambridge, MA: Harvard University Press).
Mayr, Ernst (2001), What Evolution Is (New York: Basic Books).
Muller, Hermann J. (1950), “Radiation Damage to the Genetic Material,” American Scientist, 38:33-50,126, January.
Pennisi, Elizabeth (2000), “Embryonic Lens Prompts Eye Development,” Science, 289:522-523, July 28.
Ruse, Michael (1979), The Darwinian Revolution (Chicago, IL: University of Chicago Press).
Sarfati, Jonathan (2002), “15 Ways to Refute Materialistic Bigotry,” [On-line], URL: http://www.answersingenesis.org/news/scientific_american.asp.
Schwartz, Jeffrey H. (1999), Sudden Origins (New York: John Wiley & Sons).
Shepherd, Gordon M. (1983), Neurobiology (New York: Oxford University Press).
Wieland, Carl (2001), “Blind Fish, Island Immigrants and Hairy Babies,” Creation Ex Nihilo, 23[1]:46-49.
Yamamoto, Yoshiyuki and William R. Jeffery (2000), “Central Role for the Lens in Cave Fish Eye Degeneration,” Science, 289:631-633, July 28.

Dit artikel is met toestemming overgenomen van de website van Apologetic Press. Het originele artikel is hier te vinden.

M
"

Artikelen

Artikelen