fossiel

Fossielen worden voortdurend aangehaald als bewijs voor de evolutietheorie. Maar in de ogen van Charles Darwin vormden ze tegelijkertijd een uitdaging voor zijn theorie. Want waarom zijn er zo weinig overgangsvormen die de trage en gelijkmatige werking van natuurlijke selectie illustreren, ontdekt? Darwin loste dat vraagstuk op door te stellen dat het fossielenbestand incompleet is. Maar klopt dat wel?

Gebaseerd op klassieke Darwiniaanse processen (mutatie, natuurlijke selectie en genetische drift) formuleerden paleontologen een model om de oorsprong van taxa te verklaren: het fyletisch gradualisme. In dit model ontstaan nieuwe soorten door de trage transformatie van een volledige populatie in een andere door geleidelijke veranderingen (anagenese). In combinatie met cladogenesis (het splitsen van evolutionaire lijnen) verklaart dit evolutionaire model de diversiteit van het leven op aarde.

Twee voorspellingen
Deze theorie doet twee voorspellingen: ten eerste, het fossielenbestand voor de oorsprong van nieuwe soorten bestaat uit een lange reeks continue, langzaam veranderende tussenvormen die een afstammeling verbinden met zijn voorouder. En ten tweede, morfologische breuken in deze reeksen zijn het gevolg van imperfecties in het fossielenbestand.

De twee theorieën: fyletisch gradualisme en punctuated equilibria. Afbeelding: Miguel Chavez (via Wikimedia Commons).

De twee theorieën: fyletisch gradualisme en punctuated equilibria. Afbeelding: Miguel Chavez (via Wikimedia Commons).

Het Alternatief: Punctuated Equilibria
In 1972 stelden Stephen Jay Gould en Niles Eldredge een nieuw model voor: punctuated equilibria (onderbroken evenwichten). Deze theorie geeft aan dat de meeste soorten geen grote evolutionaire veranderingen ondergaan tijdens hun geologische geschiedenis. Maar zulke periodes van stasis worden onderbroken door onverwachte gebeurtenissen van snelle evolutionaire verandering (op een geologische tijdschaal) waarin nieuwe soorten ontstaan. De gaten die we in het fossielenbestand zien, zijn dus geen ontbrekende fossielen, maar het gevolg van periodes met snelle evolutionaire veranderingen.

En de winnaar is…
Waarschijnlijk beide theorieën, er is bewijs gevonden voor zowel fyletisch gradualisme als voor punctuated equilibria. Ze sluiten elkaar ook niet volledig uit. Het is perfect mogelijk dat bepaalde taxa zich ontwikkeld hebben volgens het ene model en andere taxa volgens het andere model. Malmgren en collega’s combineerden beide theorieën zelfs (het zogenaamde punctuated gradualisme) om de evolutie van planktonische foraminiferen te verklaren.

Er zijn echter wetenschappers die het fyletisch gradualisme als enige juiste model zien. Zo blijven evolutiebioloog Richard Dawkins en filosoof Daniel Dennett kritisch ten opzichte van punctuated equilibria. Verder onderzoek en nieuwe fossielen zullen hopelijk uitsluitsel geven in dit debat.

Jente Ottenburghs (1988) heeft sinds zijn Master Evolutie en Gedragsbiologie aan de Universiteit van Antwerpen een brede interesse voor evolutionaire biologie. Sinds mei 2012 werkt hij als PhD-student bij de Resource Ecology Group aan de Universiteit van Wageningen. Meer informatie over zijn onderzoek vindt u hier.