Het is één van de belangrijkste kritiekpunten op de evolutietheorie: eigenschappen die vanuit het niets – en dus niet door trage evolutie – opduiken. Een nieuw onderzoek weerlegt die kritiek nu op overtuigende wijze.
Soms kunnen nieuwe eigenschappen van organismen zomaar vanuit het niets opduiken. Dat lijkt haaks te staan op het principe van de geleidelijk verandering. Volgens dit principe zouden eigenschappen op trage wijze naar een andere vorm evolueren.
Uitvinding
Toch zijn er genoeg voorbeelden bekend van eigenschappen die vanuit het niets lijken te zijn ontstaan: plotselinge uitvindingen in de geschiedenis van soorten. Lang wisten onderzoekers niet welke processen aan die plotselinge uitvindingen ten grondslag lagen. Dat viel ook niet te onderzoeken, omdat er vrijwel geen prehistorisch DNA en eiwitten bewaard zijn gebleven en dus niet na kan worden gegaan hoe oud DNA en oude eiwitten verschillen van de moderne varianten.
Gistcellen
Onderzoekers van de Katholieke Universiteit Leuven hebben daar nu iets op bedacht. Ze slaagden erin om DNA en eiwitten van prehistorische gistcellen te reconstruceren. Zo konden ze achterhalen hoe genen ontstaan en gedurende meer dan 100 miljoen jaar evolueerden naar hun huidige vorm. “Uit tientallen DNA-codes hebben we via complexe algoritmes de oude DNA-code kunnen voorspellen,” vertelt onderzoeker Steven Maere. “Deze stukjes prehistorisch DNA hebben we nagebouwd om zo de overeenkomstige oude eiwitten aan te maken.”
Kopietjes
“We onderzochten specifiek hoe gisten zich hebben aangepast om verschillende suikers af te kunnen breken,” vertelt onderzoeker Karin Voordeckers. “We vonden dat het oer-gen voor het eiwit dat instaat voor de vertering van maltose (een suiker in graan) tijdens de evolutie een aantal keer gekopieerd werd. Het DNA van sommige kopieën is lichtjes gewijzigd, waardoor nieuwe eiwitten ontstonden die andere suikers kunnen afbreken.” Blijkbaar zijn slechts enkele wijzigingen in het DNA genoeg om te leiden tot de ontwikkeling van nieuwe activiteiten in deze eiwitten.
En dat zou niet alleen gelden voor gistcellen. De onderzoekers denken dat verdubbelingen van het DNA vaak ten grondslag liggen aan het ontstaan van ‘nieuwe’ eiwitten. “Daarmee geven we een antwoord op een vaak gebruikt argument van tegenstanders van de evolutietheorie: dat de kans op het ontstaan van een nieuwe eigenschap, en dus een werkzaam nieuw stuk DNA, vergelijkbaar is met de kans dat een moderne jumbojet zich spontaan zou assembleren uit een paar brokstukken,” vertelt onderzoeker Kevin Verstrepen. Om zijn vergelijking door te trekken: de jumbojet (een nieuwe eigenschap) ontstaat niet zomaar vanuit het niets, maar wordt geleidelijk aan opgebouwd door kopieën van bestaande vliegtuigen (eigenschappen) te maken en hier en daar aan te passen.
