e. coli

Stel dat we evolueren in een omgeving die nooit verandert. Dan moet er uiteindelijk toch een moment komen dat we perfect zijn: dat evolutie ons niet langer beter kan maken? Dat hadden we gedacht. Nieuw onderzoek suggereert dat evolutie nooit stopt en perfectie onhaalbaar is.

Biologen weten dat evolutie een voortdurend proces is zolang de omgeving waarin organismen leven, verandert. Maar hoe zit dat als een omgeving niet verandert, maar lange tijd hetzelfde blijft? Dan zou het organisme op een gegeven moment stoppen met aanpassen, simpelweg omdat er niets meer aan te passen is. Het organisme is geëvolueerd en geëvolueerd en is nu..perfect. Het beschikt over alle mutaties die nodig zijn in de omgeving waarin het organisme leeft en elke mutatie die nu nog volgt, zou het organisme verzwakken in plaats van versterken. Biologen spreken in zo’n situatie ook wel van een ‘fitness-piek’: het organisme is perfect aangepast aan zijn omgeving.

Bacteriën
Maar een nieuw onderzoek toont nu aan dat het hoogstwaarschijnlijk niet zo werkt. Onderzoeker Michael Wiser trekt die conclusie nadat hij 25 jaar lang bacteriën (Escherichia coli) bestudeerde. Hij liet de bacteriën allemaal al die jaren in dezelfde omgeving groeien en elke 500 generaties vroor hij een aantal bacteriën in. Zo af en toe ontdooide hij die oude generaties weer en liet ze concurreren met nieuwere generaties om te achterhalen in hoeverre de nieuwe generaties vooruitgang geboekt hadden (door evolutie beter waren geworden).

Geen einde
Men zou misschien verwachten dat de bacteriën door de jaren heen afkoersen op perfectie. En dat doen ze ook, alleen bereiken ze die nooit. “Er lijkt geen einde in zicht te zijn,” stelt Lenski. Ondanks dat de bacteriën altijd in dezelfde omgeving leefden, bleven ze zich maar aanpassen. Zelfs na 25 jaar evolueerden ze nog. “We dachten altijd dat de fitness (geschiktheid, red.) van bacteriën af zou vlakken, maar nu zien we dat de geschiktheid niet afvlakt, maar langzamer toeneemt.” Om uit te leggen wat dat betekent, gebruikt Lenski een metafoor. Evolueren is als wandelen. “Wanneer je wandelt, is het heel gemakkelijk om te gaan klimmen naar iets wat lijkt op een top en er vervolgens achter te komen dat de echte top zich ergens in de verte bevindt. Stel je nu eens voor dat je 25 jaar aan het klimmen bent en nog steeds niet eens in de buurt van de top komt.”

“Het laat zien dat evolutie een proces met een open einde is,” stelt onderzoeker Michael Wiser. “Dit is mogelijk heel belangrijk voor onze aannames omtrent hoe organismen op klimaatverandering gaan reageren. We gaan ervan uit dat heel veel organismen zich op de piek of nabij de piek van hun geschiktheid bevinden en dit onderzoek laat zien dat dat mogelijk niet het geval is.”