Goeiedag, het is vandaag zondag 27 november 2016, ik ben Jozef Van Giel en dit is de 298ste aflevering van deze podcast.
In februari heb ik op een discussieforum een bericht gezet naar aanleiding van de 40ste verjaardag van de publicatie van het boek ‘De zelfzuchtige genen’ van Richard Dawkins. Ik wou daarmee nog eens het belang van zijn bevindingen in de kijker zetten, maar het duurde niet lang of een creationist reageerde op mijn bericht dat Dawkins en anderen een geloof hebben in wat zij ‘evolutie’ noemen, iets wat nooit bewezen zou zijn.
Het vervolg was een vrij lange discussie en vandaag horen jullie het derde deel.
Vorige week eindigden we Franshwa die beweerde dat evolutie geen echte wetenschap is omdat het niet voldoet aan de vereisten van wat wetenschap is volgens het Oxford woordenboek. Ook kregen we een korte opmerking van Rick die argumenteerde dat willekeurige mutaties niet tot evolutie kunnen leiden. Vandaag en in de volgende aflevering horen jullie mijn uitgebreide en laatste antwoord.

Jozef in antwoord aan Rick

Dag Rick,
Dat is een veelvoorkomende misvatting over evolutie. Evolutie is geen toevalsproces. Zoals eerder uitgelegd, zijn er drie noodzakelijke regels die moeten bestaan vooraleer er evolutie is. Voortplanting met overerving, (toevallige) variatie en tenslotte selectie.
Alleen het variatiedeel is toevallig. En als je hier stopt met denken zou je denken dat het een toevalsproces is en bijgevolg besluiten dat het bijna onmogelijk is dat daaruit complexe organismen kunnen evolueren. En je zou nog gelijk hebben ook. Maar als je selectie aan het proces toevoegt, wordt het iets helemaal anders.
Dit is wat er gebeurt: bij de voortplanting verschillen de nakomelingen een beetje van hun ouders en ten opzichte van elkaar. Sommige zullen beter aangepast zijn aan hun omgeving en andere minder goed. Deze die beter aangepast zijn, zullen een hogere kans hebben om zich voort te planten en de volgende generatie te produceren die hun eigenschappen zal erven, waarbij hun nakomelingen opnieuw niet allemaal identiek gelijk zullen zijn, maar variatie zullen kennen. De cyclus start hier opnieuw. Het gevolg is dat door het selectieproces, de voordelige eigenschappen zich zullen opstapelen en de nadelige zullen worden weg geselecteerd. Dat proces maakt de kans op het ontstaan van complexe organismen vele malen hoger dan bij puur toeval.
Ondertussen weten we welke mechanismen variatie en overerving doen ontstaan. (Darwin wist dat niet, maar zoals alle wetenschappen, heeft de evolutietheorie vooruitgang geboekt met elk nieuw onderzoek.) Nu kennen we minstens 3 mechanismen die zorgen voor variatie (bij seksuele voortplanting):
1) Mengen: het DNA van de vader en de moeder worden gemengd om nieuwe variaties te maken, bestaande uit nieuwe combinaties van genen van beide ouders.
2) Mutaties: tijdens het kopieerproces ontstaan er fouten in de genetische code.
3) Horizontale transfers: virussen maken gebruik van onze cellen om zichzelf voort te planten en soms blijven er delen van hun DNA in ons DNA achter.
Laat me nu verder ingaan op mutaties: veruit het grootste deel van de mutaties hebben hoe dan ook geen effect. De reden is dat deze gebeuren in niet-coderend DNA, of omdat ze functies beïnvloeden die niet (meer) belangrijk zijn voor de soort. (bvb. Een mutatie van de ogen van een mol heeft geen invloed op zijn overlevingskansen omdat hij zijn ogen niet gebruikt). Van de overblijvende mutaties heeft het grootste deel een negatief effect op het organisme. Individuen met dit soort mutaties zullen niet overleven, of minder kans hebben om zich voort te planten van andere individuen van die soort. En een heel klein deel van de mutaties heeft een positief effect op de overleving en voortplanting. Hierdoor zal dit individu meer overlevende nakomelingen hebben die op hun beurt meer kans zullen maken om hun voordelig gen verder door te geven naar de volgende generatie. Hierdoor zal dit voordelig gen zich snel verder verspreiden in de populatie in de loop van de volgende generaties.
Ik heb ooit een YouTube-filmpje gemaakt waarin ik het verschil tussen puur toeval en toeval gevolgd door selectie uitleg met behulp van dobbelstenen. In dat filmpje probeer ik met 12 dobbelstenen, 12 keer 6 ogen te gooien. Als je ze gewoon gooit, dan is de kans om 6 ogen op alle stenen te gooien zeer klein. Als ik elke seconde te stenen zou gooien zou het mij nog altijd maanden kosten om 12 zessen te gooien.
Dan voeg ik selectie toe aan het spel. ’t Is te zeggen: telkens, nadat ik de dobbelstenen gegooid heb, leg ik de dobbelstenen met 6 ogen apart. In het volgende spel gooi ik enkel met de resterende stenen. Op dat moment heb is nog slechts ongeveer 25 worpen nodig om alle dobbelstenen op 6 ogen te krijgen.
Zo zie je maar dat wanneer een toevalsproces gevolgd wordt door een selectieproces, het resultaat niet meer puur toevallig is. In de links vind je ook nog een experiment hierover in het echte leven met behulp van bacteriën.

