Het gelijk van Darwin: evolutie geen toeval

Evolutie heeft weinig te maken met natuurlijke selectie, denken veel moderne biologen. Daarmee vallen ze Darwin af, die meende dat soorten evolueren onder invloed van hun omgeving. Vandaag lijkt de negentiende-eeuwer in Science alsnog gelijk te krijgen.

De afgelopen decennia hebben evolutiebiologen de selectietheorie steeds vaker de rug toegekeerd. Ze geloven nog wel in evolutie, maar deze zou berusten op louter toeval, en niet op natuurlijke selectie.

De ontwikkeling van nieuwe organismes zou het gevolg zijn van zogeheten 'genetische drift'. Toevallige wijzigingen in het DNA, eeuw na eeuw opgestapeld, zouden telkens weer resulteren in de vorming van nieuwe soorten. Dit proces verloopt volgens de aanhangers volstrekt willekeurig. Daarom achten ze het onwaarschijnlijk dat de evolutie zichzelf herhaalt. Dus als één diersoort in twee geografisch gescheiden groepen wordt opgedeeld, dan zullen deze zich nooit op dezelfde manier ontwikkelen, ook al zijn de omstandigheden identiek.

De werkelijkheid is anders, bewijzen biologen vandaag in Science. Ze beschrijven twee groepen dieren die dezelfde evolutie ondergingen als soortgenoten elders op de wereld: de zaak herhaalt zich dus wel degelijk. En bij één van die soorten verliep het proces zelfs sneller dan voor mogelijk werd gehouden. Darwin had zich op de borst kunnen kloppen.

Die snel evoluerende diersoort is de Europese fruitvlieg, ofwel Drosofila subobscura. Het diertje woont in Europa sinds het einde van de laatste ijstijd, zo'n tienduizend jaar geleden. Sindsdien heeft hij om onbekende redenen zijn vleugellengte afgestemd op de breedtegraad van zijn verblijfplaats: zijn vleugels zijn langer naarmate hij zich noordelijker ophoudt. Spaanse Drosofila's doen qua spanwijdte dus enigszins onder voor hun Deense collega's.

Het onderzoeksverhaal begint twee decennia geleden. In 1978 reizen wat vliegjes als verstekeling op een schip naar de Chileense havenstad Puerto Montt. Daar gaan ze aan wal, om vervolgens binnen een mum van tijd heel Amerika te veroveren.

De vliegjes hebben aanvankelijk identieke vleugellengtes, omdat ze genetisch sterk op elkaar lijken. Maar na verloop van tijd verandert dat. Als Amerikaanse en Spaanse biologen na twintig jaar aan het meten slaan, blijkt dat de vleugels op het Amerikaanse continent geleidelijk zijn aangepast aan de breedtegraad, precies zoals in Europa. De aanpassing blijkt zelfs al verankerd in het erfelijk materiaal van de vliegjes. Want worden de beestjes in een lab gekweekt, dan houden ze minstens zes generaties achtereen hun aangepaste vleugellengte. De evolutie heeft zich kortom binnen twintig jaar herhaald.

Deze ontdekking heeft belangrijke gevolgen voor wetenschappers die zich bezighouden met de introductie van nieuwe soorten in een gebied. Of het nu gaat om de eerste aardappel in Europa of om het eerste konijn in Australië. Tot nu toe gingen biologen er steevast van uit dat de concurrentie met de aanwezige soorten bepalend is voor het succes van een nieuwkomer. De genetische aanpassing aan de omgeving zou te traag verlopen om enige invloed te hebben. Na het artikel over de snelle evolutie van fruitvliegen gaat die vlieger niet meer op. Júist tijdens de integratie wordt het genetische materiaal in een moordend tempo aangepast, totdat er een nieuw ecologisch evenwicht is ontstaan.

Dat de evolutie zich wel degelijk herhaalt, blijkt ook uit een tweede proef die in Science wordt beschreven. Dit experiment is voor de verandering niet uitgevoerd met fruitvliegjes, maar met drievoornige stekelbaarsjes. De vissen zwemmen in drie vergelijkbare Canadese meren die sinds tienduizend jaar niet met elkaar verbonden zijn geweest. Toch zijn in alle meren dezelfde twee subtypen ontstaan die niet onderling paren, een zwaarlijvige en een slanke, die zich elk in een ander ecologisch deel van het meer ophouden.

Canadese biologen vingen verschillende vissen en voerden vervolgens 753 paarsessies uit, waarbij ze keken of de dieren happig op elkaar waren. Ze ontdekten dat vrouwtjes de mannetjes uitkozen die op hen leken, ongeacht of ze uit hetzelfde of uit een ander meer kwamen. Hoe dit komt, is niet bekend. Maar het fenomeen is bij de drie vispopulaties onafhankelijk van elkaar ontstaan, onder invloed van de omgeving. Een mooi staaltje van parallelle evolutie, concluderen de biologen. Ze zeiden het als 'een ware verrassing' te ervaren dat natuurlijke selectie inderdaad nieuwe soorten kan opleveren. Tja, die Darwin was zo gek nog niet.