De evolutie heeft verbluffend complexe kenmerken voortgebracht, van octopusarmen met neuronen tot het oor van zoogdieren. Maar kan evolutie ooit "achteruit" gaan en complexe wezens terugbrengen naar vroegere, eenvoudigere vormen?
In de zogenaamde regressieve evolutie kunnen organismen complexe kenmerken verliezen en zo "terug" geëvolueerd lijken naar eenvoudiger vormen. Maar evolutie gaat niet echt terug in de zin van het herhalen van evolutionaire stappen, zeggen deskundigen.
"De kans dat dezelfde band [van evolutionaire veranderingen] op dezelfde manier zou worden … teruggedraaid is hoogst onwaarschijnlijk," vertelde William R. Jeffery (opent in nieuw tabblad) , een bioloog aan de Universiteit van Maryland, aan Live Science.
Complexiteit verliezen
Regressieve evolutie omvat het verlies van eerder geëvolueerde vormen van complexiteit, vertelde Beth Okamura (opent in nieuw tabblad) , een biowetenschappelijk onderzoeker aan het Natural History Museum in Londen, aan Live Science. Een extreem voorbeeld zijn de myxozoën, parasieten met een zeer eenvoudige anatomie — geen monden, zenuwstelsels of ingewanden — en zeer kleine genomen. Het eenvoudigste type "is in wezen een enkele cel", aldus Okamura;
Lang geclassificeerd als eencellige protozoën, onthulden myxozoën zich uiteindelijk als sterk teruggetrokken dieren, aldus Okamura. Ze evolueerden uit cnidaria, een groep waar kwallen onder vallen, en verloren veel eigenschappen die niet langer nodig waren voor een parasitaire levensstijl;
Zo lijken myxozoën, althans morfologisch, terug te keren naar een vorig evolutionair stadium, aldus Okamura. "Ze convergeren als het ware naar eencellige organismen," zei ze.
Toch gaat het evolutieproces niet terug in regressieve evolutie, aldus Jeffery. In grotten levende wezens ondergaan ook vaak regressieve evolutie, waarbij zij complexe kenmerken, zoals ogen, verliezen die in een donkere omgeving niet nodig zijn. Maar oogverlies bij grotvissen, bijvoorbeeld, betekent geen exacte terugkeer naar een oervoorouder zonder deze organen, aldus Jeffery. In plaats daarvan stoppen de processen die vroeger het oog produceerden halverwege, waardoor een rudimentair oog overgroeid met huid overblijft;
"Dingen kunnen eruit zien alsof ze in de achteruit gaan," zei Jeffery. "Maar het oog ging niet achteruit. Het stopte gewoon met vooruit gaan."
Bovendien kan verlies aan complexiteit gepaard gaan met minder voor de hand liggende toename van complexiteit, zoals de biochemie die parasieten gebruiken om in gastheren te komen, aldus Okamura. "Het is heel gemakkelijk voor mensen om over evolutie te denken in termen van wat je ziet … wat de morfologische kenmerken zijn," zei ze. "Maar er zijn ook veel andere kenmerken die we niet zien op fysiologisch en biochemisch niveau."
Bij grotvissen kunnen verloren ogen op dezelfde manier alternatieve complexiteit verbergen. Organen die reageren op trillingen verschijnen in grote hoeveelheden bij deze vissen, en bieden een manier om te voelen in donkere omgevingen. En in de reeds overvolle kop vonden deze organen beschikbare ruimte in de lege oogkassen van de vis, aldus Jeffery.
Backtracking door complexiteit
Een deel van de reden waarom de evolutie niet op haar schreden terugkeert, is dat aanpassingen leiden tot andere veranderingen, vertelde Brian Golding (opent in nieuw tabblad) , een bioloog aan de McMaster University in Ontario, aan Live Science. Dat maakt het terugdraaien van een specifieke verandering extreem ingewikkeld;
"Als je een verandering hebt aangebracht … ga je die aanpassing verfijnen, en die aanpassing zal een wisselwerking hebben met andere genen," zei Golding. "Als je die ene verandering terugdraait, moeten alle andere genen nog steeds veranderd worden" om de evolutie om te keren.
Bij grotvissen bijvoorbeeld kan de oorspronkelijke ontwikkeling van een oog niet alleen gepaard zijn gegaan met veranderingen in de eiwitten die nodig zijn voor ogen, maar ook in de schedelstructuren van een oogkas. Een mutatie in een oogproteïne zou er niet toe leiden dat een organisme terugkeert naar een organisme zonder oogkas.
Tot slot waarschuwden de deskundigen dat de term "achterwaartse evolutie" misleidend kan suggereren dat evolutie tot doel heeft complexere vormen te creëren. Volgens Okamura geeft evolutie echter alleen de voorkeur aan eigenschappen die een organisme geschikter maken voor een bepaalde omgeving.
Op deze manier is regressieve evolutie gewoon evolutie zoals gewoonlijk. Het verlies van complexiteit kan een parasiet of grotbewoner beter aangepast maken aan zijn nieuwe omgeving — bijvoorbeeld door het elimineren van de energiekosten om een complex orgaan te maken, zei Jeffery;
"Evolutie is altijd progressief in die zin dat ze selecteert op eigenschappen die de fitness verbeteren van de individuen waarin die variatie tot uiting komt," zei Okamura.