Jozef in antwoord aan Franshwa

Dag Franshwa,
Ik wou met mijn eerste tekst alleen een belangrijke wetenschappelijke gebeurtenis delen en geen polemiek starten. Opnieuw: onder biologen is er helemaal geen controverse over evolutiebiologie. Dit zal dus mijn laatste reactie zijn.
Maar ik zal toch jouw bemerkingen beantwoorden.
Ik heb gezocht naar de term ‘gebonden evolutie’, maar het enige dat ik vond zijn bepaalde regels in de wiskunde, niets dat met biologische evolutie te maken heeft. Kan je me een bron tonen die dit uitlegt? Misschien bedoel je de term ‘micro-evolutie’, een term die dikwijls door creationisten gebruikt wordt om evolutiebiologie te bekritiseren? Er is geen essentieel verschil tussen micro- en macro-evolutie. In bijlage heb ik een artikel toegevoegd dat uitlegt waarom dat zo is.  Alsjeblieft, bekijk het eens. Ook de website TalkOrigins, waar ik al eerder over sprak, legt deze misvatting uit.
Het beste argument dat je in jouw tekst gebruikt, bestaat erin om de definitie van wat wetenschap is te geven en te refereren naar een betrouwbare bron die in dit geval de ‘Oxford Dictionary’ is. (Tussen haakjes, wist je dat Dawkins een professor aan de universiteit van Oxford was?) En, alhoewel het een ietwat vereenvoudigde definitie is, kan ik ermee akkoord gaan.
Dan heb je geprobeerd om die definitie toe te passen op evolutie, wat inderdaad is wat je moet doen voor een goede argumentatie. Maar de volgende stap die je nam was eerder flauw. Je springt direct naar een besluit zonder eerst enig onderzoek te doen. Ik ga hieronder de 6 stappen van Oxford eens onderzoeken:

1. Systematische observatie

Jouw interpretatie van deze term is niet juist. ‘Observatie’ betekent niet noodzakelijk dat een ooggetuige het met zijn eigen ogen moet gezien hebben. Het is eigenlijk bekend dat ooggetuigenissen van de meest onbetrouwbare vormen van observatie zijn. Als jouw betoog juist was, dan zouden er nog veel meer andere wetenschappen met grote problemen zitten. In dat geval zou je kunnen betwijfelen dat het Romeinse rijk ooit bestaan heeft, of dat de Oude Grieken ooit echt geleefd hebben, want het is allemaal zo lang geleden en niemand is ooit getuige geweest van hun bestaan. Ook astronomie zou in de problemen komen, want zwarte gaten werden nog nooit direct geobserveerd (daarom noemen we ze ‘zwart’.) of elementaire fysica, want er heeft nog nooit iemand een proton of neutron direct geobserveerd. We leiden hun bestaan af van vele onafhankelijke experimenten waarvoor de beste gemeenschappelijke uitleg erin bestaat dat protonen moeten bestaan. Hun bestaan postuleren, is de beste uitleg voor de resultaten die we in deze experimenten zien. (Ik kom in stap 3 terug op experimenten in de evolutiebiologie). Maar ook in de evolutiebiologie hebben we systematische observatie. Om te beginnen hebben we de observatie van het fossielenarchief. Wat later, met de vooruitgang van de wetenschap hebben we variaties in het DNA geobserveerd en patronen in genen die een evolutionaire boom aantoont die consistent is met de andere observaties die in het fossielenarchief gemaakt zijn.
In dit deel vertel je ook een veelvoorkomende misvatting over evolutiebiologie: het feit dat we nog nooit een soort hebben geobserveerd die veranderde in een andere soort. Wel, eigenlijk is het zelfs nog erger. Veronderstel dat er een observator zou zijn die in staat is om 10 miljoen jaar te leven, wat lang genoeg zou zijn om de splitsing te zien in de genetische lijn van de gorilla en de chimpansee. Dan zal deze observator nooit in staat zijn om ergens zijn vinger te leggen op het punt in die geschiedenis wanneer er plots een andere soort geboren wordt. In werkelijkheid lopen die veranderingen geleidelijk en de verschillen tussen beide lijnen zullen groter en groter worden totdat vanaf een bepaald ogenblik beide lijnen nog moeilijk en later helemaal niet meer in staat zullen zijn om met elkaar te paren. In zijn boek ‘River out of Eden’, legt Richard Dawkins dit in detail uit met heel veel voorbeelden.
Een ander heel mooie illustratie van soortvorming is het fenomeen van ringsoorten.  Bij ringsoorten heb je een rij dieren, waarbij elk individu kan paren met zijn buren, maar de individuen die aan elk einde van de habitat leven kunnen niet meer met elkaar paren. Dus, die twee uitersten zijn verschillende soorten, maar deze ertussenin niet. Er is nergens in deze lijn een plaats waar je plots vaststelt dat het individu links van een andere soort is dan het individu rechts. Wel, als er nu plots een ramp gebeurt in het midden van deze habitat, waardoor de tussensoorten uitsterven, dan bekom je twee soorten aan elke kant die volledig van elkaar gescheiden zijn, op de manier zoals we meestal ervaren dat twee individuen van een verschillende soort zijn. De denkfout die je hier maakt is gelijkaardig aan de oude Griekse filosofische paradox van de zandhoop. Het gaat als volgt: één zandkorrel is geen hoop. 10.000 zandkorrels bij elkaar kan je wel een zandhoop noemen. Tot daar gaat alles goed, maar wanneer wordt een verzameling zandkorrels een zandhoop? Als er twee korrels zijn, drie… tien? In feite is er geen duidelijk punt waar een verzameling zandkorrels plots een zandhoop wordt als je er één korrel extra bij legt. Op dezelfde manier is er geen duidelijke scheidingslijn wanneer gewijzigde individuen plots een nieuwe soort wordt. Vergeleken met zijn ouders en kinderen zal het altijd dezelfde soort worden, er zullen enkele kleine wijzigingen zijn op dezelfde manier als dat jij een beetje verschilt van jouw ouders en kinderen, maar er is geen duidelijke scheidingslijn waar de verschillen zodanig gecumuleerd zijn tot een nieuwe soort als er nog net één verschil bijkomt.

2. Meten

In alle volgende stappen maak je je er snel van af op basis van jouw foute conclusie over de eerste. Maar metingen zijn erg gewoon binnen de evolutiebiologie. Om je een voorbeeld te geven: in ‘Over het ontstaan der soorten’ beschrijft Darwin tientallen metingen die hij deed om tot zijn conclusies te komen. Bij één ervan, nam hij een eetlepel aarde uit zijn achtertuin en elke dag observeerde (!) hij welke planten uit die lepel aarde kiemden. Hij telde hen en noteerde hoeveel hij er elke dag observeerde. De reden waarom hij dit deed, was om een verklaring de vinden voor de dynamiek van migratie van planten naar vulkanische eilanden. (Je moet dit boek echt eens lezen, of ernaar luisteren, er staat een gratis luisterversie op Librivox.  )
Ook biologen meten systematisch verschillen in het DNA tussen soorten. Vooral de meting van niet-coderend DNA is interessant omdat de mutaties in dat deel van het DNA geen effect heeft op de soort en bijgevolg wordt het niet beïnvloed door natuurlijke selectie (herinner u de derde wet van evolutie). Het gevolg daarvan is dat deze mutaties een toevalsproces volgen waarvan zijn gemiddelde voorkomen vrij goed bekend is. (Dit in tegenstelling tot coderend DNA dat de soort wel beïnvloedt, meestal negatief, soms positief, waardoor ze door de natuurlijke selectie gefilterd worden). Als we die gebieden in het DNA met elkaar vergelijken over de verschillende soorten heen, we tellen het aantal verschillen en we kennen bovendien de gemiddelde voortplantingssnelheid van de soorten, dan kunnen we een redelijk goede inschatting maken van de periode waarin de gemeenschappelijke voorouder van deze twee soorten leefde. Op deze manier hebben we gevonden dat de laatste gemeenschappelijke voorvader tussen mens en chimpansee ongeveer 6 miljoen jaar geleden leefde. Hun gemeenschappelijke voorouder met de gorilla leefde ongeveer 10 miljoen jaar geleden. Wij zijn dus meer verwant met de chimpansee dan dat de gorilla verwant is met de chimpansee.

3. Experimenteren

Dit is een mooie. Je kan experimenteren op verschillende manieren interpreteren afhankelijk van de wetenschappelijke discipline. Voor de relativiteitstheorie hebben we een recent voorbeeld van experimenteren dat niet echt het enge beeld is dat mensen er soms van hebben in een laboratorium. De relativiteitstheorie voorspelt dat gravitatiegolven moeten bestaan. Dus hebben wetenschappers een experiment opgezet om zo’n golven waar te nemen. En nee, ze hebben geen experiment in de enge zin opgezet waarbij ze in een labo zelf geprobeerd hebben om zo’n gravitatiegolven op te wekken. Dat is onmogelijk aangezien je massieve zwarte gaten nodig hebt om dat te doen. Dus hebben ze het LIGO experiment opgezet, en dit jaar (2016), precies 100 jaar na de voorspelling van Einstein, hebben ze gravitatiegolven geobserveerd die afkomstig waren van twee zwarte gaten, die rond elkaar draaien op 1,3 miljard jaren hier vandaan. En wat de observatie betreft: nee, ze waren geen ooggetuigen, de detectie is gedaan door uiterst nauwkeurige meting van interferentie tussen laserstralen die op die manier kleine veranderingen in de ruimtestructuur omzetten in een optisch resultaat.
Ik zal je nu vertellen over een gelijkaardig experiment in de evolutie. Evolutie zegt dat landdieren moeten geëvolueerd zijn uit aquatische dieren. Bij een onderzoek van het fossielenarchief, dat opmerkelijk compleet is ondanks de zeer kleine kansen op fossilisering (Darwin spendeert twee volledige hoofdstukken aan deze problematiek in ‘Over het ontstaan der soorten’), hebben wetenschappers vastgesteld dat er een aantal stappen in de evolutie van aquatische naar landdieren niet zo goed gedocumenteerd waren. De evolutietheorie voorspelt dat er in het devoon een soort moet bestaan hebben die vanuit evolutionair standpunt tussen de vissen en amfibieën moet zitten. Dus gingen ze naar een regio in Canada waar bekend is dat er rotsen gevormd zijn in het devoon. Ze zochten en groeven en vonden er de resten van de Tiktaalik. Ook Darwin voorspelde het bestaan van een vlinder met een zeer lange roltong die in Madagaskar orchideeën met een zeer lange kelk kon bevruchten. Die vlinder is later gevonden.
Er is nog een interessant experiment dat ik je niet wil onthouden. Het fameuze E. Coli experiment. E. Coli is een bacterie die normaal gezien in onze ingewanden leeft. In dat experiment kweekten de wetenschappers de E. Coli in 12 initieel identieke populaties. Ze startten het experiment in 1988 en volgden het over 60000 generaties tot 2014 (en het experiment loopt nog altijd verder).
Ze hebben er genetische wijzigingen geobserveerd in de grootteorde die we verwachten bij soortvorming. Een link naar de details van het experiment is te vinden op de notitiepagina.

Zo, dat waren de eerste 3 voorwaarden voor wetenschappelijkheid zoals beschreven door het Oxford woordenboek. De volgende 3 en de antwoorden op zijn andere argumenten horen jullie volgende keer.

Het citaat van vandaag komt van Maarten Boudry.
Opmerkelijk genoeg hoorde ik Sam Harris in zijn laatste podcastaflevering ongeveer dezelfde uitspraak doen. Volgens mij onafhankelijk van elkaar, want de uitspraak van Maarten Boudry is van voor de publicatie van de eerste episode van Sam Harris na de verkiezingen.
Boudry zei:

De opkomst van het Trumpisme is volgens mij in grote mate een terugslag op het verstikkende klimaat van politieke correctheid: het kwistige misbruik van termen als “racisme” en “islamofobie” om elke kritiek op samenlevingsproblemen in de kiem te smoren, de beknotting van het vrije woord op universiteitscampussen (“safe spaces” en “deplatorming” van politiek onwelgevallige sprekers), en het oeverloze geneuzel over cultureel “ongevoelige” Halloween-kostuums en transgenders in toiletten. En bovenal: het complete onvermogen van zowel Obama als Clinton om het probleem met de politieke islam nuchter onder ogen te zien, of zelfs maar het woord “islam” uit te spreken in de context van jihadi-terreur.

Link naar het boek ‘de zelfzuchtige genen’ van Richard Dawkins
‘Talk Origins’ http://www.talkorigins.org/
YouTube-filmpje waarin ik met dobbelstenen uitleg hoe evolutie werkt.
Hoe bakteriën evolutie bewijzen.  en ook op wikipedia.
De misvatting rond zogenaamde micro en macroevolutie uitgelegd  en ook TalkOrigins. legt deze misvatting uit.
Uitleg over ringsoorten.
Link naar luisterboek ‘Ontstaan der soorten’.
De Tiktaalik
Over de vlinder die later is gevonden en perfect past in de Madagaskar orchidee.