Biologen nemen met oplossing voor Darwin Dilemma creationisten wind uit de zeilen

Zeeleven tijdens de Cambrische explosie. Links een grote, roofzuchtige Anomalocaris, letterlijk 'vreemde garnaal'.Beeld Katrina Kenny & Nobumichi Tamura

Darwin vond het zelf ook een beetje gek. Tot pakweg 540 miljoen jaar geleden beperkte het leven op aarde zich tot piepkleine een- en meercellige organismen. Maar toen, met het aanbreken van het zogeheten Cambrische tijdperk, was er opeens geen houden meer aan. Zo'n twintig miljoen jaar duurde deze Cambrische explosie. Daarna ging de evolutie weer verder op het gebruikelijke lage pitje.

Onder evolutiebiologen staat deze opmerkelijke opflakkering bekend als het Darwin Dilemma. Dat dilemma is nu opgelost, schrijven Australische onderzoekers in wetenschapsblad Current Biology na heel veel ingewikkelde computerberekeningen.

Zij hebben nu eindelijk eens precies uitgerekend hoe snel de evolutie destijds ging. En eigenlijk viel dat wel mee. Het tempo ging met een ruime factor vijf omhoog en dat is weliswaar snel, maar het valt nog binnen de marges van Darwins theorieën.

Dat is slecht nieuws voor wetenschappers en anderen die geloven in een 'intelligent design' achter de evolutie. Zij hebben het Darwin Dilemma dankbaar aangegrepen als bewijs dat de evolutietheorie niet klopt.

Darwin (1809-1882) moest het in zijn tijd doen met de resultaten van ouderwets graafwerk, vooral in de Canadese Rocky Mountains. Daar bevindt zich de rotsformatie Burgess Shale, een ware schatkamer van fossielen uit het Cambrium. Maar in de aardlaag vlak onder die fossiele rijkdom zat vrijwel niks. Het dierlijke leven had zich dus opeens razendsnel ontwikkeld. Zo'n plotselinge verandering rijmde niet goed met zijn eigen leer van gestage evolutie, moest ook Darwin toegeven.

Geleedpotigen
De Australiërs hadden een heel arsenaal aan onderzoeksmethoden tot hun beschikking. Voor een groot deel komen die neer op pure wiskunde, uitgaande van het DNA en de anatomie van levende dieren. Door te kijken naar DNA- en vormverschillen tussen verwante soorten, valt het recente tempo van de evolutie nauwkeurig te becijferen. Op grond daarvan gingen de wetenschappers terugrekenen. Daarbij richtten ze zich speciaal op geleedpotigen, de verzamelnaam voor insecten, spin- en kreeftachtigen. Vroege voorouders hiervan waren in het Cambrium veelvoorkomende levende wezens.

Het resultaat van dat cijferwerk legden ze naast fossielen zoals die in de Burgess Shale. De fossielen daar zijn zo bijzonder omdat naast de harde, ook weke delen goed zichtbaar zijn. Aan de hand van het verval van radioactieve deeltjes is de ouderdom van fossielen bovendien tot op enkele miljoenen jaren nauwkeurig vast te stellen.

De wetenschappers konden dus vrij nauwkeurig laten zien hoe snel dieren uiterlijk en van binnen veranderden. Het pantser, de gelede poten, de uit vele lensjes opgebouwde ogen, de voelsprieten: alle onderscheidende kenmerken van geleedpotigen ontstonden in die luttele twintig miljoen jaar.

De optelsom van al die onderzoeksgegevens leverde op, dat uiterlijk en anatomie van dieren tijdens de Cambrische explosie vier keer zo snel veranderden als gebruikelijk. In moleculair opzicht ging de ontwikkeling zelfs 5,5 keer zo snel.

Wapenwedloop
"Prachtig werk", keurt Steph Menken, hoogleraar evolutiebiologie aan de Universiteit van Amsterdam. Hij vindt het onderzoekswerk van de Australiërs heel overtuigend, net als hun conclusie dat de Cambrische explosie niet strijdig is met Darwins evolutieleer. "Het gaat om een forse versnelling van de evolutie, dat klopt. Maar daar kennen we ook wel recentere voorbeelden van in de evolutielijnen van diersoorten: soms gaat het een tijdlang een stuk sneller."

Destijds ging het over de hele linie snel, beaamt hij. "Het is nog niet duidelijk hoe dat kan. Waarschijnlijk door verschillende factoren. Misschien wel een toenemende kalkconcentratie in de oceanen, waardoor de kans ontstond om harde lichaamsdelen te maken. Of door de opkomende wapenwedloop tussen roof- en prooidieren: sommige dieren duiken de grond in, andere krijgen stekels of bijtkaken."

Gedurende het Cambrium ontstonden de meeste dierlijke stammen, zoals geleedpotigen, weekdieren, wormen en allerhande andere levensvormen. Destijds ging het nog om de oervormen.

De eerste zoogdieren, een soort spitsmuizen, betraden ruim 200 miljoen jaar geleden het toneel, net iets na de dinosauriërs (230 miljoen jaar geleden).

Een duizendpoot kruipt over het fossiel van een verre verwant: een 515 miljoen jaar oude trilobiet. De trilobieten behoorden tot de eerste dierklassen met goed ontwikkelde ogen.Beeld Michael Lee
Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2020 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden