Evolutie in het Nieuws #2

quote:

Op dinsdag 6 december 2011 17:31 schreef falling_away het volgende:

[..]

http://www.newscientist.c(...)hift-in-the-lab.html

Ik weet niet of je de gevolgen van dat artikel kunt inschatten, maar voor de duidelijkheid dat is dus die 'macroevolutie' die je steeds ontkent in actie in het lab!

Verder zijn de bewijzen onnoemelijk.. oa. de fossiele vondsten van uitgestorven 'voorouders' in onze evolutionaire stamboom die enkel gevonden worden in zeer oude grondlagen. Er is ook geen ENKEL fossiel van een modernere diersoort gevonden in die oude lagen. Zo zal er nooit een fossiel van bijv. een konijn gevonden worden in dezelfde grondlaag als waar de dino's worden gevonden. Is dat wel zo ligt de hele theorie overhoop! Zoek maar eens op precambrian rabbit.

De genetische stamboom die opgesteld kan worden. Moleculaire biologie etc. Alle vondsten en studies ondersteunen de Evolutie theorie en niet het creationisme.

Ik vermoed dat die zaken je pet te boven gaan want als je ze zou snappen dan zag je de overvloed aan bewijzen voor evolutie. Je kraamt dus onzin uit als je zegt dat 'de grootste evolutionist moet toegeven dat er geen echt bewijzen zijn voor evolutie'.

ik heb er niks meer aan toe te voegen .
Ik ben wel benieuwd hoe bianconeri hierover denkt

ik heb ook deze voor bianconeri, een vrij korte


[ Bericht 9% gewijzigd door ExperimentalFrentalMental op 07-12-2011 08:56:00 ]

08-12-2011

'Evolutie zal mensen niet slimmer maken'

De kans is klein dat we nog veel slimmer worden, zeggen Duitse en Engelse onderzoekers. Een verdere toename in denkvermogen kan allerlei problemen opleveren.


Foto: Thinkstock

De wetenschappers onderzochten waarom mensen niet slimmer zijn en kwamen tot de conclusie dat dit evolutionair gezien ook grote nadelen met zich mee zou brengen.

Volgens de evolutieleer ondergaan organismen veranderingen die ze beter in staat stellen te overleven als soort. Maar sommige eigenschappen die op zichzelf voordelig zijn, brengen nadelen met zich mee die ervoor zorgen dat een organisme over het geheel genomen slechter is aangepast.

Zo zou het bijvoorbeeld in veel gevallen handig zijn als mensen 3 meter lang zouden zijn. Het hart van de meeste mensen zou dit echter niet aankunnen waardoor er onvoldoende bloed bij de hersenen zou komen.

Afwegingen

"Net zoals er evolutionaire afwegingen zijn voor fysieke eigenschappen, zo zijn ze er ook voor intelligentie", stelt Thomas Hills, een van de onderzoekers. Zo is het formaat van het brein van een baby beperkt door onder andere de grootte van het bekken van de moeder.

Grotere hersenen zouden kunnen leiden tot meer doodgeboren kinderen. Een aanpassing van het bekken zou op haar beurt weer een verandering teweegbrengen in onze manier van staan en bewegen.

Middelen als Ritalin, amfetaminen en koffie kunnen mensen helpen zich beter te concentreren. Maar mensen zonder concentratieproblemen presteren soms juist slechter als ze deze middelen gebruiken. Volgens Hills is dit een teken dat er een top zit aan het denkvermogen van mensen.

Superbrein

Zijn collega Ralph Hertwig voegt toe dat ook een onfeilbaar geheugen levens kan verstoren. Zo hebben mensen met een posttraumatische aandoening een gebeurtenis in hun leven op zo’n manier opgeslagen dat ze hem niet kunnen vergeten. Bij deze mensen komt deze herinnering bij het minste of geringste weer naar boven.

Ook bij de Asjkenazische joden is een soortgelijke ontwikkeling te zien. Zij hebben door op intelligentie gebaseerde selectieve voortplanting een IQ dat veel hoger ligt dan dat van de gemiddelde mens. Maar zij leiden ook bovengemiddeld veel aan ziektes als Tay-Sachs, een aantasting van het zenuwstelsel.

Kijkend naar al de negatieve bijwerkingen van een beter denkvermogen, zegt Hills dat het onwaarschijnlijk is dat er ooit een superbrein geboren zal worden. "Wel kunnen er middelen ontwikkeld worden die de gebruiker beter maakt in één specifieke taak."

© NU.nl/Bitsofscience.org

(nu.nl)

...

[ Bericht 99% gewijzigd door ExperimentalFrentalMental op 09-12-2011 09:16:51 ]

14-12-2011

Orang-oetans werpen mogelijk nieuw licht op menselijke evolutie

Orang-oetans hebben tanden die erg lijken op die van de menselijke voorouders. Als we het diëet van de orang-oetans beter begrijpen, snappen we misschien ook waarom onze tanden zijn zoals ze zijn.


Foto: ANP

Evulotionair antropologen van het Amerikaanse Dartmouth College hebben vijf jaar lang Borneose orang-oetans bestudeerd en publiceerden hun bevindingen deze week in het online tijdschrift Biology Letters.

Een van de wetenschappers, Nathaniel Dominy, legt uit dat het onderzoek zich toespitst op het dieet van de apen: wat voor voedsel ze eten en hoe ze het verteren.

"We zijn geïnteresseerd in hoe orang-oetans omgaan met een omgeving waar voedsel schaars is. Dat licht misschien een tipje van de sluier op van wat onze menselijke voorouders doormaakten," legt Dominy uit.

Schaars

Voedsel op Borneo is vaak erg schaars, het leefmilieu is er hard en de bodem is er niet erg vruchtbaar. Slechts eens in de paar jaar dragen de bomen er vrucht en dan ook allemaal tegelijk.

In zulke goede jaren doen de apen zich tegoed aan heel veel fruit en vullen zo HUN vetreserves aan. Daarop volgen over het algemeen weer drie of vier jaar van schaarste waarin de dagelijkse dis bestaat uit harde zaden en de zetmeelrijke weefsels die ze uit de achterkant van boomschors pulken.

De orang-oetans op Borneo werden zo'n 400.000 jaar geleden afgescheiden van hun soortgenoten. Ze gaan geregeld door zware tijden en door die selectiedruk van het eten van hard voedsel hebben ze grotere kiezen en krachtiger kaken dan orang-oetans die niet op Borneo leven.

Slijtage

Recente studies naar slijtage van kiezen bij vroege mensachtigen (hominidae) wijst erop dat ze met regelmaat een dieet hadden van hard voedsel. Deze mensachtigen laten misschien aanpassingen zien die ze geholpen hebben om soms door het oog van de naald gekropen te zijn tijdens de evolutie.

De vergelijking met de bedreigde nog levende orang-oetans kan hier mogelijk meer duidelijkheid in verschaffen. Dominy legt uit dat het voor de evolutie niet zo belangrijk is wat onze voorouders als regulier dieet hadden, maar dat het juist belangrijk is om te weten wat ze aten als ze in schaarse tijden leefden.

Daarom zijn de apen een goed model voor wat er mogelijk gebeurde bij onze menselijke voorouders.

© NU.nl/Krijn Soeteman

(nu.nl)

19-12-2011

Kweekzalm laat extreem snelle evolutie zien

Zalm die geboren wordt in een kwekerij vertoont al na één generatie genetische veranderingen ten opzichte van wilde zalm.


Foto: ANP

Deze ontdekking kan gevolgen hebben voor initiatieven waarbij bedreigde wilde zalmen aangevuld worden met kweekzalm ter versterking van de populatie.

Dat publiceert PNAS deze week naar aanleiding van een onderzoek naar de ‘Steelhead’ zalm door wetenschappers van Oregon State University.

Inteelt

Tot nu toe was al wel duidelijk dat kweekzalmen het niet zo goed deden in het wild, maar de reden daarvoor was onduidelijk.

Tot de mogelijke verklaringen behoorden de effecten die het kweken heeft op de omgeving van de vissen, inteelt, en genetische selectie door de andere omstandigheden in de kwekerij.

Het antwoord blijkt dit laatste te zijn. Al na één generatie worden de zalmen geselecteerd die zich het beste in de kwekerij thuis voelen, om wat voor reden dan ook. Maar door de andere omstandigheden vergeleken met de natuur heeft dit zijn weerslag op het succes daarbuiten.

Zin

Met de miljarden kweekzalmen die jaarlijks worden vrijgelaten om de natuurlijke populatie te versterken, rijst bij de onderzoekers de vraag of dat wel zin heeft. Het inmengen van de in het wild zwakkere genen van de losgelaten vissen zou ook wel eens averechts kunnen werken.

De onderzoekers hopen dan ook snel de precieze redenen voor de andere selectiecriteria te kunnen identificeren, zodat kwekerijen aangepast kunnen worden.

Het verblijf in een kwekerij verschilt dan minder van een leven in het wild, en dat zou betekenen dat de vissen die het best overleven in de kwekerijen ook een goede kans hebben om in het wild succesvol te zijn. De populatie als geheel wordt daar dan sterker van.

© NU.nl/Stephan van Duin

(nu.nl)

20-12-2011

Cultuurverschillen versnellen evolutie stammen Amazone

Culturele verschillen zorgen voor genetische verwijdering tussen stammen in de Amazone.


Foto: ANP

Dat schrijven Braziliaanse onderzoekers dinsdag in PNAS.

De wetenschappers onderzochten 7 stammen in het Amazoneregenwoud in Brazilië. Ze vonden dat 1 van de 7 groepen, de Xavante, afweek van de andere stammen: ze hadden grotere hoofden, waren langer en hun gezicht was smaller. De onderzoekers berekenden dat deze kenmerken 3,8 zo snel waren geëvolueerd als kenmerken van andere stammen.

.Oorzaken van zulke verschillen in evolutiesnelheden liggen veelal in geografische isolatie van de snel evoluerende groep of in het feit dat ze in een afwijkende omgeving leven, bijvoorbeeld in hogere gelegen gebieden of in gebieden met een ander klimaat.

Opvallend was dat al deze oorzaken voor de Xavante niet golden: er waren op deze gebieden geen verschillen tussen de 7 stammen te vinden.

Cultuur

Er bleef een mogelijk oorzaak over: cultuur. Het bleek dat de Xavante sociaal zo georganiseerd dat één belangrijk stamhoofd meerdere vrouwen had, waardoor een groot gedeelte van de nakomelingen van één specifieke man kwamen.

Met deze sociale structuur weken ze af van de andere stammen. Door deze organisatiestructuur worden bepaalde genen en dus kenmerken sterk geselecteerd.

De afwijkende cultuur van de Xavante blijkt dus een belangrijke motor achter hun snelle evolutie te zijn, zo stellen de onderzoekers. Ze concluderen daaruit dat culturele ontwikkeling en diversificatie een belangrijkere rol heeft in gespeeld in menselijke evolutie dan tot dusver aangenomen.

© NU.nl/Hidde Boersma

(nu.nl)

22-12-2011

De Denisovans

Melanesische bevolking is het dichtst verwant aan onbekende mensachtige

Een vingerkootje en een kies uit een grot in Siberië behoren allebei tot dezelfde onbekende mensachtige. Onderzoekers brachten het genoom in kaart en vergeleken dat met het genetische materiaal van Neanderthalers en moderne mensen.

Fossiele vondsten in diepe grotten en op woeste kliffen werpen de afgelopen tijd nieuw licht op de evolutie van de moderne mens. Recente ontdekkingen zijn de Homo floresiensis uit Indonesië en de Georgische Dmanisi. Deze mensachtigen zetten de theorie op zijn kop dat zo’n veertigduizend jaar geleden alleen de Neanderthalers en de moderne mens waren overgebleven. Eerder dit jaar maakte Nature melding van een vingerkootje van weer een nieuwe onbekende mensachtige, ontdekt in een grot in het zuiden van Siberië.

Deze week beschrijft Nature een fossiele kies, gevonden in dezelfde grot en in dezelfde laag die wordt gedateerd op dertig- tot vijftigduizend jaar oud. De kies is van dezelfde onbekende soort, maar niet van hetzelfde individu. De eigenaar van het vingerkootje was namelijk een tiener en de kies komt uit de mond van een jonge volwassene. Het internationale onderzoeksteam bracht op basis van DNA-materiaal uit beide fossiele resten het genoom van deze mensachtigen in kaart om ze beter te kunnen plaatsen in de evolutionaire stamboom.

De Denisovans
De nieuwe mensachtige heeft nu ook een naam: de Denisovans. Vernoemd naar de Grot van Denisova waar het vingerkootje en de kies werden gevonden. Maar waar moeten we de Denisovans precies plaatsen? Volgens het DNA-onderzoek zijn de Denisovans dichter verwant aan de Neanderthalers dan aan de moderne mens uit Afrika, maar betreft het wel een hele andere groep. De verwantschap van de moderne Afrikaanse mens met de Denisovans is vergelijkbaar aan die tussen de moderne mens en de Neanderthalers.

Een mogelijke verklaring is dat de Denisovans en de Neanderthalers afstammen van een gezamenlijke voorouder; een populatie die zich eerder afsplitste van voorouders van de moderne Afrikaanse mens. Volgens de onderzoekers moet dat zo’n 804 duizend jaar geleden hebben plaatsgevonden, nog langer geleden dan eerder werd aangenomen, waarna de Denisovans zich 640 duizend jaar geleden van de Neanderthalers afsplitsten. Er bleef volgens de onderzoekers echter nog langere tijd kruisbestuiving tussen de moderne niet-Afrikaanse mens en de Neanderthalers plaatsvinden. Maar paarden moderne mensen dan ook met Denisovans?

Van Siberië naar Melanesië
De onderzoekers vergeleken het genoom van de Denisovans en verschillende Neanderthalerindividuen met het genoom van moderne mensen van over de hele wereld. Daaruit blijkt dat de Neanderthalers een tot vier procent van hun genetisch materiaal hebben doorgegeven aan moderne mensen uit Europa en Azië. Voor de Denisovans is de genetische invloed op de moderne mens veel minder sterk – op een specifieke groep na.

Opmerkelijk is dat het genoom van de Denisovans de meeste genetische verwantschap heeft met de huidige bewoners van de eilandengroep Melanesië, waaronder Papoea-Nieuw-Guinea. De Denisovans hebben maar liefst vier tot zes procent van hun genetische materiaal aan hen weten door te geven. Terwijl ze dus nauwelijks genetische invloed hebben gehad op huidige volken in de omgeving van de fossiele vindplaats in Siberië, zoals de Han-Chinezen en de Mongolen.

De onderzoekers vermoeden dat de Denisovans in delen van Oost-Azië geleefd hebben in de tijd dat de Neanderthalers in Europa en het westen van Azië voorkwamen. En toen hebben ze hun genetische stempel weten te drukken op de Melanesiërs; tegenwoordig een zeer diverse bevolking. Het paren tussen Denisovans en de voorouders van de Melanesiërs heeft mogelijk zelfs tot zo'n vijftigduizend jaar geleden plaatsgevonden.

Paul Schilperoord

David Reich e.a., ‘Genetic history of an archaic hominin group from Denisova Cave in Sibera’, Nature, 23 december 2010

(wetenschap24.nl)

03-01-2012

"Haaien passen zich aan aan klimaatsverandering"


© afp

Wetenschappers hebben gemeld dat ze in Australische wateren de eerste hybride haaien ter wereld hebben aangetroffen. Volgens hen wijst dat erop dat de roofdieren zich aanpassen aan de klimaatsverandering.

Onderzoekers stelden een inventaris op van de fauna langs de oostkust van Australië toen ze de ontdekking deden. Genetische tests toonden aan dat enkele haaien die tot een bepaalde soort behoren, ook fysieke eigenschappen bezitten van een andere soort. De Australische zwartpunthaai, die zich vlakbij de kusten van het land bevindt, plant zich namelijk voort met de gewone zwartpunthaai (foto) die elders in de wereld aangetroffen wordt.

"Directe evolutie"
"Die kruisbestuiving heeft gevolgen voor al die dieren", meent onderzoeker Jess Morgan van de universiteit van Queensland. "Het is heel verrassend, aangezien niemand de hybride haai eerder gezien heeft", aldus Morgan. "Dit is directe evolutie."

Hybride nakomelingen
De Australische zwartpunthaai is kleiner dan zijn vaker voorkomende neef en kan enkel in tropische wateren gedijen. Zijn hybride nakomelingen werden echter 2.000 kilometer zuidelijker aangetroffen, waar het water heel wat kouder is. Volgens de onderzoekers planten de nieuwe haaien zich ook voort. (afp/adha)



© afp



(HLN)

05-01-2012

De evolutie van supersoldaten
Geheim van mieren met bizarre proporties ontrafeld


Flora & FaunaZoom© Alex Wild / alexanderwild.comJe zou het misschien niet zeggen, maar deze twee mieren behoren echt tot dezelfde soort. De linker is een gewone werkmier; de rechter is een supersoldaat.

Een extra dosis groeihormoon is genoeg om de soldaten van bepaalde mierensoorten uit te laten groeien tot supersoldaten, met een bizar grote kop. En: het werkt ook bij verwante soorten waarbij zulke supersoldaten normaal niet voor komen.

Zoom
© Alex Wild / alexanderwild.com
Je zou het misschien niet zeggen, maar deze twee mieren behoren echt tot dezelfde soort. De linker is een gewone werkmier; de rechter is een supersoldaat.
De rol van een mier ligt vast vanaf het moment dat hij (of zij) als larf uit het ei kruipt. Sommige larven zullen uitgroeien tot een gevleugelde koningin, de enige die eieren kan leggen en nieuwe kolonies kan stichten. Maar verreweg de meeste mieren ontpoppen zich tot werkvolk. Bij de mierengroep Pheidole is dat werkvolk weer opgedeeld in twee duidelijk verschillende typen werkers: kleine mieren die voedsel zoeken en het nest onderhouden, en de iets grotere soldaten die het nest beschermen.

Twee miersoorten uit de omvangrijke Pheidole-groep kennen nog een vrij bizarre, derde soort werkers: de supersoldaat. Zij hebben niet alleen een iets groter lichaam dan de andere werkers; het opvallendste kenmerk is hun absurd grote kop. Met dat enorme hoofd kunnen ze de tunnels van het mierennest blokkeren, zodat vijanden niet naar binnen kunnen.

Een groep Canadese biologen was benieuwd naar het genetische mechanisme achter deze supermieren. Wat zorgt ervoor dat de mierenlarven uitgroeien tot de megakoppige soldaten? En: de twee miersoorten in kwestie, Pheidole rhea en Pheidole obtusospinosa, zijn een stuk minder nauw verwant aan elkaar dan aan andere Pheidole-soorten. Zouden de supersoldaten dan twee keer, los van elkaar, zijn geëvolueerd?

Rajendhran Rajakumar en zijn collega’s vermoedden dat soldatenlarven uitgroeien tot supersoldaten door een extra portie groeihormoon. Zij testten dit door zulke larven in te smeren met methopreen, een stof die sterk lijkt op het betreffende groeihormoon. En jawel: dit zorgde voor allerlei veranderingen in het groeiproces van de larven, waarna ze zich ontpopten tot supersoldaten.

Maar de grootste verrassing in het onderzoek van de biologen kwam toen ze ook de larven van andere mierensoorten uit het Pheidole-genus insmeerden met de hormoonachtige stof. Deze larven ontwikkelden zich ook tot supersoldaten, terwijl die verschijningsvorm van nature niet voorkomt bij deze soorten.

Rajakumar en zijn team concluderen hieruit dat het genetische mechanisme om uit te groeien tot supersoldaat al bij de voorouder van alle Pheidole-mieren aanwezig was. Bij sommige soorten zijn tijdens hun evolutie de genen die voor de ontwikkeling tot supersoldaat zorgen standaard ‘uit’ gezet. Terwijl ze het vermogen tot het ontwikkelen van de bizarre lichaamsproporties wel hebben behouden; het juiste groeihormoon, in de juiste dosis, zorgt ervoor dat de genen weer ‘aan’ gaan.

De Canadese wetenschappers vermoeden dat de reden waarom bij de meeste Pheidole-mieren niet langer standaard supersoldaten geboren worden, is dat deze verschijningsvorm ook zo z’n nadelen heeft. Vooral voor de dieren zelf. Door hun vreemde lichaamsverhoudingen en koppen die maar net aan door de mierenhooptunnels passen worden de supersoldaten niet oud. Terwijl er ook andere manieren zijn om je volk te verdedigen dan tunnels blokkeren met je hoofd. De soort Pheidole hyatti bijvoorbeeld, die in een vergelijkbare omgeving leeft als P. obtusospinosa, gaat simpelweg over tot een grootscheepse evacuatie als hun nest aangevallen wordt door vijandige roofmieren.

Bron: Rajendhran Rajakumar e.a., Ancestral developmental potentional faccilitates parallel evolution in ants, in: Science, 5 januari 2012.

(wetenschap24.nl)

31-12-2011

Lopende longvis geeft geheim evolutie prijs

In het Devoon ontstonden amfibieën uit vissen; steeds meer overgangsfossielen duiken op. Hoe de evolutie van vis naar amfibie precies ging is nog onzeker. Een lopende Afrikaanse longvis steekt echter de helpende hand – of vin – toe.


Protopterus annectens. Afbeelding: © Mathae

Afrika heeft nog veel geheimen prijs te geven. In dit geval gaat het om één van de weinig nog levende longvissen, Protopterus annectens ofwel de West-Afrikaanse longvis. Deze jongens leven in de wateren van moerassen en meren. De voorouders van de longvissen evolueerden zo’n 375 miljoen jaar geleden tot de eerste vierpotigen die (deels) het op het land leefden, de eerste amfibieën. Dit was een mijlpaal in de ontwikkeling van het leven op aarde, ook omdat de amfibieën onze verre voorouders zijn. Heather King (Universiteit van Chicago, V.S.) en collega’s vertellen over de longvis, Protopterus annectens, in Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

“Eén manier om de overgang van gewervelden van het water naar land te begrijpen, is het bepalen van de volgorde waarin belangrijke eigenschappen ontstonden in de kwastvinnigen, een grote groep waartoe de longvissen en ook de vierpotigen toe behoren,” vertelt King aan Kennislink. “Deze eigenschappen zijn de evolutie van vingers en tenen, het gebruik van de achtervinnen voor de voortbeweging, het op het land leven, en het lopen op de bodem.” De studie van King en collega’s geeft hier belangrijke inzichten in.

Lopende longvis
Het experiment dat King uitvoerde, is eigenlijk betrekkelijk eenvoudig. Stop de longvis Protopterus annectens in een groot aquarium en zie hoe de vis zich voortbeweegt. Omdat het om een normale vis gaat, zou je verwachten dat deze alleen zwemt. Dat bleek echter verre van waar te zijn. Met de achtervinnen kan deze soort namelijk niet alleen lopen op de bodem in het aquarium, maar kan zichzelf ook opbeuren in het water. De voorvinnen werden zo af en toe gebruikt voor ondersteuning. Protopterus annectens kan met beide achtervinnen tegelijk een pas maken, alsook om beurten. Soms komt daarbij zelfs het hele lijf van de bodem af.


Een overgang van asynchrone naar synchrone stappen van Protopterus annectens. Afbeelding: © King et al. (2011), PNAS

De manier van bewegen van Protopterus annectens met de achtervinnen lijkt enorm veel op echte vierpotigen. Levende soorten vierpotigen gebruiken namelijk vooral hun achterpoten voor voortbeweging op een bodem. De achtervinnen zien er echter heel anders uit dan poten en hebben geen specialisatie voor lopen. King en collega’s bestempelen de vinnen daarom als ‘minimaal’ om op te lopen op een bodem onder de waterspiegel. Opvallend is verder dat de voor- en achtervinnen sprekend op elkaar lijken, maar heel anders gebruikt worden.


De evolutie van vis naar amfibie. Afbeelding: © Dave Souza

Volgorde evolutie water naar land
King: “We weten van een andere kwastvinnige, de coelacant, dat het gebruik van de achtervinnen voor de voortbeweging ontstond in kwastvinnigen vóór het ontstaan van de vietpotigen. Ook weten we van Acanthostega, een vierpotige uit de Devoon periode [rond 365 miljoen jaar geleden], dat vingers en tenen ontstonden voordat de vierpotigen het land gingen bewonen. Omdat longvissen geen vingers en tenen hebben en niet op het land leven, zou de volgorde van de belangrijke eigenschappen zo kunnen zijn: 1) voorbeweging met de achtervinnen, 2) het lopen op de bodem, 3) het ontstaan van vingers en tenen, en 4) het op het land leven.”


Fossiele ’poot’afdrukken uit Polen. Afbeelding: © Piotr Szrek, Uppsala Universiteit

Sporenfossielen
De studie heeft verder grote gevolgen voor sommige pootafdrukken die eerst werden toegeschreven aan vierpotigen. Bijna twee jaar geleden publiceerde een Pools/Zweeds team in Nature dat vierpotigen al veel eerder waren ontstaan dan tot dan toe werd gedacht op basis van Poolse pootafdrukken van 397-391 miljoen jaar oud.

Volgens King hoeft dat niet te kloppen: “We kunnen niet met zekerheid zeggen of de vis deze fossiele sporen heeft gemaakt, maar sommige van de patronen van deze fossiele sporen zijn vergelijkbaar met die van de sporen gemaakt door longvissen. Er waren rond 397 tot 391 miljoen jaar geleden veel vissen met dezelfde belangrijke kenmerken als longvissen (longen, afwezigheid vingers en tenen) en het is mogelijk dat zij verantwoordelijk waren voor een deel van de fossiele sporen die nu worden toegeschreven aan vierpotigen.”

Het laatste woord is dus nog lang niet gezegd over de evolutie van vis naar amfibie.

King et al., ‘Behavioral evidence for the evolution of walking and bounding before terrestriality in sarcopterygianfishes’, PNAS 108 (2011) 21146-21151.

(Kennislink)

12-01-2012

Genetische tijdmachine verklaart complexe evolutie
Wetenschappers gebruiken ‘moleculair tijdreizen’ om het ontstaan van ingewikkelde eiwitten te achterhalen.

van creationisten. De ingewikkelde eiwitmachines moeten simpelweg wel ontworpen zijn door een hogere macht. Een moleculair reisje door de tijd laat iets anders zien.


© NOchotny
Een V-ATPase moleculaire machine. Het paars gekleurde gedeelte is de ring van eiwitten die de wetenschappers hebben onderzocht.

Veel van wat cellen doen wordt uitgevoerd door ‘moleculaire machines’. Dit zijn ingewikkelde, gespecialiseerde eiwitten die voor beweging of energie zorgen. Creationisten zien het bestaan ervan als bewijs dat leven ontstaan is door een scheppingsdaad, en niet door evolutie. Volgens hen is door ergens naar te kijken meteen duidelijk of het een product van een intelligent ontwerp is (dit wordt ook het horlogemakerargument genoemd). Nu zijn moleculaire machines volgens creationisten zo ingewikkeld en slim dat ze wel ontworpen moeten zijn. Een onderzoek gepubliceerd in Nature bewijst dat de moleculaire machines wel degelijk door evolutie kunnen ontstaan, zonder dat er een ontwerper aan te pas komt.

De universiteiten van Oregon en Chicago werkten onder leiding van Joseph Thornton samen aan een onderzoek naar de vraag hoe complexe moleculaire machines ontstaan via evolutie. De wetenschappers richtten zich op een enkele moleculaire machine, de V-ATPase proton pomp, die er voor zorgt dat de zuurgraad in de cel optimaal blijft. Een onderdeel van deze machine is een ring die waterstofionen vervoert. Bij de meeste organismen bestaat deze ring uit twee verschillende soorten eiwitten, maar bij paddenstoelen is er een derde bijgekomen. Het is een goed voorbeeld van hoe evolutie voor ingewikkeldere systemen kan zorgen. De wetenschappers hebben deze ring dan ook gebruikt voor hun onderzoek.

Moleculair tijdreizen

Het team wetenschappers maakte gebruik van wat zij ‘moleculair tijdreizen’ noemen. Computers analyseerden de genen van moderne eiwitten en berekenden het meest waarschijnlijke vooroudergenen. Zo werd er in het verleden gekeken. Met behulp van deze methode konden ze vaststellen dat de complexiteit van moleculaire machines simpelweg veroorzaakt is door een serie normale evolutieprocessen. Het team verwacht dat er in de toekomst ook naar de evolutie van andere moleculaire machines wordt gekeken op deze wijze.

Met behulp van de vooroudergenen uit het computermodel hebben ze de eiwitten gemaakt zoals die waren voordat er een derde eiwit bij kwam. Vervolgens konden ze de evolutie van de moleculaire machine zelf meemaken. Door kunstmatig voor mutaties te zorgen konden de wetenschappers er stap voor stap achter komen welke genetische verandering de machine complexer heeft gemaakt.

Uiteindelijk bleek een duplicatie van een van de twee voorouderlijke eiwitten de schuldige te zijn. Een mutatie zorgde er voor dat het eiwit beperkt werd in de plaatsen die het kon innemen in de moleculaire machine. Hierdoor werd het derde eiwit behouden. Het is hierom dat paddenstoelen nu een specifieke configuratie met drie eiwitten hebben in de V-ATPase moleculaire machine. De eiwitten werden zelf dus niet complexer, maar het werden er wel meer. Hierdoor werd de moleculaire machine een ingewikkelder geheel.

Niet bijzonder

Volgens de wetenschappers was er maar een enkele, weinig bijzondere mutatie nodig voor het extra eiwit. Genduplicatie komt vaak voor in cellen, en er treden fouten op bij het kopiëren van het DNA. ‘Moleculaire machines zijn niet het resultaat van precisieontwerp. Het zijn groepen moleculen die aan elkaar plakken, bij elkaar geharkt tijdens evolutie door knutselwerk van genen, willekeurige mutatie en een beetje geluk. Ze zijn behouden gebleven omdat ze onze voorouders hielpen te overleven’, aldus Joseph Thornton in het persbericht van de Universiteit van Chicago.

Bron:

Gregory C. Finnigan, Victor Hanson-Smith, Tom H. Stevens en Joseph W. Thornton. Evolution of increased complexity in a molecular machine. In: Nature.

(wetenschap24.nl)

15-01-2012

‘Voorganger van DNA en RNA ontdekt’

RNA is ouder dan DNA, denken de meeste evolutiebiologen. Maar wat kwam er voor RNA? Misschien een nieuw type nucleïnezuur: TNA.

DNA: biologisch geheugen
De ontdekking van DNA door Watson en Crick verklaarde veel raadsels. Zo is nu bekend waarom genetische eigenschappen nooit ‘verwateren’ (er zijn geen erwten die half-kreukzadig zijn) maar een binair karakter hebben. Elk gen bevindt zich op een sliert DNA, die is verbonden aan een aanvullende sliert: de bekende DNA helix. Toch kon DNA onmogelijk de oorsprong van het leven hebben gevormd. DNA op zichzelf kan biochemisch gezien namelijk vrijwel niets, behalve dan spontaan recombineren met een bijpassend stuk DNA.

Om DNA te ‘lezen’ bestaat er daarom een bonte menagerie aan enzymen, waaronder DNA transcriptase, dat DNA vertaalt in messenger-RNA. Dit messenger-RNA is de ‘blauwdruk’ waarmee uiteindelijk eiwitten worden gebouwd.


We weten vrijwel niets van de omgeving waarin het eerste leven zich gevormd heeft. Bron: NASA

‘RNA was voorganger DNA’
Een ander zeer essentieel onderdeel van een cel, dan dan ook in letterlijk elke levende cel voorkomt, is het ribosoom. Ribosomen bestaan opmerkelijk genoeg vrijwel geheel uit RNA (voluit: ribonucleïnezuur). Dit RNA leest stukken messenger-RNA en vertaalt deze, codon voor codon, in een eiwit. RNA dat RNA leest en vertaalt. En: er zijn naast ribosomen ook andere ribozymen, enzymen dus die niet uit eiwit bestaan maar uit RNA. Dit maakt RNA een ijzersterke kandidaat voor het vooroudermolecuul. Pas in een later stadium ontstond DNA, als stabielere opslag voor informatie. Geen wonder dat de RNA-wereld hypothese veel aanhangers heeft. Het is verreweg de meest overtuigende hypothese.

Zwakke punten RNA-wereld hypothese
Toch kent ook de RNA-wereld hypothese zwakke plekken. RNA is weliswaar biologisch actief,maar het is ook chemisch instabiel. RNA blijft zelden langer dan een dag intact. Ter vergelijking: op dit moment worden er experimenten gedaan die tot doel hebben diepgevroren mammoeten, waarvan het DNA tienduizenden jaren oud is, weer tot leven te wekken. Er moet dus een mechanisme hebben bestaan om RNA te beschermen tegen afbraak. Of… misschien was er een ander op RNA lijkend molecuul dat niet te lijden had onder dit zwakke punt.
Een dergelijk molecuul is nu gevonden.


RNA bestaat uit suikers, die d.m.v. fosfaatgroepen aan elkaar zitten. Aan elke suiker zit een 'letter', een nucleobase, die de informatie draagt. Bron: Wikipedia

DNA, RNA… TNA
DNA en RNA bestaan uit een keten van nucleïnezuren. Chemisch gezien bestaan deze uit een suikermolecuul waaraan een variant van een koolstof-stikstofring (nucleobase) hangt. De nucleobases dragen de informatie, de suikermoleculen, met fosfaatgroepen aan elkaar gekoppeld, vormen de keten. Het verschil tussen DNA en RNA ligt in de suiker: deze is bij RNA ribose, bij DNA desoxyribose (ribose met een zuurstofatoom minder). Er zijn nog meer varianten, die alleen in het lab voorkomen. Een daarvan is TNA. Dit heeft threose (een andere suiker) in plaats van ribose of desoyribose.

Volgens John Chaput van Arizona State University in Tempe is het belangrijkste voordeel,evolutionair gesproken, dat threose een kleiner en simpeler molecuul is dan ribose of deoxyribose, wat het makkelijker maakt om TNA te vormen.

TNA-enzym?
TNA blijkt ook een ander kunstje te beheersen waarvan tot nu toe werd aangenomen dat alleen RNA dit kon: zichzelf in een driedimensionale vorm opkrullen en zich aan een specifiek eiwit vastklampen, een noodzakelijke eerste stap om een chemische reactie te beïnvloeden. Chaput en zijn groep namen een bibliotheek van TNA’s en lieten ze evolueren in aanwezigheid van een eiwit. Na drie generaties ontstond een TNA-keten die een complexe opgevouwen structuur had en zich aan het eiwit kon binden.

Toch is de kans klein dat er iets als een TNA-wereld heeft bestaan. De chemische omgeving van de vroege aarde (of een andere plaats waar het leven is ontstaan) was zo chaotisch dat TNA niet uit zichzelf kon zijn ontstaan. In 2008 werd een onderzoek gepubliceerd waarin nucleïnezuren in een meteoriet werden beschreven, maar het ging hier slechts om bouwstenen van nucleïnezuren, niet de combintie van suiker + base en tot overmaat van ramp was hun concentratie erg klein. Chaput denkt daarom dat er een grote variëteit aan nucleïnezuren is ontstaan en dat deze alle met elkaar interacteerden. Een reageerbuis zo groot als de aarde dus.

Mozaïek-nucleïnezuren
Volgens een andere studie, deze keer van Nobelprijswinnaar Jack Szostak van Harvard University en zijn groep, kunnen ook mozaiekmoleculen bestaande uit DNA en RNA zich aan bepaalde moleculen binden. Kortom: ook in een chaotisch mengsel zouden zich in principe enzymen kunnen vormen. Wel is er een uiterst sterk tegenargument. We hebben in geen enkel organisme andere nucleïnezuren aangetroffen dan DNA of RNA.

Wat niet wil zeggen dat dergelijke organismen niet denkbaar zijn op exoplaneten of in deep space. En we weten nog maar weinig van de biochemie van TNA. Immers, de technieken om deze moleculen te laten evolueren zijn erg nieuw, aldus Chaput. Bovendien: we weten nog veel minder van de exacte omstandigheden op aarde, meer dan vier miljard jaar geleden. Wie weet zijn er ook nucleïnezuren die specifiek geschikt zijn voor hogere of veel lagere temperaturen. Dit zou de mogelijkheden voor het ontstaan van leven fors vergroten.

Bron:
1. Before DNA, before RNA: Life in the hodge-podge world, New Scientist (2012)
2. J. Shostak et al., Evolution of functional nucleic acids in the presence of nonheritable backbone heterogeneity, PNAS, 2011
3. John C. Chaput et al., Darwinian evolution of an alternative genetic system provides support for TNA as an RNA progenitor, Nature Chemistry (2012)

(Visionair.nl)

2 interessante links.

http://www.mnh.si.edu/anthro/humanorigins/ha/a_tree.html

http://www.evolution.mbdojo.com/evolution-for-beginners.html .

17-01-2012

Wetenschapper ontdekt 'verloren juweeltjes' van Darwin


Portret van Charles Darwin. © ANP

Een Britse wetenschapper heeft tal van fossielen gevonden die onder anderen door Charles Darwin zijn verzameld, maar vervolgens meer dan 150 jaar verloren werden gewaand. Dat heeft de vinder, Howard Falcon-Lang, paleontoloog van de Universiteit van Londen, vandaag gezegd.

Falcon-Lang stuitte op de fossielen toen hij zijn nieuwsgierigheid botvierde op een oude houten vitrinekast in een 'donker hoekje' in de spelonken van de British Geological Survey. In de kast lagen glazen platen met de fossielen. Hij bescheen een glasplaat met zijn zaklamp en zag dat bij een van de fossielen 'C. Darwin Esq.' stond.

'Het duurde even tot het tot me doordrong dat het Darwins handtekening was, zei de paleontoloog. Zijn adem stokte in zijn keel. 'Lieve hemel, wat een ontdekking', schoot het door hem heen.
Falcon-Lang vond in totaal 314 glasplaten. De fossielen zijn gevonden door Darwin en andere leden van zijn wetenschappelijke vriendenkring, onder wie de botanist John Hooker en Darwins mentor John Henslow.

Nieuwe aanknopingspunten
De eerste glasplaat die Falcon-Lang uit de kast trok bevat fossielen die door Darwin zijn verzameld tijdens zijn beroemde reis op de HMS Beagle, een expeditie die de basis vormde voor Darwins latere werk aan de evolutieleer.

Volgens Falcon-Lang biedt de vondst nieuwe aanknopingspunten om meer te leren over een periode waarvan wetenschapshistorici dachten dat zij die goed kenden.

De verzameling is aangelegd door Hooker toen hij in 1846 voor de BGS werkte. Het gaat om fossielen van stukjes hout en planten die tot dunne plakjes zijn gezaagd en aan glazen plaatjes zijn bevestigd om ze onder de microscoop te bestuderen. Sommige glasplaten zijn vijftien centimeter lang.

'Hoe deze dingen zo lang aan het oog onttrokken konden zijn is een mysterie', zei Falcon-Lang. Mogelijk komt dat doordat Darwin in 1846 nog niet heel bekend was, waardoor de verzameling niet de 'juiste curatoriële zorg' heeft gekregen, aldus de paleontoloog.
Volgens de Universiteit van Londen zijn de fossielen 'verloren' geraakt, omdat Hooker deze niet in het 'fossielenregister' heeft genummerd. In 1851 werden de fossielen overgebracht naar het Museum van Toegepaste Geologie in Piccadilly voordat ze in 1935 in het Geologisch Museum van South Kensington werden ondergebracht. Vijftig jaar later keerden ze terug in het hoofdkantoor van de BGS in Nottingham.

De ontdekking werd al in april vorig jaar gedaan, maar het heeft lang geduurd om de herkomst van de glasplaten te achterhalen en alle fossielen te fotograferen, zei Falcon-Lang. De foto's worden vanaf dinsdag in een nieuwe online museumtentoonstelling aan het publiek getoond.

Falcon-Lang hoopt dat zijn ontdekking tot interessante wetenschappelijke artikelen leidt. 'Er zitten ware juweeltjes in deze verzameling die nog een bijdrage aan de wetenschap kunnen leveren.'

(Volkskrant)

quote:

Op dinsdag 17 januari 2012 09:52 schreef Semisane het volgende:

[..]

Zouden goede links zijn voor het [ Centraal ] Evolutie discussie & vragentopic.

Hoewel het topic al een tijdje erg stil is. _{(Wat me verbaast met alle kritiek die evolutie krijgt in dit forum. )}

Ok, ik zal ze plaatsen.

[ Bericht 8% gewijzigd door ExperimentalFrentalMental op 18-01-2012 09:14:39 ]

Symphony of Science - The Greatest Show on Earth! A music video about Evolution

17-01-2012

Snelle meercelligen
Gist kan in zestig dagen evolueren tot een meercellige levensvorm

Is het moeilijk om als eencellige uit te groeien tot een primitieve, meercellige levensvorm? Welnee. Gistcellen kunnen dit, als de omstandigheden ernaar zijn, binnen een paar maanden.


© William C. Ratcliff
Een van de meercellige gistvlokken uit het onderzoek. De rode vlekken zijn cellen die "zelfmoord" hebben gepleegd om de celklomp als geheel beter te kunnen laten groeien.

Hoe is het mogelijk dat al het leven op aarde ooit is ontstaan uit simpele eencelligen? Een van de belangrijkste stappen in de evolutie was het ontstaan van meercellige wezens, waarbij verschillende cellen verschillende functies hadden, en dit georganiseerde klompje cellen betere overlevingskansen had dan losse cellen. Dit lijkt misschien een enorme stap. Toch kunnen meercellige wezens, onder de juiste omstandigheden, erg snel ontstaan, zo schrijven vier biologen van de University of Minnesota deze week in PNAS.

Het team, onder leiding van Michael Travisano, kweekte gistcellen in reageerbuisjes, onder omstandigheden waarvan ze vermoedden dat dit de cellen ertoe zou aanzetten te gaan samenwerken. De buisjes werden onder meer regelmatig geschud; samenplakkende klontjes cellen hebben hier minder last van dan losse cellen, omdat ze door de zwaartekracht makkelijker naar de bodem van het buisje zinken en daaraan vast blijven kleven.

Travisano en zijn collega’s herhaalden hun experiment vijftien keer, met verschillende giststammen. En iedere keer zagen zij hetzelfde resultaat: binnen zestig dagen ontstonden er groepjes van samenwerkende gistcellen, die grofweg de vorm van een sneeuwvlok aannamen. Onder de omstandigheden van dit experiment hadden deze sneeuwvlok-gistcellen 34 procent betere overlevingskansen dan los door de reageerbuisjes zwevende cellen. Terwijl als de buisjes niet geschud werden, ze het slechter deden dan losse cellen.

De sneeuwvlok-celklompjes gedroegen zich ook echt als een primitief meercellig wezen. Ze produceerden meercellige nakomelingen, in plaats van losse cellen die daarna tot meercellige structuur uitgroeiden. En er was sprake van een soort celorganisatie: sommige cellen offerden zichzelf op via zogenaamde geprogrammeerde celdood, waardoor de structuur van het celklompje veranderde. Klompjes met zulke zelfmoordcellen groeiden beter en konden zich makkelijker voortplanten dan andere celklompjes.

De meercellige gistklompjes bleken bovendien niet te ontstaan doordat cellen elkaar in de reageerbuisjes bij toeval tegenkwamen en spontaan aan elkaar bleven plakken. De gistcellen binnen de klompjes waren allemaal afstammelingen van een enkele cel. Ze ontstonden dus ongeveer zo: een cel deelde zich, maar door een mutatie in een of ander gen zweefde de dochtercel niet de wijde wereld in, maar bleef aan de oudercel plakken. En de dochtercellen van die dochtercel ook. En de dochtercellen daarvan… enzovoorts.

De Amerikaanse biologen dragen hiermee een steentje bij aan de theorie dat al het meercellige leven op aarde ooit is ontstaan doordat gerelateerde cellen, gedwongen door de omstandigheden, aan elkaar bleven kleven.

(wetenschap24.nl)