Vandaag in de Universiteitskrant een artikel naar aanleiding van het boek ‘The Flexible Phenotype’ van Theunis Piersma en Jan van Gils. Ik heb Piersma (hoogleraar dierecologie aan de RUG) vorige week geïnterviewd, een hele mooie middag.
In dit boek geeft Piersma een overicht van bevindingen die hij in de loop der jaren heeft gedaan bij vooral Kanoetstrandlopers. Hij kwam er meer en meer achter dat het ‘fenotype’ (het lichaam) niet constant is. Voortdurend past de kanoet z’n lichaam aan aan de omstandigheden. Voor de trek: veel vet, een groter hart en grotere borstspieren. Tijdens tussenstops moet de spiermaag groter worden om schelpen te kunnen kraken. Enzovoorts.
Daarnaast vertonen de zes ondersoorten van de kanoet allemaal een ander trekritme. Ze ruien, vliegen en pauzeren op andere momenten. Opvallend is dat de aanpassingen voor de trek ook in gevangenschap plaatsvinden. Dit suggereert dat die aanpassingen ‘hardwired’ zitten in de genen. Maar: genetische data laten zien dat de ondersoorten minder dan twintigduizend jaar geleden (na de laatste IJstijd) zijn ontstaan. En in twintigduizend jaar kan zoiets nooit evolueren.
Dus zegt Piersma: er is iets anders aan de hand. De trekroute zitten in het beest, maar niet als zodanig in de genen. Wellicht dat epigenetica er iets mee te maken heeft (een jaar geleden heeft Piersma daar iets over gezegd in een ander artikel dat ik voor de UK schreef).
Pierma gaat trouwens verder in dit boek (en interview). Genen zijn niet (alleen) de drijvende kracht achter evolutie. De reactie van het fenotype op de leefomgeving is ook belangrijk – wellicht belangrijker. Het zijn dus niet de genen die de evolutie bepalen, it’s the ecology, stupid!
Boeiende materie!
Het artikel is hier te zien in Flash-versie, dus met opmaak. Wel even naar blz. 19 bladeren.
De reactie van het fenotype op de leefomgeving staat zelf ook onder invloed van genen: bekend sinds 1909.
Fenotypische plasticiteit is al 25 jaar een bekend topic binnen evolutiebiologie.
Yep, maar Piersma betoogt ook dat het fenotype zich eerst aanpast, en dat daarna de genen pas veranderen.
Dat kan voor gedrag – eerst gedragsverandering daardoor andere selectie op de met de gedragsverandering meegekomen variantie – , maar voor het fenotype ligt dat niet zo gemakkelijk als voor gedrag. Piersma is niet de eerste die zoiets zegt, maar de vorigen die iets in die richting beweerden hadden er geen enkele onderbouwing voor. Verandering van het fenotype door een ander milieu heeft een genetische basis nodig, minimaal een verandering in genregulatie.
Ik moet het boek van Piersma dus nodig lezen.
Dat doet me allemaal sterk denken aan wat ik op de middelbare school leerde over De Lamarck…
@Pieter
Het de vraag is of Lamarck op middelbare scholen goed weergegeven wordt.
Het gaat vermoedelijk niet om een mechanisme dat direct van fenotype naar genen werkt, maar om fenotypische variatie waarop geselecteerd zou worden en die gekaapt wordt door een variatie op een gen. Ik heb zulke ideeen wel rond zien vliegen, maar nog nooit goed mechanistisch uitgelegd gezien.
@Rene
En in twintigduizend jaar kan zoiets nooit evolueren
Voordat je (Teunis?) dat kan zeggen, moet je weten wat voor genetische variantie er voor is, en wat de selectiesterkte is. Bij een normale verdeling van het kenmerk, een lage erfelijkheidsgraad van 0.1 en een vrij zwakke selectie met een verschil tussen populatiegemiddelde en gemiddelde van geselecteerde beesten van 0.1 standaarddeviatie, kom je op 0.1*0.1 = 0.01 standdaarddeviatie verandering per generatie. Dwz, een honderd generaties voor een standaarddeviatie verschil in het kenmerk, als je consistent zou selecteren in dezelfde richting. Twintigduizend jaar is iets als vijfduizend tot tienduizend generaties.
Wat je wilt weten is hoe de details van het kenmerkcomplex overerven, hoe de genetische correlaties liggen, en hoeveel invloed kenmerkverschillen hebben op de overlevingskans. de vraag is dan niet of selectie het in principe kan, maar hoe het werkt.
Klopt, maar er is al een groffe genetisch analyse gemaakt. En het gaat om een tamelijk breed repertoire aan gedrag/fysiologische aanpassing. Hij heeft een subsidieaanvraag geschreven voor nader genetisch onderzoek (maar nog niet binnen).
Het beste is inderdaad het boek lezen. Schijnt aardig goed te verkopen.
De Jong zegt: “Fenotypische plasticiteit is al 25 jaar een bekend topic binnen evolutiebiologie.”
En GUToB beschrijft hoe het werkt. Van binnenuit door transpositie van TEs (in GUToB VIGEs genoemd).
Itt tot wat de Darwinstenbiologen denken zijn transponeerbare genetische elementen geen junk, en geen overblijfselen van oeroude virusinvasies, maar het zijn mobiele (epi)genetische schakelaars waarmee het fenotype kan worden gevarieerd.
De variatie voor adaptaties zit in het genoom ingebakken.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19736519
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19845643
En lees mijn boek nog eens rustig door…
Darwinisme is out!
GUToB is in!
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Dat doet me allemaal sterk denken aan wat ik op de middelbare school leerde over De Lamarck…
Lamarck idee is ook grootdeels correct, maar de Neo-Darwinsten hebben de 19e eeuwse biologen genegeerd en overschreeuwd met wiskundige modelletjes.
De huidige stand van de biologie toont dat alle variatie van binnenuit wordt gegenereerd door mobiele (epi)genetische schakelaars (VIGEs noemde ik ze, maar ze heten sinds kort TEs).
“Meine Zeit wird schon kommen”, zei Mendel ooit en ik sluit me daarbij aan
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~