Waarom gemeenschappelijke afstamming waarschijnlijk is (deel 2)

In het eerste deel van deze column besprak ik enkele ‘klassieke’ aanwijzingen voor gemeenschappelijke afstamming: het fossielenbestand en de verdeling daarvan over aardlagen van uiteenlopende ouderdom. De laatste decennia zijn er nieuwe reeksen aanwijzingen bij gekomen uit de biochemie en de genetica. In deze bijdrage ga ik daarop wat nader in, zonder naar mijn bronnen te verwijzen (dat doe ik wel in mijn aanstaande boek).

De moleculaire klok

Allereerst was er in de vroege jaren zestig van de twintigste eeuw de ontdekking van de zogeheten moleculaire klok. Veel biomoleculen bleken door de tijd heen een min of meer constante veranderingssnelheid te hebben met willekeurige mutaties in hun aminozuur en in hun nucleotide sequenties. Deze bleken zich in een langzaam, maar regelmatig tempo voor te doen. Als gevolg hiervan konden de relatieve tijdsafstanden tussen de verschillende ‘aftakkingen’ van een gemeenschappelijke voorouder berekend worden. Wetenschappers geven aan dat voorzichtigheid geboden is bij de toepassing van deze methode, doordat bepaalde moleculen door de tijd heen mogelijkerwijs variëren in hun veranderingssnelheid. Fouten in de berekeningen bleken echter ondervangen te kunnen worden door de mutaties in uiteenlopende moleculen te onderzoeken in plaats van slechts in één.

De genetische revolutie

De meest ingrijpende bevestiging van de theorie van de gemeenschappelijke afstamming kwam echter uit de moderne genetica. In de eerste helft van de twintigste eeuw probeerden wetenschappers te achterhalen welke moleculen verantwoordelijk waren voor de overervingspatronen die de augustijner monnik Gregor Mendel (1822-1884) had ontdekt in zijn experimenten met erwtenplanten en die ook in andere planten en dieren waarneembaar waren. De zoektocht ernaar leidde uiteindelijk tot de ontdekking van de chemische structuur van het DNA (in 1953, door James Watson en Francis Crick c.s.). Zo werd duidelijk waar de bron van variatie in populaties, waarnaar Darwin tevergeefs had gespeurd, te vinden was: in deze DNA-moleculen. Later onderzoek bracht aan het licht dat de genomen – het complete DNA – van soorten meer met elkaar gemeen hebben wanneer ze nauwer aan elkaar verwant zijn. De genomen van diverse forelsoorten hebben onderling bijvoorbeeld meer met elkaar gemeen dan met die van andere vissen en die van vissen lijken weer meer op elkaar dan op die van zoogdieren. Vooral gedurende de laatste decennia is onze kennis van de genomen van allerlei soorten enorm toegenomen en de ontwikkelingen gaan nog steeds door.

Het menselijk genoom, gecodeerd in zo’n drie miljard ‘letters’, werd in 2003 succesvol in kaart gebracht in een project dat onder leiding stond van de befaamde christen-geneticus Francis Collins. Vergelijkingen tussen het menselijk genoom en de genomen van dieren, die vanaf toen mogelijk waren, lieten verhelderende patronen zien van overeenkomsten en verschillen. Ze laten bijvoorbeeld zien dat we in genetisch opzicht zeer nabije familieleden zijn van de chimpansees. De suggestie is hier sterk dat de levensvormen met het hoogste percentage aan overeenkomstige genen een betrekkelijk recente gemeenschappelijke voorouder hebben gehad, terwijl de gemeenschappelijke voorouders van levensvormen met minder overeenkomstige genen langer geleden leefden. De genetische revolutie heeft het dus mogelijk gemaakt om een levensboom te reconstrueren zonder een beroep te doen op fossielen, maar wel op zo’n manier dat veel fossiele afstammingslijnen bevestiging vonden. Kortom, ook het genetisch ‘archief’ doet sterk vermoeden dat wij mensen, net zoals andere soorten, deel zijn van de alomvattende familie van levensvormen op aarde. Of is er een alternatieve visie mogelijk?

Gemeenschappelijke afstamming of gemeenschappelijke functie?

In dit verband pleiten sommigen ervoor dat we de theorie van gemeenschappelijke afstamming vervangen door een theorie van gemeenschappelijke functie. Immers, kan de Schepper de verschillende soorten niet voorzien hebben van overeenkomstige genen om te verzekeren dat ze vergelijkbare lichaamsvormen en functies zouden hebben? In dat geval is het niet raar dat mensen en chimpansees een veel groter gedeelte van hun genoom met elkaar delen dan, laten we zeggen, mensen en muizen. Het is zelfs precies wat we zouden verwachten!

Er zijn echter twee zwaarwegende problemen met deze visie. Ten eerste is er geen directe relatie tussen genen en lichaamsfuncties. De genen van vleermuizen tonen bijvoorbeeld meer overeenkomsten met die van muizen en ratten dan van vogels. Ten tweede kan de theorie van gemeenschappelijke functie nauwelijks een verklaring geven voor de zogenoemde pseudogenen die deel uitmaken van het genoom. Pseudogenen zijn stukken DNA die vergelijkbaar zijn met gewone genen, maar bepaalde defecten vertonen als gevolg waarvan ze disfunctioneel zijn geworden: ze kunnen geen bruikbare proteïnen meer maken. De blauwdruk is er dus, maar die heeft bepaalde mutaties ondergaan die het functioneren ervan gedwarsboomd hebben. Wie de theorie van gemeenschappelijke functie verdedigt, moet dus aannemen dat zulke pseudogenen misleidende ‘moleculaire fossielen’ zijn die de Schepper in ons lichaam heeft geplant – op vergelijkbare wijze als sommigen denken dat Hij misleidende fossielen in de aardlagen heeft geplaatst. Tenzij pseudogenen uiteindelijk natuurlijk toch bepaalde biologische functies blijken te vervullen …

Inderdaad wijst recent onderzoek uit dat bepaalde pseudogenen mogelijk andere functies hebben dan de codering voor eiwitproductie. Afgezien van het feit dat sommige van deze nieuwe functies pas later zijn ontstaan, is het echter onwaarschijnlijk dat alle meer dan veertienduizend pseudogenen in het menselijke genoom op den duur functioneel zullen blijken. En zelfs als dat het geval zou zijn, zou dat nog altijd niet impliceren dat de theorie van gemeenschappelijke functie de voorkeur verdient. De andere aanwijzingen voor gemeenschappelijke afstamming die we hierboven aanstipten, zouden in dat geval immers nog steeds gelden. Het zou nog steeds treffend zijn hoe nauwkeurig de ‘afstanden’ tussen de verschillende levensvormen zoals berekend op basis van het fossielenarchief bevestigd werden door de genetische gegevens die beschikbaar kwamen.

Op 22 juni verschijnt ‘En de aarde bracht voort. Christelijk geloof en evolutie’ (Boekencentrum 2017). Een studie waarin Gijsbert van den Brink de consequenties van evolutie voor een orthodoxe christelijke theologie onderzoekt. De bovenstaande bijdrage aan Geloof & Wetenschap betreft een tweede voorpublicatie. Zie de agenda op Geloof & Wetenschap voor de presentatiebijeenkomst op de Vrije Universiteit te Amsterdam.