GROEPSELECTIE

   // EVOLUTIE  

°

Groepsselectie onder spinnen met een persoonlijkheid

Evolutiebiologen zijn nog steeds sceptisch over het al dan niet voorkomen van groepsselectie. Maar daar komt wellicht verandering in: experimenteel onderzoek toont nu mogelijk groepsselectie aan onder sociale spinnen.

Op 1 juli 1858 werden tijdens een samenkomst van de Linnean Society in Londen twee wetenschappelijke papers gecombineerd in een presentatie, getiteld On the tendency of Species to form Varieties; and on the Perpetuation of Varieties and Species by Natural Selection. De auteurs van de twee papers luisterden naar de namen Charles Darwin en Alfred Russel Wallace. Het is de eerste vermelding van natuurlijke selectie. Een jaar later, in 1859, publiceerde Darwin On the Origin of Species en introduceerde zo het concept bij het brede publiek.

Meer dan 150 jaar later wordt er nog steeds onderzoek gedaan naar de werking van natuurlijke selectie.

En één van de grote vragen is op welk niveau natuurlijke selectie inwerkt:

het gen, het individu of de groep?

°

Groepselectie
Vero Copner Wynne-Edwards deed beroep op groepsselectie om specifieke aanpassingen en gedragingen te verklaren.

Bij sommige vogelsoorten helpen jonge individuen met het grootbrengen van de volgende generatie in plaats van zelf voort te planten. Dit coöperatief broedgedrag kon volgens Wynne-Edwards verklaard worden door middel van groepsselectie.

De jonge individuen offeren hun eigen potentieel tot voortplanting op ten voordele van de groep. Maar in 1966 weerlegde George C. Williams het idee van groepselectie in zijn boek Adaptation and Natural Selection.

Hij argumenteerde dat de meeste aanpassingen verklaard kunnen worden vanuit het oogpunt van het gen.

Dit idee werd later gepopulariseerd door Richard Dawkins (zie The Selfish Gene).

Sindsdien heeft het concept van groepsselectie een negatieve bijklank.

Vele evolutiebiologen fronsen nog steeds de wenkbrauwen wanneer groepsselectie wordt aangewend om een bepaald kenmerk of gedrag te verklaren.

Spinnen
Maar Jonathan Pruitt (University of Pittsburgh) en Charles Goodnight (University of Vermont) komen nu met een studie die mogelijk groepsselectie in het wild aantoont.

Zij vergeleken het succes van kolonies van de sociale spin Anelosimus studiosus.

Afbeeldingen van Anelosimus studiosus  <—klik

  • Anelosimus studiosus is een spinnensoort in de taxonomische indeling van de kogelspinnen. Het dier behoort tot het geslacht Anelosimus.Wikipedia

°

Deze spinnen vertonen twee ‘persoonlijkheden’, een rustig en een agressief type.

De verhouding tussen deze persoonlijkheden in een kolonie bepaalt het succes van de groep.

In een ingenieus experiment werden artificiële kolonies samengesteld en geïntroduceerd in diverse omgevingen. Vervolgens volgden de onderzoekers het succes van de kolonies over twee generaties. Het bleek dat hoe meer een artificiële kolonie leek op een natuurlijke kolonie uit een bepaald gebied,(1)  hoe succesvoller deze kolonie was.

Men observeerde ook dat in bepaalde groepen de persoonlijkheidsverhouding van de artificiële kolonies over de tijd verschoof naar de natuurlijke situatie.

De groepen pasten zich dus aan aan de lokale omstandigheden. Deze aanpassing was weliswaar afhankelijk van de herkomst van de groepsleden. Kolonies die bestonden uit lokale spinnen benaderden steeds de natuurlijke situatie, terwijl kolonies met uitheemse individuen een persoonlijkheidsverhouding vertoonden die sterk leek op die in hun gebied van herkomst.

Een mooi voorbeeld van lokale adaptatie. Waarom sommige verhoudingen van persoonlijkheden het beter doen in bepaalde omgevingen dan andere is nog niet duidelijk.

Desalniettemin is dit misschien het eerste experimentele bewijs voor groepsselectie in het wild.

Spannend spinnenonderzoek dus.

°

 

Bronmateriaal:
Lewontin, C. (1970) The Units of Selection. Annual Review of Ecology and Systematics, 1: 1-18.
Pruitt, J.N. & Goodnight, C.J. (2014) Site-specific group selection drives locally adapted group compositions. Nature. Advanced Online Publication, 10.1038/nature13811.
Williams, G.C. (1966) Adaptation and Natural Selection. Princeton University Press.
Wynne-Edwards, V.C. (1962) Animal Dispersion in Relation to Social Behaviour. Edinburgh: Oliver & Boyd
De foto bovenaan dit artikel is gemaakt door Judy Gallagher.

 

LINKS 

http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/abs/nature13811.html

http://www.simonsfoundation.org/quanta/20141002-in-social-spiders-evidence-that-groups-evolve/

Social spiders work together to capture a grasshopper.

Social spiders work together to capture a grasshopper.

 

Female Anelosimus studiosus spiders can have either aggressive or docile personalities.

Female Anelosimus studiosus spiders can have either aggressive or docile personalities.

Social-spider colonies are made up of “warrior” and “nanny” spiders. Different colonies have different ratios of warriors to nannies, depending on the environment. Researchers engineered new colonies, some of which retained their ancestral ratio, and some of which were altered so that spiders from warrior-heavy colonies were used to create nanny-heavy colonies, and vice versa. The new colonies were then placed in native and foreign environments. After a couple of generations, the altered colonies began to revert to their ancestral compositions, suggesting that natural selection shaped the composition of the group to be best suited to its native environment.

http://www.wired.com/2014/10/social-spider-group-evolution/

http://guardianlv.com/2014/10/group-selection-in-social-spiders/

 

https://www.google.be/webhp?sourceid=chrome-instant&rlz=1C1LDJZ_enBE499BE499&ion=1&espv=2&ie=UTF-8#q=Anelosimus+studiosus+group+selection&tbm=nws

http://www.biology.pitt.edu/person/jonathan-pruitt

 

°

(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. En neem ook eens een kijkje op zijn blog waarop – hoe kan het ook anders – de evolutie eveneens centraal staat.)

Aziatische genen in Europese varkensAziatische genen in Europese varkensTijdens de industriële revolutie werden Aziatische varkens naar Europa gehaald om de lokale rassen te verbeteren. Onderzoek toont…
Broederliefde zorgt voor meer nakomelingenBroederliefde zorgt voor meer nakomelingenCompetitie tussen mannetjes heeft vaak kwalijke gevolgen voor vrouwtjes. Maar blijkbaar veranderen verwante fruitvliegen hun gedrag, broers zijn…

 

Reacties : 

  • dergelijke “evolutionarily stable strategy” situaties werden eerder al door Hamilton en Dawkins beschreven – geheel binnen het kader van klassieke natuurlijke selectie

(Jente)

In het originele artikel wordt geen poging gedaan om deze situatie in een ESS te beschrijven.
Ik denk dat hun definitie voor groepselectie ertoe leidt dat ze het kunnen aantonen:

“Group selection may be defined as selection caused by the differential exctinction or proliferation of groups”

De auteurs zijn weliswaar voorzichtig met hun uitspraken. Ze suggereren groepselectie (ik gebruik in de tekst ook “misschien” en “mogelijk”).

  • (1) Welk ‘bepaald’ gebied?

(NESTED Hierarchies ) GENESTE HIERARCHIEEEN

NOTES N  

*

http://evolution.berkeley.edu/evosite/lines/IVDhierarchies.shtml

°

Nested Hierarchies

Common ancestry is conspicuous.
Evolution predicts that living things will be related to one another in what scientists refer to as nested hierarchies—rather like nested boxes.

Groups of related organisms share suites of similar characteristics and the number of shared traits increases with relatedness.

This is indeed what we observe in the living world and in the fossil record and these relationships can be illustrated as shown below.

cladogram illustration showing nested hierarchies

In this phylogeny, snakes and lizards share a large number of traits as they are more closely related to one another than to the other animals represented.

The same can be said of crocodiles and birds, whales and camels, and humans and chimpanzees.

However, at a more inclusive level, snakes, lizards, birds, crocodiles, whales, camels, chimpanzees and humans all share some common traits.

Humans and chimpanzees are united by many shared inherited traits (at least )more then 90% of their DNA).

But at a more inclusive level of life’s hierarchy, we share a smaller set of inherited traits in common with all primates.

More inclusive still, we share traits in common with other mammals, other vertebrates, other animals.

At the most inclusive level, we sit alongside sponges, petunias, diatoms and bacteria in a very large “box” entitled: living organisms.

———————————————————————————————-

 

°  …… Alle leven volgt een patroon van geneste hierarchieen. Sets van definierende kenmerken binnen sets binnen sets.

  

°Een basale set is een set met algemene kenmerken.

°Een gederiveerde set is een set binnen de basale set, met specifieke kenmerken.

°Een tussenvorm( meestal een  —> ” mozaikvorm ” )  is een vorm met kenmerken die morfologisch intermediair zijn tussen de kenmerken van oudere fossielen binnen de basale set en nieuwere fossielen die voldoen aan een bepaalde gederiveerde set.  —>  En dat soort fossielen wordt gevonden, bij bosjes.

1.-Er is ondertussen een hele boom van tussenvormen die de onderlinge verhoudingen van moderne en uitgestorven levensvormen illustreren.

2.- phylogenetische  Stambomen ( bij eukaryoten  en vele  invertrbraten )  gebaseerd op de morfologische sequenties in fossielen ( …..en in extante organismen op  basis van vergelijkende anatomie en osteologie  ) komen goed overeen  met stambomen op grond van  sequenties afkomstig uit  (o.a) de vergelijkende  genomica … Bovendien blijken ook stambomen  gebaseerd op gedrag (ethologie) bij hogere (gewervelde)dieren  goed te correleren met de overige  stambomen  van diezelfde hogere gewervelden  

(zie verder onderaan een discussie over stambomen ) 

 

   :

schematische  indeling van de zogenaamde nested ( geneste )hierarchie      

Image:Biological classification L Pengo.svg

 

 

Network of  protokaryotic  life (communities )  manifestations  

Web-of-life-Doolittle

 

 

 

 

 

 

 

 

EVOLUTIE en TOEVAL

° °

Evolutie blijkt sterk afhankelijk van toevalligheden

Een vandaag de dag belangrijk eiwit in het menselijk lijf kon die belangrijke functie enkel verkrijgen doordat het twee heel onwaarschijnlijke mutaties opliep. Het laat zien hoe belangrijk spelingen van het lot binnen de evolutie zijn.
°
De onderzoekers bestudeerden proteïnen. Het ging om eiwitten die vandaag de dag een belangrijke rol spelen in het menselijk lichaam: ze doen dienst als cellulaire receptoren voor het stresshormoon cortisol.
°
De onderzoekers achterhaalden hoe het eiwit er 450 miljoen jaar geleden – toen het nog niet in staat was om cortisol te herkennen – uit moet hebben gezien. Vervolgens maakten ze dit 450 miljoen jaar oude eiwit na en bestudeerden de evolutie ervan.
°
Twee onwaarschijnlijke mutaties
°
Ze ontdekten zo dat het eiwit zoals we dat vandaag de dag kennen alleen kan bestaan dankzij twee heel onwaarschijnlijke mutaties. Die mutaties hadden geen invloed op het functioneren van het eiwit. Maar zonder die mutaties zou het eiwit de mutaties die deze later doormaakte en die het eiwit gevoelig maakten voor cortisol niet hebben getolereerd.
….Dit heel belangrijke eiwit bestaat enkel dankzij een speling van het lot….
stelt onderzoeker Joe Thornton.

Alleen deze twee

°

De onderzoekers keken of er wellicht andere mutaties waren die het eiwit gevoelig hadden kunnen maken voor cortisol. Maar ze konden die niet vinden. Alleen de twee zeer onwaarschijnlijke mutaties die het eiwit al in een vroeg stadium doormaakte, konden het eiwit klaarstomen voor de belangrijke taak die deze vandaag de dag heeft.

°

Algemeen toepasbaar ….

Als onze resultaten algemeen van toepassing zijn – en we denken dat ze dat zijn – dan is de wijze waarop veel systemen in ons lichaam werken het resultaat van heel onwaarschijnlijke toevallige gebeurtenissen die ver in ons evolutionaire verleden plaatsvonden.”

“ALS WE DE EVOLUTIONAIRE GESCHIEDENIS OVER ZOUDEN KUNNEN DOEN, ZOU HET LEVEN ER VRIJWEL ZEKER RADICAAL ANDERS UITZIEN DAN NU HET GEVAL IS” (1)

° Toeval speelt dus een enorm grote rol in de evolutie van het leven op aarde. ° Tijdens eerdere discussies omtrent evolutie en toeval, werd vaak gesproken over externe toevallige gebeurtenissen die het leven op aarde vorm hebben gegeven. Denk aan een komeetinslag, klimaatverandering of massa-extinctie.(2)

° Maar dit onderzoek toont aan dat toeval ook intern een rol speelt.

“Als we de evolutionaire geschiedenis over zouden kunnen doen, zou het leven er vrijwel zeker radicaal anders uitzien dan nu het geval is,”

voorspelt Thornton.

“Onvoorspelbare genetische gebeurtenissen openen constant deuren naar bepaalde evolutionaire uitkomsten en sluiten de deuren in de richting van andere evolutionaire uitkomsten en dat allemaal binnen de biochemische systemen van onze cellen.”

 

Joe Thornton, Ph.D.

 

° Bronmateriaal: Evolution depends on rare chance events, ‘molecular time travel’ experiments show” – University of Chicago Medical Center (via Sciencedaily.com)

June 18, 2014
Summary:
Historians can only speculate on what might have been, but a team of evolutionary biologists studying ancient proteins has turned speculation into experiment. They resurrected an ancient ancestor of an important human protein as it existed hundreds of millions of years ago and then used biochemical methods to generate and characterize a huge number of alternative histories that could have ensued from that ancient starting point.
Molecular structure (stock image).
Credit: © zhu difeng / Fotolia
°
(1) zie ook  :  J.S. GOULD  : ( replaying the tape of evolution  ) http://whyevolutionistrue.wordpress.com/2011/09/11/stephen-jay-gould/ http://www.peripatus.gen.nz/Evolution/RepGou.html   http://www.arn.org/docs/orpages/or131/wise.htm Truly a Wonderful Life – Review of Stephen Jay Gould’s Wonderful Life. Origins Research 13:1. Wise, Kurt P.

“…..Though he never explicitly mentions chaos theory, Stephen Jay Gould has introduced it into what he calls the gentle field of paleontology–i.e. the study of fossils. His latest book, Wonderful Life, is primarily a discourse on what Gould calls the contingency of evolutionary history. If the evolutionary “tape” were played again, there is no way to predict what would happen–and no reason to expect that humans would have existed. In other words, chaos theory may also fit evolutionary history, just as it does cloud growth, planetary orbits, and scores of other events of an apparently orderly nature ….”

° How repeatable is evolutionary history? http://www.sciencedaily.com/releases/2014/06/140623225009.htm ‘Weakness’ in clover genome biases species to evolve same trait

The clover genus Trifolium is surprisingly varied. Of the clover species shown here, T. repens (bottom right), commonly known as white clover, and T. isthmocarpum (middle left), a salt-tolerant species known as Moroccan clover, include both cyanide-producing and cyanide-less plants, although some of the other species have one of the two genes needed to synthesize cyanide.
Credit: Ken Olsen

June 23, 2014 Washington University in St. Louis Summary: Some clover species have two forms, one of which releases cyanide to discourage nibbling by snails and insects and the other of which does not. A scientist found that this ‘polymorphism’ has evolved independently in six different species of clover, each time by the wholesale deletion of a gene. The clover species are in a sense predisposed to develop this trait, suggesting that evolution is not entirely free form but instead bumps up against constraints.

°

(2) = “contingency “gebeurtenissen van -en door S J  Gould  vaak als  (filosofisch gestoeld ) tegenargument  gebruikt bij sommige beweringen van theistische evolutionisten ( bijvoorbeeld gebruikt tegen enkele opvattingen van  de Engelse  paleontoloog   Simon Conway Morris,over de onvermijdelijkheid van bepaalde evolutionaire uitkomsten–> met name het verschijnen van  intelligente “godsvrezende  en godsvererende ” wezens  als  finaal doel = de “mens ” (of  een of andere   convergente   mensachtige  intelligentie )  als ultieme uitkomst  van de evolutie processen  )en

als waarschuwing  tegen de  opvatting dat natuurlijke  selectie ALLEEN , het ENIGE en EXCLUSIEVE   evolutiemechanisme  zou zijn  (=–>  “adaptionistische verhaaltjes “–> evolutionaire psychologie  )

LENSKI  EXPERIMENT 
http://scienceblogs.com/notrocketscience/2008/06/02/history-restricts-and-guides-the-evolution-of-innovations/
______________________________________________________________

***  Evolutie  en creationisme  :

°

Kansen en kansberekening   //

°

What’s Wrong With Creationist Probability? Sept. 3, 2006 By JOHN ALLEN PAULOS http://abcnews.go.com/Technology/story?id=2384584

°   ANTI-CREATO    ;    ° Teologie argument en causaal verband <— TOEVAL ID en THEISTISCHE EVOLUTIONISTEN.docx (101.9 KB) <–

°

(Uit de kommentaren  )

°

1.- de kans dat ik u ooit tegenkom is klein, de kans dat ik u nooit tegenkom is erg groot.(maar nooit  per definitie =0  (en  bij voldoende tijd  en turbulentie  ) )

°

2.- Mensen die dingen( en ) /open -ended  processen  niet kunnen  beredeneren noemen deze dingen (resultaten van die processen  )toeval of goddelijk.

°

***  Cosmologie en fysica    

°

* QUANTUM “SCHOMMELINGEN” (FLUCTATIES )  en QUANTUM-KWAK 

° zie ook : Contingency : 

° (Evolutie )

http://rationalwiki.org/wiki/Historical_contingency

http://www.stephenjaygould.org/library/shermer_contingency.html

https://notes.utk.edu/bio/greenberg.nsf/6617131020461f6585256d24005739db/0a0954eb28d501f385256f040057cef9?

 

OpenDocument

°

*(filosofie )

http://nl.wikipedia.org/wiki/Contingentie

°

* (organisatietheorie ) http://en.wikipedia.org/wiki/Contingency_theory http://nl.wikipedia.org/wiki/Contingentietheorie

 

°

https://openaccess.leidenuniv.nl/bitstream/handle/1887/19695/afscheidsrede%20Gittenberger.pdf?sequence=2

°

http://evolutie.blog.com/2006/08/09/orkanen-toeval-of-ontwerp/

°

TOEVAL EN NOODZAAK

 

http://blog.oup.com/2010/02/evolution/

http://www.nytimes.com/2003/11/11/science/is-evolution-truly-random.html

Far from random, evolution follows a predictable genetic pattern, Princeton researchers find

Posted October 25, 2012;
http://www.princeton.edu/main/news/archive/S35/06/74S40/

http://www.scientificamerican.com/article/predictable-evolution-trumps-randomness-of-mutations/

http://animals.about.com/od/evolution/ss/evolution_6.htm

°

http://korthof.blogspot.be/2014/07/noodzaak-versus-toeval-in-de-evolutie.html

 

Noodzaak versus toeval in de evolutie. Vier wetenschappers die noodzakelijkheid verdedigen

(1) Christian de Duve

Iedereen heeft wel eens gehoord van het ‘Rerun the tape of life’ arugment. Het zegt dat als je het evolutieproces opnieuw zou laten beginnen vanaf het ontstaan van het leven, er dan heel andere planten en dieren zouden ontstaan. En dan zouden wij er misschien niet geweest zijn. Het is een argument voor de belangrijke of zelfs overheersende rol van het toeval [1] in de loop van evolutie. Het argument is afkomstig van de paleontoloog en populair-wetenschappelijk auteur Steven J. Gould die het uiteenzette in Wonderful Life (1989). De meeste biologen zijn het met hem eens dat het toeval een grote rol speelt

[2]. Het wordt ‘historical contingency’ genoemd. De geschiedenis van het leven op aarde zit vol van die historical contingencies. Maar toch is er een klein aantal wetenschappers dat ‘noodzakelijkheid’ verdedigt. De eerste is: (1) Christian de Duve (zie mijn blog Is Christian de Duve een deïstische fine-tuner? Het toevals evangelie versus noodzakelijkheids evangelie). Maar daarna ontdekte ik ook nog de biofysicus Harold Morowitz en de van origine Nederlandse paleontoloog Geerat Vermeij. Tenslotte is er nog de paleontoloog Simon Conway Morris.(2) Harold Morowitz

(2) Harold Morowitz

“Harold Morowitz has long been a vigorous proponent of the view that life on earth emerged deterministically from the laws of chemistry and physics, and so believes it highly probable that life exists widely in the universe”. (wikipedia)

Een ieder die serieus geïnteresseerd is in het thema toeval versus onvermijdelijkheid in evolutie, kan ik zijn publicaties:

  • A Theory of Biochemical Organization, Metabolic Pathways, and Evolution‘ (1999)
  • Energy flow and the organization of life‘ (2006)

aanbevelen (beide pdfs gratis te downloaden). Het eerste is pittig, en geeft een diepgravend overzicht over wat onvermijdelijkheid, determinisme in de biologie inhouden, en hoe hij denkt dat je de toevallige en onvermijdelijke eigenschappen van het leven kunt onderscheiden. Morowitz zegt dat het leven zowel onvermijdelijke als toevallige eigenschappen heeft. Zeer belangrijk om vooruitgang te boeken in de controverse. Het tweede artikel is iets korter (10 pag).
Morowitz heeft het (extreme?) standpunt dat het onvermijdelijk is dat het leven op aarde ontstond, en dat tenminste de eerste stappen hetzelfde zullen zijn op iedere vergelijkbare planeet en dat biofysici in staat zouden moeten zijn die eerste stappen logisch af te leiden uit de basisbeginselen van schei- en natuurkunde, samen met de begincondities van de aarde. Zijn vertrekpunt is dat er chemische energie aanwezig was op de vroege aarde, en het metabolisme van de eerste levensvormen te begrijpen is als een logische manier om die opgehoopte energie af te voeren. Dus niet: organismen ‘zoeken’ energiebronnen, maar energie kan goed afgevoerd worden door het metabolisme van levensvormen. Het eerste metabolisch systeem werd als het ware tot leven ‘gedwongen’. Dat metabolisme is het kernmetabolisme of core metabolism dat in de loop van de evolutie hetzelfde is gebleven. Ondanks dat het totale metabolisme enorm is uitgebreid in de loop van de evolutie, is de kern nog steeds terug te vinden in het huidige leven. Dat core metabolism is universeel. [Dat zou dus ook op aarde-achtige planeten voor moeten komen!].

Morowitz’ analyse zegt niet veel over morfologische evolutie en biodiversiteit. Hoe verder je komt in de loop van de evolutie, zegt hij, des te meer wordt de rol van het toeval groter (‘frozen accidents‘) [3]. Zaken die anders hadden gekund.

(3) Geerat Vermeij

(3) Geerat Vermeij
©Lifeboat Foundation

Het bijzondere van Geerat Vermeij is dat hij geen fysicus of chemicus is, maar paleontoloog en toch plaatst hij kritische kanttekeningen bij ‘historical contingency’ [4]. Volgens Vermeij bestaat ‘historical contingency’ uit unieke evolutionaire uitvindigen. Maar er zijn maar weinig echt unieke uitvindingen. De meeste zogenaamde unieke uitvindingen zijn slechts schijnbaar uniek omdat ze significant langer geleden hebben plaatsgevonden (langer dan 500 miljoen of 1 miljard jaar geleden), waardoor veel fossiele informatie verloren is gegaan. We hebben dus incomplete data. Daardoor lijkt het alsof een evolutionaire uitvinding uniek is. Dit onderbouwt hij met uitgebreide data. Een belangrijke maar relatief onbekende bijdrage aan het debat toeval – noodzakelijkheid. Tenminste, ik kende deze publicatie nog niet.

(4) Simon Conway Morris
©Univ. Cambridge

(4) Simon Conway Morris
 
Simon Conway Morris werd vooral bekend door het boek:Life’s Solution. Inevitable Humans in a Lonely Universe(2003) dat die zich expliciet richt tegen Gould’s rerun the tape of life argument. Hij wijst er op dat convergentie veel vaker voor komt dan er in de officiële evolutie handboeken vermeld staat. Zijn boek documenteert dat een overvloed van voorbeelden. Daarom verdient het om apart gereviewed te worden. Voorbeelden: onafhankelijke ontwikkeling van visuele systemen, reuksystemen, echolocatie, intelligentie. Actief vliegen is onafhankelijk ‘uitgevonden’ bij vogels, insecten en vleermuizen. Simon Conway Morris wordt vooral vaak aangehaald door creationisten omdat hij de overheersende rol van het toeval in evolutie bestrijdt. Het ‘toeval’ wil dat Conway Morris christelijk is. Het laatste hoofdstuk heet: ‘Towards a theology of evolution’. Jammer, want nu heeft men de neiging om zijn hele boek te zien als een poging zijn christelijk standpunt te onderbouwen. En daardoor lijkt het dat dit boek genegeerd wordt door de meerderheid van wetenschappers. Zo noemen bijvoorbeeld Bergstrom en Dugatkin in hun studieboek Evolution (2012) wel een ouder wetenschappelijk boek van hem, maar niet Life’s Solution (te ‘populair’ om genoemd te worden? of bias?).

NB: er is nu een alternatief: George R. McGhee (2011) ‘Convergent Evolution: Limited Forms Most Beautiful’. (is ook paleontoloog) [11 jul 2014]

De vier wetenschappers Christian de Duve, Harold Morowitz, Geerat Vermeij en
Simon Conway Morris geven ieder op verschillende manieren tegenwicht tegen de standaardopvatting die zo vanzelfsprekend is dat het niet eens meer opvalt. Zelfs Carl Sagan in zijn klassieke bestseller Cosmos (1980) schrijft:

Carl Sagan: Cosmos,
paperback 2013

“Were the Earth to be started over again with all its physical features identical, it is extremely unlikely that anything closely resembling a human being would ever emerge. There is a powerful random character to the evolutionary proces. A cosmic ray striking a different gene, producing a different mutation, can have small consequences early but profound consequences late. Happenstance may play a powerful role in biology, as it does in history. …” (p. 297 en verder, Cosmos, paperback uitgave 2013 )

Wie er gelijk heeft weet ik (nog) niet, maar dankzij deze vier wetenschappers ben ik er achter gekomen dat het standaardbeeld van de overheersende rol van het toeval in evolutie helemaal niet zo vanzelfsprekend is. Vanzelfsprekendheid is nooit goed. Kritiek is wel degelijk mogelijk. Er bestaat een alternatief dat onderzocht moet worden wil je een genuanceerd beeld vormen over de rol van toeval in evolutie.

Noten

  1. ‘Toeval’ zoals biologen dat begrip gebruiken! Fysici gebruiken ‘toeval’ in een andere betekenis. Dit verhaal gaat over biologie.
  2. Natuurlijk niet zoals het creationistisch misverstand over evolutie wil dat het leven door toeval ontstaat of dat genen, eiwitten of organismen door toeval ontstaan. Mutaties zijn toevallig en natuurlijke selectie is niet toeval.
  3. “At the core, the behavior tends to be governed by deterministic physical chemistry, and, as one moves out from the core, frozen accidents play an ever-increasing role in the historical unfolding of biology. As has been noted, biology stands between physics and history. “
  4. Geerat J. Vermeij (2006) ‘Historical contingency and the purported uniqueness of evolutionary innovations‘, PNAS, 2006. (gratis)

°

 

 

Kritiek op Conway Morriss : 

http://whyevolutionistrue.wordpress.com/2009/02/14/simon-conway-morris-becomes-a-creationist/

 

°

 

INTEELT en dergelijke

°

INHOUD GLOS i /J

°

Zie ook    Archief document  

INTEELT    <— (klik )

met o.a.

—> Hyenawijfjes  verhinderen  inteelt  

—> Pisluchtje  bij muizen  

—> Vleermuizen doen het met de schoonfamilie ( maar dat is niet noodzakelijk  inteelt sensu strictu ) 

 

________________________________________________________________

 

 

Trefwoorden 

(zie ook archief document hierboven )

Inteelt   //   Kruising van verwanten. De nauwste vorm van inteelt is zelfbevruchting  // kruisingen  tussen zuster en broer, moeder en zoon, dochter en vader  —>   Neven en nichten   ( de (oude) vlaamse volksmond zei = “kozijns en nichte vrijen allichte “).

° Inteelt leidt tot het homozygoot worden van ( veel  ) eigenschappen.—> Daaronder zijn er vooral een hoop ongustige(–> zeg maar schadelijke )  die  hun  doorslaggevende  invloed laten gelden  in het  filtreringsproces dat de evolutie is  …. 

° Inteelt : verwantschapsteelt die behalve de goede ook de (eventuele) slechte eigenschappen in de bloedlijnen versterkt

°http://nl.wikipedia.org/wiki/Inteelt                                                                                                                                      Inteelt is een wetenschappelijk begrip dat inhoudt het kruisen binnen een soort, ondersoort of ras van nauw aan elkaar verwante individuen. De verwantschap tussen beide ouders is hierbij groter dan de gemiddeld vastgestelde inteeltcoëfficiënt van de totale populatie.

-Bij het fokken van gedomesticeerde dieren wordt inteelt gebruikt om gewenste uiterlijke of karaktereigenschappen te behouden en te versterken. Wanneer in een dier een eigenschap als wenselijk beschouwd wordt, wordt vaak een dier dat deze eigenschap toont met een naaste verwant (vader/moeder broer/zus) gekruist om in de nakomelingen deze eigenschap terug te zien

* maar dat soort  van “behouden  van gewenste eigenschappen “binnen een groep  zeer  nauwe verwanten ,  kan ook gepaard gaan met een boel  ongewenste  effecten die eveneens kunnen worden doorgegeven ….Op deze wijze verkregen  “rassen ” zijn dikwijls behept met allerlei verhoogde risico’s op ziekten  en verminderde robuustheid   … ze zullen derhalve meer zorg en veeartsenij  goed kunnen gebruiken   ….

°

 

°

zelfbevruchting  //Autogamie

-Samensmelting van een mannelijke gameet met een vrouwelijke gameet van hetzelfde individu . 

-tot bevruchting leidende bestuiving van een bloem door stuifmeel van hetzelfde plante-exemplaar (tegengestelde van kruisbestuiving)

 

Nota =

Zelfbevruchting mag men niet verwarren met  de  sexuele  capriolen  van  hermafrodieten  ( slakken bijvoorbeeld )

Hermafrodieten  bevruchten hun partner ( en soms veranderen ze  van “gender” gedurende hun levensloop ) …niet zichzelf ….

 

‘De wijngaardslak is zoals alle slakken hermafrodiet ofwel tweeslachtig en gedurende de voortplantingstijd rond mei tot juli vindt de paring plaats. Hierbij is één dier passief, en gedraagt zich als vrouwtje, de andere is actief en brengt zaadcellen in het lichaam van de partner. Voorafgaand aan de paring schiet de ene slak een kalk-achtige liefdespijl in de andere slak, hierbij worden hormonen afgegeven waardoor de ontvanger gestimuleerd wordt te paren. Er wordt vermoed dat het afschieten van deze uit calciumcarbonaat bestaande pijl ook nog andere doelen dient, zo kan het zijn dat de ‘vaderslak’ de aanstaande moeder wat extra calcium geeft voor de ontwikkeling van de eitjes. De eigenlijke paring gebeurt door de penis met de vagina te verbinden, waarna de spermatozoïden in een spermatofoor worden afgegeven. Nadat de ene slak bevrucht is, worden de rollen vaak omgedraaid en vindt dus wederzijdse bevruchting plaats. De eitjes worden in kleine holletjes afgezet en komen na enkele weken uit. Het duurt 3 tot 4 jaar eer de jongen volwassen zijn, de maximale levensduur is ongeveer 6 jaar.’ (Wikipedia )

http://www.kennislink.nl/publicaties/slakkenseks-geeft-nieuw-inzicht-in-evolutie

 

°

Beetje incest goed voor nageslacht  ?

Meer kleinkinderen met je achter-achter-achterneef

 7 februari 2008

Inteelt is taboe, en niet voor niets: kindertjes van een broer en zus hebben vaak genetische afwijkingen. Maar met familie die wat verder uit elkaar ligt, is het prima kinderen maken, blijkt uit oude IJslandse familiegegevens. Achter-achter-achterneven en -nichten krijgen de meeste kleinkinderen van iedereen

°

Niet met broer of zus, maar anders: waarom niet?

Niet met broer of zus … maar anders ?

°

Iedereen heeft hier en daar wel een paar zeldzame, zwakke genen, en dat hoeft helemaal niet erg te zijn                          –

Omdat je ieder gen dubbel hebt, eentje van je vader en eentje van je moeder, heb je meestal ook de compenserende normale versie in huis.Maar die reserve-genen-truc werkt niet meer als je ouders broer en zus zijn: er is een grote kans dat die beide hetzelfde zwakke gen geërfd hebben, en dat jij daardoor twee zwakke genen krijgt.
Inteelt leidt vaak tot erfelijke afwijkingen, zoals een tragere groei of onvruchtbaarheid.
Vrijwel alle culturen kennen dan ook een zwaar taboe op incest: seks tussen familieleden.
Toch moet je het ook weer niet overdrijven, blijkt uit een onderzoek van onderzoekers van de universiteit van IJsland en het genetica-instituut deCODE, beide in Reykjavik.
IJsland heeft een genetisch en cultureel zeer homogene bevolking van ongeveer 313 duizend mannen en vrouwen, die vrijwel allemaal afstammen van Noren die in de vroege middeleeuwen emigreerden.
Bovendien worden de familierelaties al eeuwen prima bijgehouden op het zeer geletterde eiland.
Het bedrijf deCODE is speciaal opgericht om deze twee voordelen te gebruiken bij genetisch onderzoek naar erfelijke afwijkingen en eigenschappen.
De onderzoekers onderzochten in hun database 160.811 huwelijken over de periode 1800 tot 1965, en gingen na in hoeverre bruid en bruidegom verwant waren.
IJsland, land van watervallen, gletschers, vikingen en keurig bijgehouden bevolkingsregisters
Ijsland , watervallen , geisers , vulkanisme , sneeuw en ijs …vikings 
°
In het niet al te dichtbevolkte IJsland ben je al gauw in de verte familie van elkaar.
Vervolgens turfden ze hoeveel kinderen en kleinkinderen er uit die huwelijken voortkwamen, en hoe oud die werden.
Het resultaat verbaasde.
Weliswaar bleek inteelt een probleem: stellen die achterneef en -nicht waren (dus verwant in de derde generatie), kregen kinderen die minder lang leefden dan gemiddeld. ok waren er vruchtbaarheidsproblemen, want ze kregen ook minder kleinkinderen dan stellen die verder verwant waren, in de vierde of vijfde generatie.
Maar toch leek er ook een voordeel te zitten aan trouwen binnen de familie.
Hoe sterker de ouders verwant waren, hoe meer kinderen ze hadden. En verwanten in de de vierde of vijfde generatie (achter-achterneven en nichten, of nog een ‘achter’ erbij) mogen dan meer kleinkinderen hebben dan de bijna-incestueuze achterneef-nicht-stellen, die laatsten waren nog altijd kleinkinderrijker dan partners die heel ver of helemaal niet verwant zijn.
Vikingen maakten Europa onveilig, maar stichtten ook de eerste Europese democratie sinds jaren op IJsland
Vikingen maakten ooit europa onveilig, maar stichten tevens de eerste democratie … op ijsland 
°
Het is mogelijk  dat sociale en culturele effecten een rol spelen.
Bij huwelijken binnen een uitgebreide familie hoeft het familiebezit niet opgedeeld te worden, wat een materiële voorsprong geeft. Maar de effecten blijven vergelijkbaar over zeven periodes van vijfentwintig jaar.
In die tijd veranderde de IJslandse maatschappij van een gesloten boerenmaatschappij naar een moderne, rijke westerse maatschappij, met heel andere gewoontes in het uitzoeken van partners en het krijgen van kinderen. Mogelijk telt het dubbele-zwakke-genen-effect toch niet zo zwaar zolang het niet om broers en zussen gaat, stellen de onderzoekers, en is er ook een genetisch voordeel aan verwantschap.
Het erfelijk materiaal van verwanten zou compatibeler kunnen zijn dan dat van vreemden, bijvoorbeeld doordat hele groepen van genen op elkaar afgestemd zijn. Als die gematcht worden met wildvreemde genen, gaat die afstemming verloren.
Als er inderdaad een biologische basis is voor het incestvoordeel, voorspellen de onderzoekers, zal de opkomst van de moderne maatschappij, waarin partners gemiddeld veel minder verwant zijn dan vroeger, alleen daarom al bijdragen aan het dalende kindertal.
°
Bruno van Wayenburg Agnar Helgason et al: ‘An Association Between the Kinship and Fertility of Human Couples’, Science, 8 februari 2008

°

 

 

Zeldzame hersenafwijking door mutatie

Inteelt zorgt 16 generaties later voor gezondheidsproblemen

24 april 2014

Huwelijken binnen families of kleine bevolkingsgroepen kunnen ernstige gevolgen hebben.

Zoom

Het gen dat een zeldzame hersenaandoening veroorzaakt is geïdentificeerd. De aandoening wordt veroorzaakt door één mutatie die ongeveer 16 generaties terug is ontstaan in een enkel individu ergens in Turkije. De aandoening uit zich in verkleinde hersengebieden zoals de hersenstam en het cerebellum. Dit is terug te zien in symptomen zoals geestelijke beperkingen, beroertes en vertraagde ontwikkeling van de motoriek.

Het erven van een schadelijke mutaties is op zich niet heel zeldzaam.

Maar omdat een mens van ieder gen twee varianten heeft, een van de vader en een van de moeder, leidt dit maar zelden tot aandoeningen(heterozygoot ) .

Wanneer er echter veel binnen een familie of kleine bevolkingsgroep wordt getrouwd, kan dit wel voor problemen zorgen. Dan is er een veel grotere kans dat een persoon het gemuteerde gen van zowel de vader als de moeder erft.(homozygoot )

Dat leidt tot zeldzame aandoeningen die zonder inteelt niet hadden bestaan.

Dit is ook de manier waarop deze aandoening, die door een mutatie in het CLP1 gen wordt veroorzaakt, is ontstaan.

16 Generaties geleden heeft de verandering in het gen zich spontaan voorgedaan in één persoon.

Amerikaans onderzoek aan de universiteit Yale heeft precies dezelfde mutatie teruggevonden in kinderen met de zeldzame aandoening in negen verschillende Turkse families.

Dit is een voorbeeld dat laat zien hoe belangrijk variatie in een populatie is en wat de gevolgen zijn van inteelt. De kans op gezonde kleinkinderen is een stukje groter als je je kinderen de wijde wereld in stuurt.

 

___________________________________________________________________________________

GESLACHTSGEBONDEN    DEFECTEN

die  bij   inteelt  ook grotere kansen krijgen  om op te duiken  in het nageslachts

voorbeeld  :   HEMOFILIE  (bij inteelt zijn zowel  de  vader als  de  moeder in het bezit van  minstens een  X chromosoom dat drager is van het defect // dit  defecte  allel   is  een recessief   allel  ) 

http://www.mijnhemofilie.be/nl/hemofilie/hemofilie-en-erfelijkheid/

Hemofilie en erfelijkheid | Mijn hemofilie

In de meeste gevallen worden mensen geen hemofiliepatiënt maar worden ze met hemofilie geboren. Hemofilie is een erfelijke ziekte die van ouder op kind wordt overdragen.

Ons lichaam bestaat uit minuscule cellen. Deze cellen bevatten elk 46 chromosomen gegroepeerd in 23 paren die talrijke kenmerken bepalen zoals de kleur van de ogen, de haarkleur, enz. Een van deze paren bepaalt het geslacht: meisje of jongen. Dit zijn de X- en Y-chromosomen.

Mannen hebben een X-chromosoom en een Y-chromosoom

Mannen hebben een X-chromosoom
en een Y-chromosoom

Femme avec un chromosome X porteur

Een vrouw heeft twee X-chromosomen.
Als een van deze chromosomen het hemofilie-gen draagt, kan het andere chromosoom dit compenseren. Deze vrouw zal dus “draagster” zijn maar geen hemofiliepatiënte.

Hemofilie is een ‘geslachtsgebonden’ stoornis. Het hemofilie-gen bevindt zich dus op één van de geslachtschromosomen, het X-chromosoom.

Vrouwen hebben twee X-chromosomen

Vrouwen hebben
twee X-chromosomen

Homme avec un chromosome X qui a le gêne

Een man heeft slechts één X-chromosoom.
Als dit chromosoom drager is van het hemofilie-gen, dan zal de man aan hemofilie lijden.

Wat gebeurt er met de volgende generatie?

Vader heeft hemofilie

Un père porteur fait deux filles conductrices sur deux

Moeder is draagster

Une mère conductrice fait un garçon sur deux hémophile et une fille sur deux conductriceZowel vader als moeder kan hemofilie overdragen. Een vader met hemofilie zal dochters krijgen die draagsters zijn; de overdracht zal dus niet direct ‘zichtbaar’ zijn (de dochters zullen geen klinische effecten vertonen). Een moeder die draagster is heeft één kans op twee om een gezonde dochter te krijgen, en ook één kans op twee om een zoon zonder hemofilie te krijgen.

Het type en de ernst van de hemofilie worden beide erfelijk bepaald. Als een moeder het hemofilie A gen heeft, zal haar zoon aan hemofilie A lijden en niet aan hemofilie B. Als er in de familie milde hemofilie voorkomt, dan kan dit type van milde hemofilie worden overgedragen op toekomstige generaties.

 

 

schematische voorstelling van de erfelijke overdracht van hemofilie

 

°

Ter overweging ; 

1)Wat gebeurt er als vader (hemofiliepatient ) en moeder ( draagster)   beiden   in het bezit  zijn  van  het  hemofilie allel ? ( =    bij inteelt neemt de kans op een dergelijk schema   dus toe   ?  )

Zonen van mannen met hemofilie erven hun X chromosoom van hun moeder ..  dergelijke  zonen zijn vrij van hemofilie , tenzij hun moeder draagster is want dan hebben ze  opnieuw  één kans op twee op hemofilie .

 

°

* Merk op    :  

Naast deze overgeerfde  familiale vormen  kan hemofilie in ongeveer 30 procent van de gevallen voorkomen door een nieuwe toevallige genetische mutatie in het FVIII gen, die er dan verder voor zorgt dat hemofilie overerfbaar is binnen de familie.

 http://www.levenmethemofilie.be/nl/hemofilie/oorzaak-van-hemofilie/een-kwestie-van-erfelijkheid

http://www.ahvh.be/nl/informatie/draagsters-van-hemofilie/erfelijkheid/122-hemofilie-erfelijkheid-overdracht

https://www.uzleuven.be/hemofiliecentrum/hemofilie-a

 

°

Aap houdt foute sekspartner op afstand met zijn ‘looks’

apenkop

De apen op de afbeelding hierboven behoren tot hetzelfde geslacht. Toch zien hun gezichten er heel anders uit. Waarom? Zo voorkomen de apen dat ze ‘per abuis’ seks hebben met een aap die niet tot hun soort behoort.

 

“Evolutie leidt tot aanpassingen die dieren in staat stellen om in een bepaalde omgeving te gedijen,” vertelt onderzoeker James Higham. “En na verloop van tijd leiden die aanpassingen tot de evolutie van een nieuwe soort.” Zo ontstonden ook de verschillende soorten die passen binnen het geslacht van de echte meerkatten. Het geslacht telt maar liefst 26 soorten. Die soorten zijn niet alleen nauw aan elkaar verwant. Maar wonen ook nog eens vrij dicht bij elkaar in de buurt. Sterker nog: ze lopen elkaar vaak tegen het lijf en reizen, eten en slapen zelfs samen. “Een belangrijke vraag is: welk mechanisme zorgt ervoor dat nauw aan elkaar verwante soorten wiens leefgebieden overlappen geen seks met elkaar hebben en dus aparte soorten blijven?”

FOUTE SEKSPARTNER
Het is evolutionair gezien bijzonder onhandig als een echte meerkat paart met een echte meerkat die tot een andere soort behoort. Het kan namelijk resulteren in nageslacht dat onvruchtbaar is.

De gezichten
In de jaren tachtig suggereerde een zoöloog dat de totaal verschillende gezichten van de verschillende soorten apen voorkwamen dat ze ‘per abuis’ paarden met een aap die niet tot hun eigen soort behoorde. Hij kon dat echter niet bewijzen. Onderzoekers pakten de hypothese van de zoöloog nu weer uit de kast en keken of ze er met behulp van moderne technologieën misschien wel bewijs voor konden vinden.

Foto’s

Ze fotografeerden verschillende soorten echte meerkatten in verschillende gebieden en over een periode van achttien maanden. Vervolgens gebruikten ze speciale computerprogramma’s om de overeenkomsten en verschillen tussen de gezichten op te sporen. Ze ontdekten dat de gezichten van de verschillende soorten echt sterk verschilden. De verschillen waren het grootst tussen soorten die hetzelfde leefgebied deelden en dus de grootste kans hadden om ‘per abuis’ met de verkeerde soort te paren.

“Deze resultaten suggereren sterk dat het bijzondere uiterlijk van deze apen te wijten is aan selectie van visuele signalen die seks met andere soorten ontmoedigen,” stelt onderzoeker William Allen. “Dit is misschien wel het sterkste bewijs dat visuele signalen een rol spelen in het belangrijke evolutionaire proces dat leidt tot de vorming en totstandkoming van soorten en het is met name opwindend dat we dit ontdekt hebben in een deel van onze eigen geslachtslijn.”

°

Bronmateriaal:
To Avoid ” 
De foto’s bovenaan dit artikel zijn gemaakt door William Allen / Nature Communications.

 

°

Inteelt , SOORTVORMING  en GENETISCHE  VARIATIE 

 

—> Inteelt geeft wel variaties, maar  eigenlijk zijn het vaak negatieve mutaties, die versterkt worden doorgegeven  , waardoor de populatie waarin ze voorkomen  uiteindelijk ook uitsterft.

Het probleem met (vruchtbare ) inteelt  is namelijk dat niet alleen de goede eigenschappen worden doorgegeven maar de invloed  van  slechte eigenschappen ook gaat worden uitvergroot.
Op langere termijn is er dan geen genetische diversiteit meer en sterft de soort dus uit.
Het is daarom een must dat verschillende groepen van het zelfde geslacht aan genetische uitwisseling doen, waarbij de ene groep (populatie) dus gaat paren met de andere groep(populatie ) .

Daarom zien we ook vaak, dat bv mannetjes de groep verlaten om dan een andere groep over te nemen, op die manier is die genetische diversiteit gegarandeerd.

Maar, en dat is iets wat velen ook vergeten, als twee groepen van de zelfde soort uiterlijk verschillen gaan vertonen door evolutie  -of zelfs  ( meestal neutrale)  mutaties,(wat dus de mogelijkheid geeft duplicaties te gaan  gebruiken als nieuw genetisch  evolutie materiaal )  zoals in het geval van de meerkatten mogelijk is gebeurd  , dan spreken we over subgroepen( subspecies / rassen )  binnen  dezelfde soorten   en uiteindelijk ook  binnen  hetzelfde geslacht.

°
Maar,-en nu komt het- verschillende subgroepen kunnen en zullen trouwens ook, omdat ze genetisch niet zo verschillend zijn, met elkaar paren en dan spreken we over hybriden binnen het zelfde geslacht. ( = eigenlijk  zijn dat  soortbastaarden  want beide partners behoren tot twee verschillende soorten  binnen weliswaar hetzelfde geslacht  ) waarvan sommigen in de F1  toch vruchtbaar blijken en/of  minstens een paar genen kunnen uitwisselen  die in de oorspronkelijke twee populaties niet voorkwamen ( Heidelberger /  neanderthaler / Denisova / archaic homo sapiens  binnen het geslacht homo )

soortbastaarden  <–Doc archief

Op die manier word die genetische diversiteit nog groter ( en /of vergroot de kans  op  het verwerven van gunstige vreemde “subgroepvreemde “- genen  maar  vergroot de kans  op bepaalde genetische ziekten  of  genetische  voorbeschiktheid (1) )en is dus  een (water)kans(dus hoe klein ook niettemin groter  dan zonder hybridisatie )  op nieuwe subgroepen binnen hetzelfde taxon

Na verloop van tijd-verschillende (vele) generaties worden de verschillen tussen de eerste en de laatste subgroep zo groot, dat we uiteindelijk kunnen spreken van een geheel nieuwe soort binnen het taxon en uiteindelijk ook een   geslacht( genus )  ondanks het feit dat ze genetisch nog aan elkaar verwant zijn.(= behorend tot hetzelfde taxon )

Om iets heel lang kort te houden, hybriden spelen  een rol in het evolutie proces.
Het evolutie proces gaat te traag om die verscheidenheid te verklaren, met de invoeging van hybriden gaat het veel sneller.

(1) zelf bij rasvermengingen binnen dezelfde soort loert dat gevaar sowieso al   :

http://www.ntvg.nl/artikelen/nieuws/sikkelcelanemie-onder-blanke-mensen-met-verborgen-zwarte-voorouders

 

 

 

Heterosomen of geslachts chromosomen

°

 zie onder GENETICA     

°

BEPALING vh begrip    &  Geslachtsbepaling  SYSTEMEN http://nl.wikipedia.org/wiki/Geslachtschromosoom   Een geslachtschromosoom of heterosoom is een chromosoom dat voor de bepaling van de sekse zorgt. Hiervoor bestaan bij verschillende groepen organismen verschillende systemen.  :

________________________________________________________________________________________________ –> XY  systeem  

Genen die bepalen of u een jongetje of een meisje bent, ontstonden 180 miljoen jaar geleden

jongen

24 april 2014 Caroline Kraaijvanger

Wordt het een jongetje of een meisje? Vandaag de dag wordt het verschil tussen die twee bepaald door het Y-chromosoom. Maar dat was niet altijd zo. Nieuw onderzoek toont aan dat de geslachtsbepalende genen op het Y-chromosoom 180 miljoen jaar geleden ontstonden.

Het verschil tussen mannen en vrouwen wordt bepaald door één enkel element in ons genoom: het Y-chromosoom. Alleen mannen hebben het: zij beschikken over een Y- en X-chromosoom, terwijl vrouwen het met twee X-chromosomen moeten doen. Daarmee is het Y-chromosoom verantwoordelijk voor alle morfologische en fysiologische verschillen tussen mannen en vrouwen.

Identiek Vroeger was dat echter anders. Heel lang geleden waren het X- en Y-chromosoom identiek. Maar op een gegeven moment begon het Y-chromosoom te veranderen en te verschillen van het X-chromosoom. En tegenwoordig zijn de verschillen tussen de twee chromosomen groot. Zo telt het Y-chromosoom maar negentien genen, terwijl het X-chromosoom er meer dan duizend bezit.

Oorsprong Hoewel we een aardig beeld hebben van de geschiedenis van het Y-chromosoom, wisten we lang niet wanneer die geschiedenis precies begon. Wanneer ontstond het Y-chromosoom? Een nieuw onderzoek schept duidelijkheid. De eerste geslachtsbepalende genen ontstonden zo’n 180 miljoen jaar geleden in zoogdieren.

Het onderzoek De onderzoekers trekken die conclusie nadat ze weefsels van verschillende soorten zoogdieren bestudeerden. Ze richtten zich daarbij op placentadieren (apen, mensen, olifanten), buideldieren (kangoeroes) en eierleggende zoogdieren (mierenegel en vogelbekdier). De onderzoekers vergeleken de genetische sequentie van mannetjes en vrouwtjes om vervolgens alle sequenties die beide geslachten hadden, buiten beschouwing te laten. Wat zo overbleef waren de sequenties die bij het Y-chromosoom hoorden. Op basis van die informatie konden de onderzoekers vaststellen dat het geslachtsbepalende gen in placentadieren en buideldieren – SRY genoemd – zo’n 180 miljoen jaar geleden in een gezamenlijke voorouder ontstond. Het gen dat in eierleggende zoogdieren verantwoordelijk is voor het ontstaan van het Y-chromosoom – gen AMHY – ontstond zo’n 175 miljoen jaar geleden. Zowel SRY als AMHY – beiden betrokken bij de ontwikkeling van de testikels – ontstonden dus vrijwel tegelijkertijd, onafhankelijk van elkaar.

Het Y-chromosoom dat op genetisch niveau het verschil tussen mannen en vrouwen maakt, ontstond dus zo’n 180 miljoen jaar geleden. Maar welk mechanisme zorgde er voor die tijd voor dat een organisme als mannetje of vrouwtje ter wereld kwam? Waren er andere chromosomen die dat toen bepaalden? Het zou kunnen. Maar wellicht had het ook te maken met omgevingsfactoren, zoals de temperatuur in het leefgebied van organismen. Vandaag de dag bepaalt dat nog altijd of krokodillen als mannetje of vrouwtje ter wereld komen.

WAT IS EEN SOORT ?

 °

I  °SOORTEN 

 watis een soort <–Doc archief 

soortbastaarden  <–Doc archief

-SOORTPROBLEEM 

Axolotl en het soortprobleem

°

SOORTVORMING 

CICHLIDS  <–doc archief 

°

Wat is een soort?

op 17 januari 2014    14

tijger

Jaarlijks worden er heel wat nieuwe soorten beschreven. Maar wat is nu eigenlijk een soort? Een simpele vraag waarop heel wat complexe antwoorden geformuleerd zijn door biologen en filosofen.

Tijd voor een overzicht.

Wat is een soort? Vele biologen deinzen stilletjes achteruit wanneer zij met deze vraag geconfronteerd worden.

Charles Darwin gaf het reeds aan in ‘On the Origin of Species:

“Geen enkele definitie heeft vooralsnog alle naturalisten tevreden gesteld; toch weet elke naturalist vaag wat hij bedoelt als hij over een soort spreekt.

Sindsdien zijn er talloze artikels en boeken over dit onderwerp geschreven. En naast biologen hebben ook enkele filosofen bijgedragen aan de discussie.

“WAT IS DE ESSENTIE VAN DE TIJGER? STREPEN? NEE!”

Essentialisme
Metafysica is een traditionele tak van de filosofie die zich bezighoudt met het verklaren van het fundamentele “zijn”.

Bestaan de dingen die wij waarnemen werkelijk of zijn het constructies van onze hersenen? Deze vraag kan ook toegepast worden op soorten.(1)

Sommige filosofen volgen het essentialisme en zien soorten als natuurlijke entiteiten (Engels: natural kinds). Een entiteit wordt gekenmerkt door een eigenschap (i.e., de essentie) die noodzakelijk is om lid te zijn van een bepaalde groep.

Een chemisch element, zoals bijvoorbeeld koolstof (C), is een entiteit, want alle koolstofatomen worden gekenmerkt door een essentiële eigenschap, het atoomnummer (het aantal protonen in de kern).

Als een element atoomnummer 6 heeft, dan is het koolstof. Maar heeft een element atoomnummer 7, dan hebben we te maken met stikstof (N).

Het atoomnummer is dus de essentie van een chemisch element.

Nu kan men dit principe doortrekken naar soorten. Heeft elke soort een essentie? Bijvoorbeeld, wat is de essentie van de soort tijger (Panthera tigris)? Strepen? Nee, want er bestaan andere soorten met een gestreept vachtpatroon, zoals de zebra.

U kunt blijven zoeken, maar een essentie voor elke soort zult u niet vinden.

°

Kenmerk van clusters
Toch hebben filosofen het essentialisme niet opgegeven.

Als soorten niet door een enkele essentie gekenmerkt worden, dan misschien door een verzameling kenmerken.

In het geval van de tijger, kunnen we een lijst opstellen met kenmerken, zoals gestreepte vacht, katachtige, carnivoor, enzovoort. Deze denkwijze, gebaseerd op clusters van kenmerken, werd geïntroduceerd door Ludwig Wittgenstein. Maar opnieuw komen we voor een probleem te staan.

Kijk bijvoorbeeld naar de wilde eend (Anas platyrhynchos). De mannetjes en vrouwtjes van deze veelvoorkomende vogel zien er totaal verschillend uit.

Het is onmogelijk om een lijst kenmerken op te stellen waardoor zowel mannetjes als vrouwtjes tot de entiteit ‘wilde eend’ behoren.

Richard Boyd loste deze situatie op met het principe van homeostatische clusters van kenmerken. Hij stelde dat een soort beschreven kan worden door een verzameling van kenmerken, maar dat een individu niet alle kenmerken moet bezitten om tot een soort gerekend te worden.

Stel dat de wilde eend beschreven wordt door tien kenmerken (om het even simpel te houden), waarvan zeven het mannetje beschrijven en zes het vrouwtje (sommige kenmerken zijn natuurlijk gemeenschappelijk), dan kunt u ‘wilde eend’ als entiteit beschouwen.

Evolutie
Probleem opgelost?

Niet dus, een essentie (in dit geval de homeostatische cluster van kenmerken) is tijdloos en eeuwig.

Een chemisch element met atoomnummer 6 is altijd koolstof, waar en wanneer we het ook tegenkomen.

Maar soorten zijn niet tijdloos en eeuwig, soorten ondergaan evolutionaire veranderingen.

Filosofen hebben twee oplossingen voor dit probleem:

soorten als historische entiteiten of als individuen.

Alle kenmerken die tot nu toe gebruikt werden om soorten te beschrijven waren intrinsiek, ze komen voort uit het individu zelf.

Maar er zijn ook extrinsieke kenmerken die bepaald worden door uitwendige invloeden.

Ik ben bijvoorbeeld de broer van mijn zus (klinkt logisch, toch?). Het feit dat ik een broer ben, is geen intrinsieke eigenschap, maar wordt bepaald door de relatie die ik heb met iemand anders (in dit geval mijn zus).

Op dezelfde manier kan een soort extrinsieke kenmerken hebben doordat alle individuen afstammen van een bepaalde gemeenschappelijke voorouder.

De onderlinge relatie tussen de individuen is de (historische) essentie van de soort.

Een andere zienswijze is soorten als individuen. Een individu heeft een bepaalde positie in tijd en ruimte. Er is een begin en een einde, hiertussen verandert het individu voortdurend. Dezelfde redenering kan toegepast worden op soorten: een soort ontstaat (speciatie) en verdwijnt (extinctie), hiertussen verandert de soort voortdurend (evolutie). Deze zienswijze is erg populair bij biologen, terwijl filosofen eerder vastklampen aan het essentialisme.

De soort als individu.

De soort als individu.

°

Biologisch Soort Concept
Genoeg gefilosofeerd, tijd om het eens langs de biologische kant te bekijken.

Iedereen kent natuurlijk het Biologische Soort Concept (BSC) van Ernst Mayr:

“Een soort is een groep populaties waarvan de individuen het potentieel hebben om onderling vruchtbare nakomelingen te produceren.”

Het bekendste voorbeeld behandelt paarden en ezels. Zij behoren tot verschillende soorten omdat de nakomelingen van een kruising tussen paard en ezel onvruchtbaar zijn.

Hoewel het Biologische Soort Concept veel gebruikt werd, heeft het enkele nadelen.

Ten eerste, sommige populaties (die tot dezelfde soort gerekend worden) leven gescheiden van elkaar en wetenschappers kunnen dus nooit vaststellen of leden van die populaties onderling ( op natuurlijke wijze ) kunnen kruisen.

Vaak is het onbegonnen werk om alle mogelijke combinaties uit te proberen.

Ten tweede, er zijn heel wat vruchtbare kruisingen bekend tussen individuen die tot verschillende soorten behoren.

Robert Kraus (Wageningen Universiteit) en collega’s toonden bijvoorbeeld aan dat diverse eendensoorten onderling extensief kruisen, met uitwisseling van genetisch materiaal als resultaat.

Volgens het Biologisch Soort Concept behoren alle betrokken eendensoorten dan tot één enkele soort, hoewel ze morfologisch zeer verschillend zijn.

Ten derde, dit soortconcept kan enkel toegepast worden op soorten die zich seksueel voortplanten.                                                   Aseksuele organismen worden simpelweg genegeerd.

“IN THEORIE WEET MEN DUS WAT EEN SOORT IS, MAAR IN DE PRAKTIJK BLIJKT HET AARTSMOEILIJK OM SOORTEN AF TE BAKENEN”

Theorie versus praktijk
Omdat het Biologisch Soort Concept niet altijd toepasbaar of praktisch is, werden andere concepten geformuleerd.

In 1997 verzamelde Richard Mayden (Saint Louis University, Missouri, USA) alle soortconcepten.

Op dat moment waren er minstens 24 concepten in gebruik. (2)

Hij ontdekte het probleem dat had geleid tot deze enorme diversiteit aan soort concepten: het gebrek aan een scheiding tussen theorie en praktijk.

In theorie weten alle biologen wat een soort is, maar in de praktijk is het zeer moeilijk om individuen in soorten te verdelen.

Mayden stelde voor om een onderscheid te maken tussen een primair, theoretisch soortconcept en secondaire, praktische soortconcepten.

Als primaire concept bracht hij het Evolutionaire Soort Concept (ESC) van George Gaylord Simpson naar voren. Dit concept stelt het volgende:

“een soort is een voorouder-afstammeling lijn die onafhankelijk van andere lijnen evolueert met zijn specifieke evolutionaire rol en betekenis.”

Alle andere soortconcepten zijn secundair en kunnen in de praktijk gebruikt worden.

Kevin de Queiroz (Smithsonian Institution, Washington DC, VS) werkte dit principe verder uit en introduceerde het tegenwoordig veelgebruikte General Lineage Concept‘.

Dit concept is zeer technisch met heel wat complexe terminologie (vandaar dat ik het voorlopig hierbij zal laten), maar lijkt sterk op het Evolutionaire Soort Concept van Simpson.

In theorie weet men dus wat een soort is, maar in de praktijk blijkt het aartsmoeilijk om soorten af te bakenen. Dit heeft te maken met de manier waarop soorten ontstaan.

Er zijn diverse modellen van soortvorming geformuleerd, maar elke situatie is hoe dan ook uniek.

Richard G. Harrison (Cornell University, Ithaca, VS) vatte dit idee samen in de ‘Life History Approach waarbij elke soort een specifieke levensgeschiedenis heeft waarvan de afzonderlijke fasen overeenkomen met verschillende soortconcepten.

Om dus te bepalen of twee individuen behoren tot verschillende soorten, moet men de evolutionaire geschiedenis van de betrokken soorten eerst achterhalen.

°

Bronmateriaal:


Boyd, R. (1999) Homeostasis, Species and Higher Taxa. In Wilson, R.A. Species: New interdisciplinary essays. MIT Press, Cambridge.
de Queiroz, K. (1998). The general lineage concept of species: Species criteria and the process of speciation. In Howard, D.J., Berlocher, S.H. Endless forms: Species and speciation. New York: Oxford University Press. pp. 57–75.
Ghiselin, M.T. (1997) Metaphysics and the Origin of Species. State University of New York Press, Albany.
Kraus R.H.S et al. (2012) Widespread horizontal genomic exchange does not erode species barriers among sympatric ducks. BMC Evolutionary Biology, 12:45.
Mayden, R. L. (1997). A hierarchy of species concepts: The denouement in the saga of the species problem. In Claridge, M.F., Dawah, H.A., Wilson, M.R. Species: The units of biodiversity. London: Chapman and Hall. pp. 381–4.
Mayr, E. (1942). Systematics and the Origin of Species, from the Viewpoint of a Zoologist. Cambridge: Harvard University Press.

Richards, R.A. (2010) The Species Problem: A Philosophical Analysis. Cambridge University Press.

The Species Problem Philosophical Analysis Richard Richards[1]   pdf

De foto bovenaan dit artikel is gemaakt door Moni Sertel (cc via Flickr.com).

 

_________________________________________________________________________________________

APPENDIX  

AANVULLINGEN EN KOMMENTAREN 

°

OVER SUBSOORTEN  (en   klassieke  kweek en kruisings- programma’s om  “verloren soorten”  terug te brengen )

…..

(een opinie over iets wat mij stoort in natuurbescherming:)

Ik erger me persoonlijk aan biologen die soorten puur willen houden, en daarin ook zeer fanatiek zijn. Ik begrijp het wel, want het resulteert vaak, uiteindelijk, in het verlies van een soort, in ieder geval het uiterlijk, qua genen weet ik niet.

De wilde eend bijvoorbeeld is op een aantal plekken geintroduceerd, en paart er flink op los met zijn exotische verwanten, zoals bijvoorbeeld de wenkbrauweend. Biologen spreken dan van genetische vervuiling, wat nogal doet denken aan een bepaalde politieke stroming, en organiseren in gevallen uitroeiings campagnes om hun soort te behouden van de ondergang.

Een aantal dieren in de dierentuin mogen niet worden geherintroduceerd in het wild omdat ze niet raszuiver zouden zijn.

Ik denk dan, de omgeving selecteerd uiteindelijk wel het beste type. Subsoorten zijn ook ontstaan uit één type, de vraag is alleen of wij dat zouden meemaken als subsoorten zich nu vermengen.

En daarnaast, ik heb geleerd van diezelfe biologen dat genetische diversiteit goed zou zijn, dus waarom geldt dat niet bij bijvoorbeeld de tijger (dierentuin) of de wilde eend en variaties?

Nog zoiets, beschermers van de wolf zijn dolblij dat wolven populaties die genetisch verschillend zijn, zoals de Italiaanse en Spaanse populatie, zich vermengen. Hoezo is dat geen genetische vervuiling?

Het zal ook wel de angst zijn dat een soort “het te goed doet”.

Of de ideologie dat invloed van mens onnatuurlijk is, wat paradoxaal is omdat we tegenwoordig vrijwel al het leven beinvloeden op de wereld. (Het overgrote gedeelte natuur in Nederland is bijvoorbeeld gemaakt door mensen handen en kan zonder de mens zichzelf niet in stand houden (denk aan naaldbossen en heide))

Avatarauteur  Jente  

……. Mijn onderzoek draait rond hybridisatie bij ganzen en ik denk dat zuivere soorten een illusie zijn

Ja ganzen kunnen er wat van. Op waarneming.nl staat een 20-tal hybrides.

Een ander voorbeeld: wisenten en bisons hebben bloed van onze runderen. In ieder geval de Russische populatie in de Kaukasus.

Bij tijgers is het trouwens wel zo dat de Sumatraanse tijger kleiner is, een aanpassing aan het leefgebied. Dus een Siberische tijger loslaten op Sumatra is dan weer niet zo’n goed idee. Maar ik vind het extreem als een grotendeels Sumatraanse tijger niet kan worden geherintroduceerd omdat het deels bloed heeft van bijvoorbeeld een Bengaalse tijger.

En ik denk ook dat biologen het aanpassingsvermogen van dieren onderschatten. Het gedomesticeerde varken veranderde al snel weer in het wild-type zwijn, en doet het uitstekend in bijvoorbeeld Australie en de Verenigde Staten. Die verwilderde varkens zijn dan wel vaak bont.

(Voorbeeld ) Hogzilla was a male hybrid of wild hog and domestic pig that was shot and killed by Chris Griffin in Alapaha, Georgia, United States, on June 17, 2004

It was originally considered a hoax
http://upload.wikimedia.org/wi…

Ik lees net op wikipedia dat de wilde zwijnen in Europa ook voor een deel gedomesticeerd bloed hebben.

http://www.natuurbericht.nl/?i…

Bij  de Duitse wilde zwijnen populaties  komen nog regelmatig bonte voor.

Er zijn nog veel interessante wetenswaardigheden over dit onderwerp.

Het is nu algemeen bekend dat wij DNA hebben van neanderthalers, maar de Aboriginals hebben bijvoorbeeld ook DNA van H. Denisova.

Bij de rode wolf was het onduidelijk of het een aparte soort was of een hybride tussen coyote en wolf. Ondertussen wordt het wel beschouwd als aparte soort.

De coyotes van de oostkust zijn wel echt hybrides tussen coyote en wolf, volgens wat ik nu net heb gelezen.

De wetenschap gaat zo snel dat ik soms dingen lees die na een jaar al weer niet correct zijn.

En het schijnt dat er zwarte wolven zijn omdat het ontstaan is bij honden en dat via honden de wolven ( twee nauw verwante soorten )  het gen voor zwarte vacht kregen.

De zwarte vacht schijnt wolven beter bestand te “maken” tegenover ziektes.

°

Ik wijs hierbij op de herhaalde  hoogstwaarschijnlijke    kruisingen ( genoomonderzoeken van Svante Paabo )van de vroege homo sap  mens met andere vertegenwoordigers van nauw verwante ( uitgestorven )  mensachtigen(neanderthaler / Denisova  / Erectus ?  )  … Ook hier scheen die  uitwisselingen van genen  een voordeel te hebben geboden   ( maar soms ook een nadeel  —> de verhoogde vatbaarheid  van  zuid amerikanen  voor diabetes bijvoorbeeld  ( afkomstig van   een   oost- aziatische neanderthaler populatie  , ook gevonden rond Denisova  en waarvan het beschikbare  gedeelte van het  relevante  genoom is ge- sequensed  )

(1)  FILOSOFISCHE  SITUERING VAN DE  GEBRUIKTE   TERMEN  

Of  de ” dingen”  werkelijk zijn ( zoals we   ze  ons voorstellen ) of slechts  menselijke “ideen” (–> Plato en de universalia leer      )of zelfs alleen maar (nuttig bevonden ) hersenspinsels  en projekties   zijn  of   hoogstens constructies (met eventueel enige vereenvoudigde  en gelimiteerde weergave van (connecties met ) de werkelijkheid —> Model )werden traditioneel filosofisch ook   behandeld door  het zogenaamde  kennistheoretische    ” Realisme <–>nominalisme  debat  “ 

http://nl.wikipedia.org/wiki/Nominalisme

” …..Het nominalisme is een theologische/filosofische stroming uit de tweede helft van de Middeleeuwen. Deze stroming binnen de metafysica acht de individuele dingen als werkelijk en niet de universele gestalte ervan. Niet de boomheid is werkelijk, maar de individuele boom  …. 

“t ….Het nominalisme stond tegenover het middeleeuwse realisme (homoniem voor verschillende stromingen), waarin vooral wordt gedacht in termen van het zijn en dat juist de universalia (algemeen voorkomende abstracte begrippen als kleur, smaak en dergelijke) beschouwt als werkelijk. Universalia zijn die kenmerken van een bepaald voorwerp, die het maken tot het bepaalde voorwerp dat het is. ( = essentialisme   dus )

De in alle bomen terugkerende gestalte van de boomheid is werkelijk en niet zozeer de individuele boom.

Volgens die richting is dus –>  een tijger , een tijger omdat hij deel heeft aan de “tijgerheid “—> de foto bovenaan dit artikel neemt ook deel aan de “tijgerheid ” maar dan niet de “volledige tijgerheid ” ….Maar wat de volledige ‘tijgerheid ‘inhoud , weten we (nog) niet   ( ook de tijger niet ) 

°

( de biologen spreken niet van‘ tijgerheid ‘ maar van “tijgerachtigen “ en dat heeft te maken met geneste hierarchieen  )

Nested Hierarchies

Common ancestry is conspicuous.
Evolution predicts that living things will be related to one another in what scientists refer to as nested hierarchies—rather like nested boxes. Groups of related organisms share suites of similar characteristics and the number of shared traits increases with relatedness. This is indeed what we observe in the living world and in the fossil record and these relationships can be illustrated as shown below.

cladogram illustration showing nested hierarchies

In this phylogeny, snakes and lizards share a large number of traits as they are more closely related to one another than to the other animals represented. The same can be said of crocodiles and birds, whales and camels, and humans and chimpanzees. However, at a more inclusive level, snakes, lizards, birds, crocodiles, whales, camels, chimpanzees and humans all share some common traits.

Humans and chimpanzees are united by many shared inherited traits).

But at a more inclusive level of life’s hierarchy, we share a smaller set of inherited traits in common with all primates. More inclusive still, we share traits in common with other mammals, other vertebrates, other animals.

At the most inclusive level, we sit alongside sponges, petunias, diatoms and bacteria in a very large “box” entitled: living organisms.

—>  Menselijke constructies   = 

Definities (=begrenzingen) zijn bijna altijd man made, :  gemaakt als hulp- of werkhypothese. Echte grenzen komen in de natuur maar zelden voor.

DNA-barcode maakt snelle ontdekking nieuwe  en determinatie  van  reeds   bekende  soorten , mogelijk of minstens gemakkelijker

Door het genetisch profiel van dieren en planten in een snel te lezen streepjescode te vatten is de ontdekking van nieuwe variëteiten en een betere bescherming van de biodiversiteit mogelijk.
—> Maar critici vrezen misbruik door multinationals.
Picture

DNA-barcodering is een nog zeer jonge discipline die biologische soorten wil identificeren aan de hand van een stukje DNA dat alle soorten delen (bij dieren het zogeheten CO1-gen).

°

Stofwisselingsgen CO-1, is  een stukje mitochondriaal DNA van ruim 600 baseparen. Individuen van één  diersoort hebben nagenoeg hetzelfde CO-1-gen. Bij mensen verschilt de streepjescode op slechts een tot twee van de 648 plaatsen. Tussen chimpansees en mensen daarentegen verschilt het gen op zestig plaatsen, tussen mensen en gorilla’s op zeventig plaatsen.

Eind vorig jaar(2003)  verschenen twee wetenschappelijke publicaties waarin de methode op de pijnbank werd gelegd, en werd vergeleken met de traditionele, taxonomische manier van soortbeschrijving.

-In één studie werd de streepjescode van 260 soorten Noord-Amerikaanse vogels bepaald. Alle vogelsoorten hadden zoals verwacht een verschillende streepjescode, op vier na. Die hadden twee aan twee hetzelfde CO-1-gen.

Dezelfde soorten, luidde de conclusie dan ook.

– In een andere studie, waar onder meer Paul Hebert aan meewerkte, werden exemplaren van de Costaricaanse vlindersoort ‘Astraptes fulgerator’ onder de streepjescode-lezer gelegd.

Niet één soort, luidde de conclusie, maar tien verschillende soorten.

Taxonomen hadden zich laten misleiden door de identieke verschijningsvorm van de volwassen vlinders – alle tien hebben ze beige vleugels, met een blauw centrum. Onderzoekers vermoedden al langer dat er iets niet in de haak was met de Astraptes – de vlinders komen voort uit verschillende rupsen, en hebben bovendien een verschillend dieet.

De streepjescode werkt, willen de onderzoekers maar zeggen.

Het is een bruikbaar gereedschap om soorten van elkaar te onderscheiden.

Haken en ogen zitten er evenwel ook aan de methode.

Zo is het nog maar de vraag of recent van elkaar afgesplitste soorten wel worden herkend.

Bovendien is al duidelijk dat één streepjescode niet genoeg is, legt Erik van Nieukerken van het natuurhistorisch museum Naturalis in Leiden, en deelnemer aan het symposium in Londen, uit:

“Voor amfibieën werkt CO-1 niet als streepjescode. Binnen één soort varieert dat gen veel te veel. Ook bij planten werkt CO-1 niet als identificatieplaatje. Daar zal een ander gen, afkomstig uit de bladgroenkorrels, voor worden gebruikt.

In Londen werd de start van drie megaprojecten bekendgemaakt. De komende jaren moeten de streepjescodes van álle bekende vogels (tienduizend soorten) en vissen (23 duizend soorten) bepaald worden.

Daarnaast zal de streepjescode van achtduizend zaaddragende planten op Costa Rica worden bepaald.

Worden taxonomen nu overbodig, als iedere avonturier met een draagbaar apparaatje soorten kan determineren en wellicht nieuwe soorten kan ontdekken?

Daar maakt Van Nieukerken zich niet ongerust over.

“Taxonomie is nu een versnipperde wetenschap. Kennis is verspreid over duizenden artikelen en voorwerpen in musea en bibliotheken. Op deze manier komt die informatie voor iedereen beschikbaar. Democratisering van taxonomische kennis, dus.

°

Als men al die DNA-stukjes in kaart heeft gebracht, zal men met een scanapparaatje meteen kunnen achterhalen tot welke soort een plant of dier behoort.

“Het zal de biodiversiteit van het land helpen documenteren, zodat we nadien beter beschermingsplannen kunnen maken“, zegt onderzoekster Lidia Cabrera van het Biologisch Instituut van de Nationale Autonome Universiteit van Mexico (UNAM).

Mexico behoort tot de top 5 van landen met de grootste biodiversiteit ter wereld.  Het herbergt 108.519 soorten, waarvan 72.327 dieren, 29.192 planten en 7000 schimmels.

Revolutie voor taxonomen.

“Het bepalen van een soort op een betrouwbare en snelle manier zal een revolutie betekenen voor de manier waarop we de ons omringende natuur waarnemen en voor de wetenschappen die haar bestuderen, zoals de ecologie en de taxonomie“, zegt Manuel Elías van Ecosur.

Het Mexicaanse project heeft tot dusver gegevens van 20 procent van de vissen, van 70 procent van de vogels en van 10 procent van de planten.

De databank van MexBOL moet uiteindelijk openbaar worden.

Niet iedereen in Mexico is gelukkig met het project.

“Het fundamentele probleem is dat het wordt voorgesteld alsof het alleen maar een onderzoeksproject is, terwijl het een reeks organismen classificeert waarin de multinationals in de farmaceutische industrie en de synthetische biologie geïnteresseerd zijn”, zegt Silvia Ribeiro, directeur Latijns-Amerika van de Actiegroep Erosie, Technologie en Concentratie (ETC). “Er bestaat geen enkele waarborg in dit verband.” Ze wijst erop dat er in het internationale Biodiversiteitsverdrag van 1992 niets staat over artificiële creatie op basis van biologisch materiaal.

Maar daarvoor bestaat het Nagoya-protocol over de toegang tot genetische rijkdommen, dat in 2010 door 116 landen werd ondertekend en in werking treedt zodra 50 landen het hebben geratificeerd.

In Mexico was er eind jaren negentig al heel wat ophef rond het verzamelen van genetisch materiaal.Ecosur, de Amerikaanse Universiteit van Georgia en het Britse Molecular Nature waren in 1997 het project ICBG-Maya gestart in de zuidelijke deelstaat Chiapas. Dat moest onder meer tot de ontwikkeling van nieuwe medicijnen op basis van natuurproducten leiden.

Sociale en inheemse organisaties protesteerden. Ze vreesden dat het de deur zou openzetten naar biopiraterij en het commerciële gebruik van biologisch materiaal. Vooral de zending van zevenduizend stalen naar de Universiteit van Georgia leidde tot grote bezorgdheid. De VS hebben het Biodiversiteitsverdrag en het Nagoya-protocol niet ondertekend. Amerikaanse bedrijven zouden het genetisch materiaal commercieel kunnen exploiteren. Door het protest werd ICBG-Maya in 2000 stopgezet.

Ook bij DNA-barcodering spelen de VS een belangrijke rol, zeggen critici. Het internationale Consortium voor de Barcode van het Leven (CBOL), dat in 2004 is opgericht, heeft zijn secretariaat in het National Museum of Natural History in Washington.

Volgens onderzoeker Lidia Cabrera is misbruik niet mogelijk.

“Het gaat maar om een klein DNA-fragment, dat technologisch gezien NIET  gebruikt kan worden om genetisch gemodificeerde gewassen te maken. Daarvoor moet men de  totale plant kennen en de kenmerken van de soorten.”

“Ik zie niet in hoe een stukje gen de commerciële bedoelingen van grote bedrijven kan dienen”,

zegt ook Elías.

Maar volgens Silvia Ribeiro is”geen enkele voorzorg genomen tegen het patenteren van welke modificatie van de genetische code ook.”

Barcode van het Leven

Het internationale project voor DNA-barcodering wordt vaak als de Barcode van het Leven aangeduid. Het ontstond in 2003 aan het Instituut voor Biodiversiteit van de Universiteit van Guelph in Canada, onder impuls van bioloog Paul Herbert.

Een jaar later werd het Consortium voor de Barcode van het Leven opgericht. Mexico trad tot het consortium toe in 2009.

De databank telt al meer dan 1,2 miljoen exemplaren van ruim 100.000 soorten. In 2015 wil CBOL de barcodes van minstens een half miljoen soorten hebben.

Wereldwijd zijn er meer dan achtduizend van dergelijke DNA-projecten aan de gang.

De resultaten worden  besproken  de   internationale conferenties over DNA-barcodering. en op het blog van de universiteit  van rockefeller 

http://phe.rockefeller.edu/barcode/blog/

°

Als je de soort benadert als een verzameling individuen loop je er inderdaad tegenaan dat er dan binnen de soort essentiële verschillen zijn, vooral tussen mannelijk en vrouwelijk. Je kan dat oplossen door te stellen dat de soort uit 2 (of meer) verzamelingen bestaat: man en vrouw.

*De definitie van Ernst Mayr:(Biologisch soort concept ) 

“Een soort is een groep   populaties waarvan de individuen het potentieel hebben om onderling vruchtbare nakomelingen te produceren.” Blijkt een goede werkhypothese en je kan aan de bezwaren tegemoetkomen door scherper te definiëren, zoals:

Een soort is een eenheid van voortplanting, waarbinnen de voortplanting hoofdzakelijk of uitsluitend plaatsvindt.  (*)

Dat geldt dan ook voor een  aantal vogelsoorten, die  toch  onderling vruchtbaar zijn.

* ( mijn Kommentaar ) De begrenzing ( de barrière ) van dergelijke soorten   ligt daar dus niet alleen  bij de  fysieke vruchtbaarheid, ( bijvoorbeeld is het moeilijk voorstelbaar dat een chihuahua en een deense dog ooit  zullen paren (op natuurlijke wijze )…….maar door bijvoorbeeld    niche invulling  😦 zoals bij veel insecten ) voedselkeuze , kolonisatie van nieuwe gebieden  … etc … verschillen in  vruchtbaarheidsperiodes  ( bron,stperiodes )  volgend op  aanpassingen  van de populatie  aan  de lokale  omstandigheden …. en zelfs  door het bestaan van   RING-species  wanneer het bijvoorbeeld  gaat om kosmopolieten  met lokale ecomorfen (of rassen , om maar eens een beladen woord te gebruiken  ) en of  variabel gedrag en verschillende    “culturele normen  ” 

Er  zijn  niettemin  hybride soorten en  dan  wordt dat probleem ( van het tussen twee stoelen zitten  )dus soms opgelost.

Die voortplantingseenheid kan men ook in historisch perspectief zien en dan is er verband met de genetische afstammingslijnen. ( stambomen en fylogenetica )

De voortplantingseenheid functioneert niet overal even sterk  doordat dieren die op grote afstand wonen niet met elkaar  kunnen paren.maar ze kunnen  toch met elkaar verbonden door     tussenliggende  verwanten –  buurtschappen van beide populaties of    ondersoorten van dezelfde soort  —>  RING species …

Een goed voorbeeld is bijvoorbeeld  de  mens zelf   

ringspecies  &  subspecies

ringspecies 2

Himalayan ringspeciesEr is dan vaak wel genetische uitwisseling tussen de populaties en als die er niet  meer is dan kan de eenheid nog geruime tijd blijven bestaan, in feite dan als potentiële voortplantingseenheid. Ook hier is de historisch achtergrond van de soort als voortplantingseenheid van belang.

Ook de ongeslachtelijke voortplanting geschiedt binnen de eenheid van de soort. Hoewel dat minder relevant lijkt omdat ongeslachtelijke voortplanting primair genetisch identieke individuen voortbrengt langs de afstammingslijnen. Toch voldoet de definitie daar dan,( denk ik.)—> Alleen is er  onderscheid te maken tussen microscopische wezen en  zogenaamde  “grotere” zichtbare soorten die zich voortplanten dmv clonen (wortelstekken ) en zelfs diersoorten die bestaan uit uitsluitend vrouwelijke dieren  (en die het moeten hebben van maagdelijke geboortes  of parthenogenese  ….

> bv wiptail lizards  ) er wel genetische uitwisseling mogelijk ( met andere soorten dan  —> HGTof horizontale genoverdracht ….deze soorten staan dan ook dichter bij de wortels van de boom en vormen daar (genetisch gezien een netwerk  )

*OPMERKING : De meeste  van de soort-concepten zijn (historisch )  opgesteld door zooologen …. Microbiologen en botanici  zullen veel frekwenter  allerlei  andere  concepten gebruiken   en dat volgt uit de aard van hun  vakgbied en de daar waargenomen  en gedocumenteerde   feiten  : neem bijvoorbeeld de  voortplantingsystemen en verbanden    bij  verschillende  “soorten ” paardenbloemen    

(2)

http://scienceblogs.com/evolvingthoughts/2006/10/01/a-list-of-26-species-concepts/

A list of 26 Species “Concepts”

 John S. Wilkins  October 1, 2006

Here is a working list of species concepts presently in play. I quote “Concepts” above because, for philosophical reasons, I think there is only one concept – “species”, and all the rest are conceptions, or definitions, of that concept. I have christened this the Synapormorphic Concept of Species in (Wilkins 2003). More under the fold:

A Summary of 26 species concepts

There are numerous species “concepts” (i.e., conceptions of “species”) at the research and practical level in the scientific literature. (Mayden 1997) has listed 22 distinct species concepts along with synonyms, which provides a useful starting point for a review. I have added authors where I can locate them in addition to Mayden’s references, and instead of his abbreviations I have tried to give the concepts names, such as biospecies for Biological Species, etc. (following George 1956), except where nothing natural suggests itself. There have also been several additional concepts since Mayden’s review, which I have added the views of Pleijel and Wu, and several new revisions presented in Wheeler and Meier (2000). I also add some “partial” species concepts – the compilospecies concept and the nothospecies concept. I distinguish between two phylospecies concepts that go by various names, mostly the names of the authors presenting at the time (as in the Wheeler and Meier volume). To remedy this terminological inflation, I have christened them the Autapomorphic species concept and the Phylogenetic Taxon species concept.

1. Agamospecies

Synonyms: Microspecies, paraspecies, pseudospecies, semispecies, quasispecies, genomospecies (for prokaryotes Euzéby 2006) Principal authors: Cain (1954), Eigen (1993, for quasispecies) Specifications: Asexual lineages, uniparental organisms (parthenogens and apomicts), that cluster together in terms of their genome. May be secondarily uniparental from biparental ancestors.

2. Autapomorphic species

See: Phylospecies Principal authors: Nelson and Platnick (1981); Rosen (1979) Specification: A geographically constrained group of individuals with some unique apomorphous characters, the unit of evolutionary significance (Rosen); simply the smallest detected samples of self-perpetuating organisms that have unique sets of characters (Nelson and Platnick); the smallest aggregation of (sexual) populations or (asexual) lineages diagnosable by a unique combination of character traits (Wheeler and Platnick 2000).

3. Biospecies

Synonyms: Syngen, speciationist species concept Related concepts: Biological species concept, Genetic species, isolation species Principal authors: John Ray, Buffon, Dobzhansky (1935); Mayr (1942) Specifications: Inclusive Mendelian population of sexually reproducing organisms (Dobzhansky 1935, 1937, 1970), interbreeding natural population isolated from other such groups (Mayr 1942, 1963, 1970; Mayr and Ashlock 1991). Depends upon endogenous reproductive isolating mechanisms (RIMs).

4. Cladospecies

Synonyms: Internodal species concept, Hennigian species concept, Hennigian convention Principal authors: Hennig (1966; 1950); Kornet (1993) Specifications: Set of organisms between speciation events or between speciation event and extinction (Ridley 1989), a segment of a phylogenetic lineage between nodes. Upon speciation the ancestral species is extinguished and two new species are named.

5. Cohesion species

Synonyms: Cohesive individual (in part) (Ghiselin and Hull) Principal authors: Templeton (1989) Specifications: Evolutionary lineages bounded by cohesion mechanisms that cause reproductive communities, particularly genetic exchange, and ecological interchangeability.

6. Compilospecies

Synonyms: None Related concepts: Introgressive taxa Principal authors: Harlan (1963), Aguilar (1999) Specifications: A species pair where one species “plunders” the genetic resources of another via introgressive interbreeding.

7. Composite Species

Synonyms: Phylospecies (in part), Internodal species (in part), cladospecies (in part) Principal authors: Kornet (1993) Specifications: All organisms belonging to an internodon and its descendents until any subsequent internodon. An internodon is defined as a set of organisms whose parent-child relations are not split (have the INT relation).

8. Ecospecies

Synonyms: Ecotypes Related concepts: Evolutionary species sensu Simpson, Ecological mosaics Principal authors: Simpson (1961); Sterelny (1999); Turesson (1922); Van Valen (1976) Specifications: A lineage (or closely related set of lineages) which occupies an adaptive zone minimally different from that of any other lineage in its range and which evolves separately from all lineages outside its range.

9. Evolutionary species

Synonyms: Unit of evolution, evolutionary group Related concepts: Evolutionary significant unit Principal authors: Simpson (1961); Wiley (1978); (1981) Specifications: A lineage (an ancestral-descendent sequence of populations) evolving separately from others and with its own unitary evolutionary role and tendencies (Simpson).

10. Evolutionary significant unit

Synonyms: Biospecies (in part) and evolutionary species (in part) Principal authors: Waples (1991) Specifications: A population (or group of populations) that (1) is substantially reproductively isolated from other conspecific population units, and (2) represents an important component in the evolutionary legacy of the species.

11. Genealogical concordance species

Synonyms: Biospecies (in part), cladospecies (in part), phylospecies (in part) Principal authors: Avise and Ball (1990) Specifications: Population subdivisions concordantly identified by multiple independent genetic traits constitute the population units worthy of recognition as phylogenetic taxa

12. Genic species

Synonyms: none Related concepts: Genealogical concordance species, genetic species (in part), biospecies (in part), autapomorphic species (in part) Principal author: Wu (2001b; 2001a) Specifications: A species formed by the fixation of all isolating genetic traits in the common genome of the entire population.

13. Genetic species

Synonyms: Gentes (sing. Gens) Related concepts: Biospecies, phenospecies, morphospecies, genomospecies Principal authors: Dobzhansky (1950); Mayr (1969); Simpson (1943) Specifications: Group of organisms that may inherit characters from each other, common gene pool, reproductive community that forms a genetic unit

14. Genotypic cluster

Synonyms: Polythetic species Related concepts: Agamospecies, biospecies, genetic species, Hennigian species, morphospecies, non-dimensional species, phenospecies, autapomorphic phylospecies, successional species, taxonomic species , genomospecies Principal author: Mallet (1995) Specifications: Clusters of monotypic or polytypic biological entities, identified using morphology or genetics, forming groups that have few or no intermediates when in contact.

15. Hennigian species

Synonyms: Biospecies (in part), cladospecies (in part), phylospecies (in part), internodal species Principal authors: Hennig (1966; 1950); Meier and Willman (1997) Specifications: A tokogenetic community that arises when a stem species is dissolved into two new species and ends when it goes extinct or speciates.

16. Internodal species

Synonyms: Cladospecies and Hennigian species (in part), phylospecies Principal author: Kornet (1993) Specifications: Organisms are conspecific in virtue of their common membership of a part of a genealogical network between two permanent splitting events or a splitting event and extinction

17. Least Inclusive Taxonomic Unit (LITUs)

Synonyms: evolutionary group (in part), phylospecies Principal authors: Pleijel (Pleijel 1999; Pleijel and Rouse 2000) Specifications: A taxonomic group that is diagnosable in terms of its autapomorphies, but has no fixed rank or binomial.

18. Morphospecies

Synonyms: Classical species, Linnaean species. Related concepts: Linnean species, binoms, phenospecies, monothetic species, monotypes, types, Taxonomic species Principal authors: Aristotle and Linnaeus, and too many others to name, but including Owen, Agassiz, and recently, Cronquist (1978) Specifications: Species are the smallest groups that are consistently and persistently distinct, and distinguishable by ordinary means (Cronquist). Contrary to the received view, this was never anything more than a diagnostic account of species.

19. Non-dimensional species

Synonyms: Folk taxonomical kinds (Atran 1990) Related concepts: Biospecies, genetic species, morphospecies, paleospecies, successional species, taxonomic species Principal authors: Mayr (1942; 1963) Specifications: Species delimitation in a non-dimensional system (a system without the dimensions of space and time, Mayr 1963)

20. Nothospecies

Synonyms: hybrid species, reticulate species Related concepts: Compilospecies, horizontal or lateral genetic transfer Principal author: Wagner (1983) Specifications: Species formed from the hybridization of two distinct parental species, often by polyploidy.

Phylospecies

Synonyms: Autapomorphic phylospecies, monophyletic phylospecies, minimal monophyletic units, monophyletic species, lineages Related concepts: Similar to internodal species cladospecies, composite species, least inclusive taxonomic units. Principal authors: Cracraft (1983); Eldredge and Cracraft (1980); Nelson and Platnick (1981); Rosen (1979) Specifications: The smallest unit appropriate for phylogenetic analysis, the smallest biological entities that are diagnosable and monophyletic, unit product of natural selection and descent. A geographically constrained group with one or more unique apomorphies (autapomorphies). There are two versions of this and they are not identical. One derives from Rosen and is what I call the Autapomorphic species concept. It is primarily a concept of diagnosis and tends to be favoured by the tradition known as pattern cladism. The other is what I call the Phylogenetic Taxon species concept, and tends to be favoured by process cladists.

21. Phylogenetic Taxon species

See: Phylospecies Principal authors: Cracraft (1983); Eldredge and Cracraft (1980); Nixon and Wheeler(1990) Specifications: A species is the smallest diagnosable cluster of individual organisms within which there is a parental pattern of ancestry and descent (Cracraft); the least inclusive taxon recognized in a classification, into which organisms are grouped because of evidence of monophyly (usually, but not restricted to, the presence of synapomorphies), that is ranked as a species because it is the smallest ‘important’ lineage deemed worthy of formal recognition, where ‘important’ refers to the action of those processes that are dominant in producing and maintaining lineages in a particular case (Mishler and Brandon 1987).

22. Phenospecies

Synonyms: Phena (sing. phenon) (Smith 1994), operational taxonomic unit (OTU) Related concepts: Biospecies, genetic concordance species, morphospecies, non-dimensional species, phylospecies (in part), phenospecies, successional species, taxonomic species, quasispecies, viral species, genomospecies (bacteria) Principal authors: Beckner (1959); Sokal and Sneath (1963) Specifications: A cluster of characters that statistically covary, a family resemblance concept in which possession of most characters is required for inclusion in a species, but not all. A class of organisms that share most of a set of characters.

23. Recognition species

Synonyms: Specific mate recognition system (SMRS) Related concepts: Biospecies Principal author: Paterson (1985) Specifications: A species is that most inclusive population of individual, biparental organisms which share a common fertilization system

24. Reproductive competition species

Synonyms: Hypermodern species concept , Biospecies (in part) Principal author: Ghiselin (1974) Specifications: The most extensive units in the natural economy such that reproductive competition occurs among their parts.

25. Successional species

Synonyms: Paleospecies, evolutionary species (in part), chronospecies Principal authors: George (1956); Simpson (1961) Specifications: Arbitrary anagenetic stages in morphological forms, mainly in the paleontological record.

26. Taxonomic species

Synonyms: Cynical species concept (Kitcher 1984) Related concepts: Agamospecies, genealogical concordance species, morphospecies, phenospecies, phylospecies Principal author: Blackwelder (1967), but see Regan (1926) and Strickland et al. (1843) Specifications: Specimens considered by a taxonomist to be members of a kind on the evidence or on the assumption they are as alike as their offspring of hereditary relatives within a few generations. Whatever a competent taxonomist chooses to call a species.

References

Aguilar, Javier Fuertes, Josep Antoni Roselló, and Gonzalo Nieto Feliner (1999), “Molecular evidence for the compilospecies model of reticulate evolution in >Armeria> (Plumbaginaceae)”, Systematic Biology 48 (4):735-754.

Atran, Scott (1990), The cognitive foundations of natural history. New York: Cambridge University Press.

Avise, J. C., and R. M. Ball Jr (1990), “Principles of genealogical concordance in species concepts and biological taxonomy”, in D. Futuyma and J. Atonovics (eds.), Oxford Surveys in Evolutionary Biology, Oxford: Oxford University Press, 45-67.

Beckner, M (1959), The biological way of thought. New York: Columbia University Press.

Blackwelder, Richard E. (1967), Taxonomy: a text and reference book. New York: Wiley.

Cain, Arthur J. (1954), Animal species and their evolution. London: Hutchinson University Library.

Cracraft, Joel (1983), “Species concepts and speciation analysis”, in R. F. Johnston (ed.), Current Ornithology, New York: Plenum Press, 159-187.

Cronquist, A (1978), “Once again, what is a species?” in LV Knutson (ed.), BioSystematics in Agriculture, Montclair, NJ: Alleheld Osmun, 3-20.

Dobzhansky, Theodosius (1935), “A critique of the species concept in biology”, Philosophy of Science 2:344-355.

—— (1937), Genetics and the origin of species. New York: Columbia University Press.

—— (1950), “Mendelian populations and their evolution”, American Naturalist 74:312-321.

—— (1970), Genetics of the evolutionary process. New York: Columbia University Press.

Eigen, Manfred (1993), “Viral quasispecies”, Scientific American July 1993 (32-39).

Eldredge, Niles, and Joel Cracraft (1980), Phylogenetic patterns and the evolutionary process: method and theory in comparative biology. New York: Columbia University Press.

Euzéby, J.P. (2006), List of Prokaryotic Names with Standing in Nomenclature 2006 [cited 17/2/2006 2006]. Available from http://www.bacterio.cict.fr/.

George, T. N. (1956), “Biospecies, chronospecies and morphospecies”, in P. C. Sylvester-Bradley (ed.), The species concept in paleontology, London: Systematics Association, 123-137.

Ghiselin, Michael T. (1974), The economy of nature and the evolution of sex. Berkeley: University of California Press.

Harlan, J. R., and J. M. J. De Wet (1963), “The compilospecies concept”, Evolution 17:497-501.

Hennig, Willi (1950), Grundzeuge einer Theorie der Phylogenetischen Systematik. Berlin: Aufbau Verlag.

—— (1966), Phylogenetic systematics. Translated by D. Dwight Davis and Rainer Zangerl. Urbana: University of Illinois Press.

Kitcher, Philip (1984), “Species”, Philosophy of Science 51:308-333. Kornet, D (1993), “Internodal species concept”, J Theor Biol 104:407-435.

Kornet, D, and JW McAllister (1993), “The composite species concept”, in, Reconstructing species: Demarcations in genealogical networks, Rijksherbarium, Leiden: Unpublished phD dissertation, Institute for Theoretical Biology.

Mallet, J (1995), “The species definition for the modern synthesis”, Trends in Ecology and Evolution 10 (7):294-299.

Mayden, R. L. (1997), “A hierarchy of species concepts: the denoument in the saga of the species problem”, in M. F. Claridge, H. A. Dawah and M. R. Wilson (eds.), Species: The units of diversity, London: Chapman and Hall, 381-423.

Mayr, Ernst (1942), Systematics and the origin of species from the viewpoint of a zoologist. New York: Columbia University Press.

—— (1963), Animal species and evolution. Cambridge MA: The Belknap Press of Harvard University Press.

—— (1969), Principles of systematic zoology. New York: McGraw-Hill.

—— (1970), Populations, species, and evolution: an abridgment of Animal species and evolution. Cambridge, Mass.: Belknap Press of Harvard University Press.

Mayr, Ernst, and Peter D. Ashlock (1991), Principles of systematic zoology. 2nd ed. New York: McGraw-Hill,.

Meier, Rudolf, and Rainer Willmann (1997), “The Hennigian species concept”, in QD Wheeler and R Meier (eds.), Species concepts and phylogenetic theory: A debate, New York: Columbia University Press.

Mishler, Brent D., and Robert N. Brandon (1987), “Individuality, pluralism, and the Phylogenetic Species Concept”, Biology and Philosophy 2:397-414.

Nelson, Gareth J., and Norman I. Platnick (1981), Systematics and biogeography: cladistics and vicariance. New York: Columbia University Press.

Nixon, K. C., and Q. D. Wheeler (1990), “An amplification of the phylogenetic species concept”, Cladistics 6:211-223.

Paterson, Hugh E. H. (1985), “The recognition concept of species”, in E. Vrba (ed.), Species and speciation, Pretoria: Transvaal Museum, 21-29.

Pleijel, Frederik (1999), “Phylogenetic taxonomy, a farewell to species, and a revision of Heteropodarke (Hesionidae, Polychaeta, Annelida)”, Systematic Biology 48 (4):755-789.

Pleijel, Frederik, and G. W. Rouse (2000), “Least-inclusive taxonomic unit: a new taxonomic concept for biology”, Proceedings of the Royal Society of London – Series B: Biological Sciences 267 (1443):627-630.

Regan, C. Tate (1926), “Organic evolution”, Report of the British Association for the Advancement of Science, 1925:75-86.

Ridley, M (1989), “The cladistic solution to the species problem”, Biology and Philosophy 4:1-16.

Rosen, Donn E. (1979), “Fishes from the uplands and intermontane basins of Guatemala: revisionary studies and comparative biogeography”, Bulletin of the American Museum of Natural History 162:267-376.

Simpson, George Gaylord (1943), “Criteria for genera, species and subspecies in zoology and paleontology”, Annals New York Academy of Science 44:145-178.

—— (1961), Principles of animal taxonomy. New York: Columbia University Press.

Smith, Andrew B. (1994), Systematics and the fossil record: documenting evolutionary patterns. Oxford, OX; Cambridge, Mass., USA: Blackwell Science.

Sokal, Robert R., and P. H. A. Sneath (1963), Principles of numerical taxonomy, A Series of books in biology. San Francisco,: W. H. Freeman.

Sterelny, Kim (1999), “Species as evolutionary mosaics”, in R. A. Wilson (ed.), Species, New interdisciplinary essays, Cambridge, MA: Bradford/MIT Press, 119-138.

Strickland, Hugh. E., John Phillips, John Richardson, Richard Owen, Leonard Jenyns, William J. Broderip, John S. Henslow, William E. Shuckard, George R. Waterhouse, William Yarrell, Charles R. Darwin, and John O. Westwood (1843), “Report of a committee appointed “to consider of the rules by which the nomenclature of zoology may be established on a uniform and permanent basis””, Report of the British Association for the Advancement of Science for 1842:105-121.

Templeton, Alan R. (1989), “The meaning of species and speciation: A genetic perspective”, in D Otte and JA Endler (eds.), Speciation and its consequences, Sunderland, MA: Sinauer, 3-27.

Turesson, Göte (1922), “The species and variety as ecological units”, Hereditas 3:10-113.

Van Valen, L (1976), “Ecological species, multispecies, and oaks”, Taxon 25:233-239.

Wagner, Warren H. (1983), “Reticulistics: The recognition of hybrids and their role in cladistics and classification”, in N. I. Platnick and V. A. Funk (eds.), Advances in cladistics, New York: Columbia Univ. Press, 63-79.

Waples, R S (1991), “Pacific salmon, Oncorhynchus spp., and the definition of ‘species’ under the Endangered Species Act”, Marine Fisheries Review 53:11-22.

Wheeler, Quentin D., and Rudolf Meier, eds. (2000), Species concepts and phylogenetic theory: a debate. New York: Columbia University Press.

Wheeler, Quentin D., and Norman I. Platnick (2000), “The phylogenetic species concept (sensu Wheeler and Platnick)”, in Quentin D. Wheeler and Rudolf Meier (eds.), Species concepts and phylogenetic theory: A debate, New York: Columbia University Press, 55-69.

Wiley, E. O. (1978), “The evolutionary species concept reconsidered”, Systematic Zoology 27:17-26.

—— (1981), “Remarks on Willis’ species concept”, Systematic Zoology 30:86-87.

Wilkins, John S. (2003), “How to be a chaste species pluralist-realist: The origins of species modes and the Synapomorphic Species Concept”, Biology and Philosophy 18:621-638.

Wu, Chung-I (2001a), “Genes and speciation”, Journal of Evolutionary Biology 14 (6):889-891. —— (2001b), “The genic view of the process of speciation”, Journal of Evolutionary Biology 14:851-865.

LINKS

GENETIC SPECIES  CONCEPT 

–>  Baker, R. J., and R. D. Bradley. 2006. Speciation in mammals and the genetic species concept. Journal of Mammalogy 87(4):643-662.                                                              http://www.mammalogy.org/uploads/Baker%20and%20Bradley%202006.pdf

 –>  Aardig onderzoek waarbij 2 soorten toch 1 soort blijkt te zijn                http://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/02724634.2013.782875#tabModule

CEL en CELLEER

°

_

Celleer —doc archief

cellcycle_part1_ned  pdf 

intercellular communications  pdf 

Prokaryote cel

Kernwoorden  

Biologie, Biotechnologie,   , , , , ,Nanotechnologie,

°

woensdag 4 december 2013  Kennislink

De vijf mysteries van de cel

Jongleren met evenwicht

HeaderDeze publicatie is onderdeel van thema ‘leven bouwen met moleculen’. . Meer…

Zonder het vermogen van moleculen om zichzelf te organiseren zou jij niet bestaan. In de natuur zie je het overal: verschillende moleculen klitten samen tot onderdelen van cellen, die onderdelen organiseren zich op hun beurt weer tot complete cellen. Cellen vormen weefsels, weefsels vormen organen, en organen vormen organismen. Hoe ver komen chemici met het imiteren van die werkwijze?

De machinerie van de biologische cel is tot in detail bekend. Tenminste, als we kijken naar de kennis die een paar eeuwen celonderzoek heeft opgeleverd. Op het allerkleinste niveau is de cel echter een mysterieus terra incognita.

Kennislink neemt de cel in vijf artikelen onder de loep.

 

Nog meer weten over de cel? driedelige BBC-serie The Cell op Holland Doc 24.

Holland Doc 24 is hét documentaireplatform van de publieke omroep. Het bestaat uit het televisieprogramma Holland Doc op Nederland 2, Holland Doc Radio op Radio 1, het digitale kanaal Holland Doc 24 en de website hollanddoc.nl.

Complete bibliotheken zijn vol­ geschreven over de boeiendste machinekamer ter wereld: de cel. Van wand tot kern is de cel grotendeels in kaart gebracht. Alleen de kleinste schakels wachten nog op ontdekking, maar dat is slechts een kwestie van tijd. Althans, zo lijkt het als je afgaat op de enorme stroom aan ontdekkingen die celbiologen letterlijk dagelijks bekendmaken.

Toch zijn enkele fundamentele eigenschappen van de cel nog nauwelijks bekend, terwijl die wel het gedrag van de cel in hoge mate bepalen. Cellen zijn zo complex en eigenzinnig dat het nagenoeg ondoenlijk is ze natuurgetrouw te onderzoeken.

Cell_nucleus

Een impressie van slechts enkele processen in de cel. Wikimedia Commons

De ontelbare regelnetwerken die dwars door elkaar lopen, concentraties enzymen waar de industrie een puntje aan kan zuigen, de willekeur van chemische reacties. Stuk voor stuk zijn het gebieden waar wetenschappers hun hoofden dagelijks over breken. Veelal technologische beperkingen zorgen ervoor dat de werking van de biologische cel voorlopig nog een aantal mysteries huisvest. Kennislink duikt in vijf aspecten van de cel waar wetenschappers nog wel even zoet mee zijn.

°

1.

Jongleren met evenwicht

( een bewerking van een eerder artikel dat in NWT Magazine is verschenen.)

Biologie was eeuwenlang het domein van fysiologen, ecologen en artsen. We zijn er inmiddels achter dat op het kleinste niveau van een biologische cel niets anders gebeurt dan chemische reacties. Dus zou het ook logisch zijn om die reacties op een chemische manier te bestuderen. Maar als we onze chemische theorieën op de biologische cel proberen toe te passen levert dat aanzienlijke problemen op.

De reacties zijn namelijk fundamenteel anders dan de reacties die normaal gesproken in een chemisch lab worden bestudeerd. Chemici houden van reacties die ofwel tot een product leiden, ofwel naar een chemisch evenwicht toe lopen. In het eerste geval gooi je simpel gezegd stoffen A en B bij elkaar en wacht totdat deze in product C zijn omgezet. In het tweede geval, de evenwichtssituatie, worden er uit product C ook weer de stoffen A en B gevormd. Chemici spreken dan van een chemisch evenwicht, waarbij de stofconcentratie van A, B en C uiteindelijk gelijk blijven.

Jongleur

Een biologische cel houd geen vijf ballen in de lucht, maar duizenden. Connormah

Steady state

“Maar wat gebeurt er nou in de cel?” zegt Wilhelm Huck, hoogleraar Fysisch Organische Chemie van de Radboud Universiteit in Nijmegen. “Totaal iets anders.” De chemie van de cel doet namelijk geen van beiden. Er is geen eindproduct maar evenmin een evenwichtstoestand. Immers, als we niet eten gaan we dood; er moet constant energie worden aangevoerd voor de processen in een cel.

Huck vergelijkt de cel daarom graag met een jongleur die wel duizenden ballen tegelijk in de lucht houdt. Stopt hij daar geen energie meer in dan stort het systeem in en eindigen de ballen in hun ‘evenwichtstoestand’ op de grond.

De celinhoud, met bijvoorbeeld de duizenden eiwitten, is wel altijd op zoek naar een evenwicht, maar zal dat chemisch gezien nooit bereiken. En die toestand waarin alle reacties elkaar in evenwicht proberen te krijgen maar wat ze niet lukt wordt steady state genoemd. ‘En deze niet-evenwicht, dynamische situatie van de cel is precies de kern van het probleem voor wetenschappers, omdat er geen goede methoden zijn om zulke systemen te bestuderen,’ sprak Huck in zijn oratie voor de Radboud Universiteit in 2011. Als voorbeeld daarvoor haalde Huck een onderzoek aan wat hij deed aan actine-netwerken in de cel.

Eén molecuul, meerdere evenwichten

Actine is een eiwit dat in een vrij grote concentratie in het cytoplasma van de cel zit, en dat lange, stabiele ketens kan vormen die de cel stevigheid geven. Huck liet cellen in meer of mindere mate die actinenetwerken opbouwen, door ze op verschillende ondergronden te laten groeien.

Als actine echter wordt gebruikt in het ene evenwicht (het opbouwen van de netwerken) kunnen diezelfde actine-bouwstenen niet meer gebruikt worden in andere evenwichten. Dit betekent dat het ene evenwicht onder invloed van het andere evenwicht verschuift. Huck zag dat het veranderen van het tweede evenwicht een nieuwe reactieketen veroorzaakte: er gingen meer signaaleiwitten naar de celkern om daar specifieke genen te activeren. En zoiets gebeurt vaak. Je kunt er dan ook bijna zeker van zijn dat een bepaald (signaal)molecuul in verschillende evenwichten is betrokken.

Netwerk van moleculen in een cel

Pathway

Het netwerk van verschillende moleculen dat betrokken is bij de verspreiding van het HIV-virus.

 Je kunt er donder op zeggen dat bepaalde moleculen in een cel in verschillende ‘reactie-paden’ betrokken zijn. Het totaal vormt een ingewikkelde puzzel voor wetenschappers. Elledge Lab/Harvard Medical School

“Kijk je nu naar de concentratie van het vrije actine, dan kijk je dus eigenlijk naar een aantal verschillende processen en dat maakt het onderzoek ingewikkeld”, zegt Huck. Want de wetenschapper wil in zijn proefopstelling eigen alles constant houden, behalve de variabele die hij onderzoekt. De aard van de cel maakt dat nu net onmogelijk. We kunnen voor dit probleem ook naar computer grijpen. In feite kun je alle netwerken doorrekenen. “Daar zijn al mensen mee bezig, maar dat staat nog in de kinderschoenen,” zegt Huck.

°

2.-

File in de cel

(een bewerking van een eerder artikel dat in NWT Magazine is verschenen)

2377661863_a6db865ca7_b

Afbeelding: © M_Y

Zie hier maar eens een pakketje op te halen per vrachtwagen. M_Y

Stel je een druk stadscentrum voor. Je zit in een vrachtwagen en moet een pakketje ophalen. Daarvoor moet je de vrachtwagen precies in een laadsluis rijden aan de achterzijde van een winkel. Het centrum krioelt van voetgangers, fietsers, auto’s en andere vrachtwagens. Je rijdt rond en… hebt totaal geen idee waar je heen moet. Wat is de kans dat het pakketje wordt opgehaald?

Dit is ongeveer de situatie in de cel. Waarin de vrachtwagen een groot eiwit voorstelt dat ergens aan een receptor – de laadsluis van de winkel – moet koppelen om daar een binding met een signaalmolecuul – het pakketje – aan te gaan. Bovendien is het eiwit bijna niet vooruit te branden doordat het continu botst met andere moleculen: het ‘verkeer op straat’.

Alles behalve vloeibaar

Tot wel 40 procent van het volume van een cel wordt ingenomen door eiwitten en dat beïnvloedt de vloeibaarheid van het inwendige van de cel sterk; het is eerder een stroperige brij dan een vloeibare massa. Die drukte zorgt voor een fenomeen dat in het Engels ‘crowding’ wordt genoemd. Zo op het eerste gezicht lijkt dit een enorm probleem voor de logistiek binnen een cel. Geen economie zou ook maar één cent winst maken als alle vrachtwagens willekeurig door het drukbevolkte omgeving gingen rijden, in de hoop op de juiste plek uit te komen. En toch werkt de cel zo; maar hoe?

Astronaut vrij in de ruimte

Astronaut-eva

Bruce McCandless maakte in 1984 een ruimtewandeling waarbij hij niet direct verbonden was aan de Spaceshuttle. Hij zweefde volledig los in de ruimte. 

Afbeelding: © NASA

“Nou, misschien zou de cel zelfs niet eens kunnen werken zonder het fenomeen crowding”, zegt Wilhelm Huck, hoogleraar Fysisch Organische Chemie van de Radboud Universiteit in Nijmegen. “Neem een andere vergelijking, precies het tegenovergestelde van een drukke stad: een astronaut die werkzaamheden verricht aan de buitenkant van een ruimtestation. Stel hij raakt los van het station, dan is de kans dat hij vanzelf weer terugkomt om zijn werkzaamheden af te kunnen maken bijna nul. Hij zweeft weg van zijn doel, het lege universum in. In een vloeibaar medium gebeurt in feite hetzelfde. Als een eiwit los raakt van zijn doel, is de kans dat hij nogmaals zijn doel treft klein. In een drukke omgeving is de kans dat een eiwit weer gewoon terug komt op de plek waar hij begon juist erg groot.”

Een voordeel dus, dat crowding. Maar wel één waar de cel rekening mee moet houden. “Waarschijnlijk doet de cel dat door componenten die later een reactie met elkaar moeten aangaan, bij elkaar in de buurt te fabriceren”, zegt Huck. Je hoeft dan niet met je vrachtwagen het hele stadscentrum door te ploeteren, maar je kunt gewoon naar de buurman rijden. Mocht een eiwit dan echt nodig zijn aan de andere kant van de cel, dan heeft de cel altijd nog een actief transportnetwerk tot zijn beschikking [red: meer daarover in het volgende deel van deze artikelreeks].

Crowding heeft echter nog meer voordelen. Wetenschappers ontdekten bijvoorbeeld dat de vouwing van eiwitten naar hun functionele vorm sneller gaat als botsende buren een handje helpen. Hetzelfde geldt voor het binden van twee moleculen, vaak de langzaamste stap in een chemische reactie, dat over het algemeen sterk versneld wordt in een crowded omgeving.

Experimenteren met verdunningen

“Toch vreemd dat crowding al 30 jaar bekend is, maar dat wetenschappers er nauwelijks rekening mee houden in experimenten”, zegt Huck. Vrijwel alle kennis van eiwitreacties is gebaseerd op verdunde oplossingen. Wetenschappers onderzoeken normaalgesproken eigenschappen van eiwitreacties in reageerbuizen, waar de celreacties in een verdunde, niet-crowded omgeving worden overgedaan. En aangezien crowding zo’n grote invloed kan hebben op het gedrag van eiwitten is dat op z’n minst gezegd opmerkelijk. Daarentegen ook wel weer logisch, want het is veel te duur om eiwitten in zo’n grote hoeveelheid te maken dat de concentratie overeenkomt met die in het celinterieur.

Druppeltjes voor celonderzoek

Figure_2

Professor Wilhelm Huck van de Radboud Universiteit gebruikt dergelijke druppeltjes om onderzoek te doen naar processen in de cel. De inhoud van de druppeltjes, die in grote getalen door kleine buisjes worden geleid, kan precies worden beïnvloed.

Afbeelding: © Wilhelm Huck/Radboud Universiteit

Huck werkt zelf echter aan een nieuw systeem waarin hij de inhoud van een cel kan vangen en controleren in waterdruppeltjes van een picoliter, oftewel 0,000000000001 liter. Zijn onderzoeksgroep in Nijmegen doet als één van de eerste in de wereld onderzoek met deze opstelling. “We kunnen zo eiwitten onderzoeken in natuurlijke drukke omstandigheden”, laat hij weten. Als het ware de vrachtwagen in het drukke stadscentrum.

Lees meer over het onderzoek van Wilhelm Huck:

Moleculen in de cel_slideshow

Achtergrond 28 oktober 2013

Programmeerbare chemische reacties

Normaal gesproken zijn chemische reacties overzichtelijk. Je voegt bijvoorbeeld twee stoffen bij elkaar die een reactieproduct vormen. Dat staat in schril contrast met wat de natuur chemisch gezien klaarspeelt, waar duizenden stoffen tegelijkertijd met elkaar reageren om uiteindelijk complex gedrag mogelijk te maken. “En precies dat zou wij chemici maar al te graag nadoen,” zegt Wilhelm Huck van de Radboud Universiteit, “we willen eigenlijk kunnen programmeren met chemische reacties.”

°

3.-

De snelwegen van de cel

Netwerk van actine_slideshow

Afbeelding: © Vrije Universiteit/Roos Lab 

Transport vormt een probleem in de cel. Als er geen oplossing zou zijn bedacht op de zeer trage diffusie van grote eiwitten door de cel, dan zouden ze vrijwel nooit op de plek belanden waar ze nodig zijn. En ook het doorgeven van signalen van bijvoorbeeld de kern naar de celwand zou een hele opgave zijn. De cel heeft daarom een enorm netwerk waarlangs stoffen actief getransporteerd worden, als het ware de snelwegen van de cel. Het onderzoeken van de specifieke locaties van netwerken van eiwitten in de cel is lastig, want met bestaande fluorescentietechnieken is slechts een klein aantal eiwitten te volgen.

De gewone bezorging of de dure maar snelle expressverzending? Dit is niet alleen een overweging die jij maakt als je een pakketje wilt versturen. Maar de cel doet precies hetzelfde op moleculair niveau met moleculen die op een bepaalde plek nodig zijn in de cel. Eiwitten die in de celkern worden gemaakt, kunnen bijvoorbeeld nodig zijn in de buurt van het ‘verre’ celmembraan.

Two_cups_of_tea_with_spoon

Hang een theezakje in een kop heet water voilà: diffusie. Naama ym

Nu is er zoiets als diffusie. Een ‘gratis’ kracht die ervoor zorgt dat moleculen van hetzelfde soort zich onder invloed van thermische bewegingen vanzelf verspreiden in een volume. Denk hierbij aan het proces dat gestaag je kopje heet water omtovert tot thee op het moment dat je er een theezakje in hangt.

Handig, die diffusie, maar het is niet afdoende voor de cel. Door de drukte in de cel duurt het lang voordat grote moleculen zich verspreiden. Bacteriën hebben daar met hun kleine afmetingen (zo rond de micrometer) minder last van, maar de bezorgtijden in grote eukaryote cellen van hogere organismen (tot dertig micrometer), lopen dusdanig op dat het functioneren van de cel onmogelijk wordt. De cel moet een oplossing hebben: een ware expressbezorging in de cel.

Betaalde bezorging

Die koeriersdienst voor grote moleculen vindt plaats met blaasjes die over een netwerk van buisjes vooruit worden getrokken door speciale motoreiwitten. Maar net zoals bij de echt koerier zijn daar kosten aan verbonden. En de cel betaalt niet in euro’s maar in kostbare energiemoleculen als adenosinetrifosfaat.

Wanneer een gistcel al zijn 15.000 verschillende eiwitten via deze manier zou ‘versturen’, zou dat naar schatting zo’n 60 procent van het totale energiebudget van de cel kosten. En dat kan hij zich niet veroorloven. Een eukaryotische cel gebruikt maar zo’n vier procent van zijn energie voor transport over dit snelle netwerk.

De expressbezorging van de cel in actie. Deze animatie laat zien hoe een motoreiwit een blaasje vol andere eiwitten vooruit trekt over een transportbuis.

Een groot aantal moleculen moet het dus enkel stellen met diffusie. En daar is eigenlijk niet zo veel mis mee. Voor hele kleine deeltjes is de diffusie zelfs sneller dan het actieve transport, maar met de grootte van de deeltjes loopt de diffusietijd ook snel op. Daarom heeft de cel een andere handigheid in petto.

Kettingreacties in beeld

Zogenoemde reactiediffusie-netwerken zijn in staat snel en gericht signalen te versturen door een keten van reagerende stoffen te vormen. In dat netwerk zitten eiwitten die een reactie versnellen waarvan het product weer naburige eiwitten activeert op deze manier via verschillende schakels razendsnel een signaal kunnen doorgeven.

Er is niet veel wetenschappelijke literatuur over reactiediffusie. Dat is niet gek vindt Wilhelm Huck, hoogleraar Fysisch Organische Chemie van de Radboud Universiteit Nijmegen: “Er zijn relatief weinig mensen bezig met dit onderzoek. Als je dit soort systemen wilt analyseren moet je nu eenmaal precies kunnen volgen waar moleculen zich bevinden in de cel. En daar zitten technisch gezien allerlei haken en ogen aan.”

Green Fluorescent Protein

Gfp___balachandar

Afbeelding: © balachandar, Flickr.com

Een paar buisjes met lichtgevend green fluorescent protein. balachandar, Flickr.com

We kunnen moleculen wel labelen met green fluorescent protein (gfp), een ‘geleend’ eiwit uit een lichtgevende kwal. Groot voordeel: met een ‘gewone’ lichtmicroscoop worden stoffen binnen de cel zichtbaar. Nadeel: het gfp-label kan de snelheid en de reactiviteit van een molecuul beïnvloeden.

Bovendien is het op deze manier nog steeds praktisch onmogelijk een individueel eiwit te volgen. Alleen ophopingen en dus grote concentraties van hetzelfde eiwit zijn zo zichtbaar. En je kunt maar één of hooguit een paar soorten moleculen tegelijk volgen (door ze anders te labelen). Zodra je een heel netwerk in één keer wil visualiseren loop je dus al tegen de grenzen van deze techniek aan.

Daarom werken wetenschappers hard aan andere visualisatiemanieren, bijvoorbeeld nanosensoren. Deze kunnen in de cel worden ingebracht en zenden licht uit als ze hun target tegenkomen. Deze techniek staat nu nog in de kinderschoenen maar kan wel de weg vrijmaken voor het moeilijke maar veelbelovende avontuur van het doorgronden de signaalnetwerken op celniveau.

Bronnen

  • Grzybowski B. A. et al., Reaction-diffusion systems in intracellular molecular transport and control, Angewandte Chemie (juni 2010), DOI:10.1002/anie.200905513

(Dit artikel is een bewerking van een eerder artikel dat in NWT Magazine is verschenen.)

De opbergdoos van het DNA

DNA in een doosje_slideshow

Wellicht een van de meest onderzochte moleculen in de cel is DNA. De lange streng bevat alle genetische informatie en bevindt zich in de kern van de cel. Toch is het voor wetenschappers nog grotendeels gissen naar de manieren waarop de reusachtige moleculen zijn opgeborgen in de relatief kleine celkern. En dat terwijl delen van het DNA continu worden ‘afgelezen’ door een groot aantal eiwitten.

Je genoom is vastgelegd in een langgerekt molecuul: het DNA. Uitgerold komt de lengte van het DNA van een enkele cel in de orde van meters te liggen. Maar hoe bewaart de cel dat in een kern waarvan de diameter een miljoenste van die lengte is? En hoe kan er dan nog steeds informatie worden afgelezen?

door 

We weten dat de streng tijdens de celdeling keurig geordende chromosomen vormt, die ook waarneembaar zijn onder een microscoop. Verder is bekend dat DNA zich rondom zogenoemde histonen kan wikkelen. Dat zijn eiwitten die de speciale taak hebben om de streng compacter te maken. Er zou zo een relatief ‘dikke’ DNA-worst ontstaan die ongeveer 30 nanometer (zo’n drieduizend keer dunner dan een gemiddelde haar) dik is.

“Als we een klein stuk DNA in een reageerbuis stoppen kunnen we die worst ook echt waarnemen,” laat Gijs Wuite weten, hij is hoogleraar Fysica van Levensprocessen aan de Vrije Universiteit in Amsterdam. “Of zoiets in de cel ook altijd gebeurt is maar zeer de vraag.”

Organisatiestappen_van_dna

De bekende dubbele helix van het DNA (onder) rolt zich op rondom histoneiwitten die zogenoemde nucleosomen gaan vormen (midden). Zij rollen zich op hun beurt weer op tot telomeren die bij elkaar gepakt het chromosoom (rechtsboven) vormt. 23 paren van deze chromosomen vormen samen jouw genetische materiaal dat in de kern van de cel is opgeslagen. National Human Genome Research Institute

Er is van een hoop eiwitten vastgesteld dat ze een interactie aangaan met het DNA. “Die reacties kunnen in het lab onder gecontroleerde omstandigheden worden nagebootst,” zegt Wuite. Voor bijvoorbeeld het kopiëren van het DNA gebruikt de cel tientallen eiwitten die met elkaar een kopieermachine vormen en het DNA aflopen. “Maar als we ons de vraag stellen hoe ze dat precies doen, dan tasten we weer meteen in het duister.”

G-quadruplex_fluorescentie

Fluorescentie kan bepaalde eiwitten zichtbaar maken. University of Cambridge

De onderzoeksgroep van Wuite doet fluorescentie-experimenten met eiwitten die ze aan het DNA laten binden. “We hebben daarvoor iets wat we een ‘optische pincet’ noemen. Tussen de pincetpunten kunnen we DNA spannen en daar eiwitten aan toevoegen. Zo kun je bijvoorbeeld zien hoe lang die eiwitten op het DNA blijven zitten.”

Dat is overigens niet makkelijk, eiwitten met fluorescente labels zenden maar weinig licht uit en ze blijven vaak maar een paar seconden op het DNA zitten. “Het waarnemen van die eiwitten is als een spel van een sportfotograaf die met een zo lang mogelijk sluitertijd toch nog een scherpe foto wil maken,” zegt Wuite.

Trekken aan het DNA

Wie ook aan DNA-strengen trekt is Cees Dekker, hoogleraar Moleculaire Biofysica aan de Technische Universiteit Delft. “Wij spannen het DNA ook op in zo’n optische pincet. Aan een derde pincetpunt hangen we dan een eiwit waarvan we vermoeden dat het een interactie met het DNA aangaat. Door het in de buurt te brengen van de streng kunnen we ook echt voelen of dat klopt. Bovendien kunnen we de krachten meten die er spelen, die overigens erg klein zijn, in de orde van piconewton [red: 10-12 newton].”

Ook Dekker beaamt dat we nog lang niet alles weten: “Aan de ene kant weten we al behoorlijk wat van de processen waarbij één eiwit iets doet op het DNA. Maar hoe een heel gebied in het DNA (met verschillende genen) actief kan worden terwijl anderen dat niet zijn, is nog onduidelijk.”

Wuite vult aan: “Ik denk dat er nog een lange weg voor ons ligt, voordat we alles van het DNA begrijpen. Boven die worst van 30 nanometer zitten nog twee of drie organisatorische stappen waar we nauwelijks iets vanaf weten. Ik denk dat 80 procent van wat er nu over in de boeken geschreven staat fantasie is.”

(Dit artikel is een bewerking van een eerder artikel dat in NWT Magazine is verschenen.)

Onberekenbaar gedrag

Menselijke borstcellen in clusters_slideshow

Afbeelding: © Drs. Sun-Young Moonlee en Mina Bissell

Dat cellen tot één soort behoren wil allerminst zeggen dat ze zich precies hetzelfde gedragen. Zelfs cellen die in dezelfde omgeving met dezelfde geschiedenis en hetzelfde genoom zijn opgegroeid kunnen totaal van elkaar verschillen. De oorsprong van die verschillen zit hem in het willekeurige gedrag van moleculen in de cel. In het huidige onderzoek wordt hier nauwelijks rekening mee gehouden, en veel onderzoek is gebaseerd op het ‘gemiddelde’ gedrag van een groep cellen.

Geen cel is hetzelfde. Zelfs niet wanneer ze precies hetzelfde genetisch materiaal hebben, even oud zijn en dezelfde geschiedenis kennen. Dat komt omdat de willekeurige bewegingen van moleculen voor variaties tussen cellen zorgen. Geen probleem voor de natuur, maar voor het begrijpen van de cel is dit kansspel lastig.

door 

Neem een groot aantal levende cellen, verpletter ze en kijk wat je tegenkomt in de dampende resten. Dat is in een notendop hoe biochemici de cel momenteel bestuderen. Wat ze dan eigenlijk bekijken is de gemiddelde compositie de cellen op dat fatale moment. Er is veel te ontdekken op deze manier, maar toch heeft deze aanpak beperkingen voor het begrijpen van de cel.

Van het stofje in de cel dat je wilt onderzoeken meet je zo nooit de concentratie in één individuele cel. “Ik denk echt dat er in het huidige onderzoek te weinig rekening wordt gehouden met het kansspel waarin elke cel zich eigenlijk bevindt,” zegt Frank Bruggeman, die is verbonden aan de Vrije Universiteit en het Centrum voor Wiskunde en Informatica in Amsterdam.

Een kansspel. Daarmee bedoelt hij dat alle moleculaire interacties op toeval gebaseerd zijn. De bewegingen van een molecuul zijn namelijk maar lukraak. Tijdens een trip door de cel botst zij ontelbare keren met buurmoleculen, kan een reactie aangaan, weer loskoppelen, opnieuw botsen en toevalligerwijs weer precies uitkomen op de plek waar ze even daarvoor ook was. Omdat deze dronkemanswandeling totaal willekeurig is wordt het gedrag van een cel ook willekeurig. Dat gedrag wordt ook wel de stochastisch genoemd.

Brownse_beweging

Simulatie van de zogenoemde brownse beweging van een molecuul, met in (licht)blauw steeds fijnere stappen van de simulatie. Het zijn dergelijke willekeurige bewegingen die moleculen in een cel maken. Di Gama

Hetzelfde maar toch heel anders

Nu dringt die stochasticiteit niet door op alle processen in de cel. Bruggeman legt uit: “Het heeft alles te maken met het aantal moleculen dat meedoet in een reactie. Neem bijvoorbeeld het aflezen en tot expressie brengen van genen in het DNA. Daar zijn soms maar tien (identieke) moleculen bij betrokken. Het toevalsgedrag van dat tiental maakt het hele proces stochastisch, in tegenstelling tot celreacties die bij de miljoenen of miljarden plaatsvinden. Hierdoor vindt de expressie van een gen soms in uitbarstingen plaatst, met daartussen periodes waarin er helemaal niets gebeurt. Dan slaagt geen van die tien moleculen er tijdens hun dronkemanswandeling in op de juiste plek te binden aan het DNA.”

Expressie van genen in uitbarstingen heeft erg veel gevolgen voor het gedrag van losse cellen. Het kan zijn dat de ene cel een grote voorraad eiwitten met een speciale functie heeft terwijl die in zijn buurman helemaal niet voorkomen. Cellen die in dezelfde omgeving, met dezelfde geschiedenis en hetzelfde genoom zijn opgegroeid kunnen zo toch totaal van elkaar verschillen. Maar precies die variatie wordt niet opgepikt in de veel gebruikte onderzoeksmethodes.

Celclusters_menselijke_borst

De menselijke borstcellen lijken misschien hetzelfde, maar onderling kunnen ze grote verschillen vertonen door het willekeurige gedrag van de celchemie. Drs. Sun-Young Moonlee en Mina Bissell

Oppassen voor valse signalen

Bruggeman geeft een voorbeeld. Nobelprijswinnaars Jaques Monod [1] en François Jacob[2] ontdekte halverwege de vorige eeuw dat een bacteriekolonie die twee soorten suikers krijgt, glucose [3] en lactose [4], eerst glucose opeet en dan pas lactose. “Maar toen er veel later pas naar individuele cellen werd gekeken zag men dat er wel degelijk cellen tussen zitten die al meteen op lactose groeien. Wat gemiddeld geldt voor de populatie hoeft dus helemaal niet te gelden voor individuen.”

Er zijn nog veel vraagtekens te zetten bij het stochastische gedrag van cellen. Hoe gaat een cel bijvoorbeeld om met de wispelturig doorgegeven signalen vanmembraanreceptoren [5] naar de celkern? Hoeveel glucosemoleculen moeten er binden aan glucosereceptoren aan de buitenkant van de cel, voordat de celkern een duidelijk signaal ‘er is glucose’ doorkrijgt? De celkern moet ook rekening houden met valse signalen door willekeurige moleculaire interacties.

500x_deckcardsfanned

“Het zou echt een revolutie teweeg brengen als we dit soort processen goed zouden kunnen volgen in de cel,” zegt Bruggeman. “Maar je moet dan letterlijk moleculen tellen. En dat is nu praktisch onmogelijk voor meerdere moleculen in één experiment. Als een experimenteel systeem bovendien uit meer dan vier of vijf interacterende componenten bestaat komen we er al niet meer uit met ons gezond verstand. En dat is echt iets wat mij mateloos fascineert, want de cel lijkt zijn kaarten moeiteloos zo te kunnen schudden dat hij het kansspel om overleving steeds wint.”

 

Bronvermelding

  1. Jaques Monod http://nl.wikipedia.org/wiki/Jacques_Monod
  2. François Jacob http://nl.wikipedia.org/wiki/Fran%C3%A7ois_Jacob
  3. Glucose http://nl.wikipedia.org/wiki/Glucose
  4. Lactose http://nl.wikipedia.org/wiki/Lactose
  5. Membraanreceptoren http://nl.wikipedia.org/wiki/Receptor_(biochemie) 

.-

Genetische tijdmachine verklaart complexe evolutie

Wetenschappers gebruiken ‘moleculair tijdreizen’ om het ontstaan van ingewikkelde eiwitten te achterhalen.

  • Door: Chiel Versteeg (Noorderlicht)

Moleculaire machines zijn een favoriet anti-evolutie argument van creationisten. De ingewikkelde eiwitmachines moeten simpelweg wel ontworpen zijn door een hogere macht. (= IC argument van Behe )

Een moleculair reisje door de tijd laat iets anders zien.

Zoom
© NOchotny
Een V-ATPase moleculaire machine. Het paars gekleurde gedeelte is de ring van eiwitten die de wetenschappers hebben onderzocht.

Veel van wat cellen doen wordt uitgevoerd door ‘moleculaire machines’. Dit zijn ingewikkelde, gespecialiseerde eiwitten die voor beweging of energie zorgen.

Creationisten zien het bestaan ervan als bewijs dat leven ontstaan is door een scheppingsdaad, en niet door evolutie. Volgens hen is door ergens naar te kijken meteen duidelijk of het een product van een intelligent ontwerp is (dit wordt ook het horlogemakerargument genoemd). Nu zijn moleculaire machines volgens creationisten zo ingewikkeld en slim dat ze wel ontworpen moeten zijn. Een onderzoek gepubliceerd in Nature bewijst dat de moleculaire machines wel degelijk door evolutie kunnen ontstaan, zonder dat er een ontwerper aan te pas komt.

zie ook —> ZWEEPSTAART-MOTOR 

https://tsjok45.wordpress.com/2012/10/22/flagellum/

De universiteiten van Oregon en Chicago werkten onder leiding van Joseph Thornton samen aan een onderzoek naar de vraag hoe complexe moleculaire machines ontstaan via evolutie. De wetenschappers richtten zich op een enkele moleculaire machine, de V-ATPase proton pomp, die er voor zorgt dat de zuurgraad in de cel optimaal blijft. Een onderdeel van deze machine is een ring die waterstofionen vervoert. Bij de meeste organismen bestaat deze ring uit twee verschillende soorten eiwitten, maar bij paddenstoelen is er een derde bijgekomen. Het is een goed voorbeeld van hoe evolutie voor ingewikkeldere systemen kan zorgen. De wetenschappers hebben deze ring dan ook gebruikt voor hun onderzoek.

Moleculair tijdreizen

Het team wetenschappers maakte gebruik van wat zij ‘moleculair tijdreizen’ noemen. Computers analyseerden de genen van moderne eiwitten en berekenden het meest waarschijnlijke vooroudergenen. Zo werd er in het verleden gekeken. Met behulp van deze methode konden ze vaststellen dat de complexiteit van moleculaire machines simpelweg veroorzaakt is door een serie normale evolutieprocessen. Het team verwacht dat er in de toekomst ook naar de evolutie van andere moleculaire machines wordt gekeken op deze wijze.

Met behulp van de vooroudergenen uit het computermodel hebben ze de eiwitten gemaakt zoals die waren voordat er een derde eiwit bij kwam. Vervolgens konden ze de evolutie van de moleculaire machine zelf meemaken. Door kunstmatig voor mutaties te zorgen konden de wetenschappers er stap voor stap achter komen welke genetische verandering de machine complexer heeft gemaakt.

Uiteindelijk bleek een duplicatie van een van de twee voorouderlijke eiwitten de schuldige te zijn. Een mutatie zorgde er voor dat het eiwit beperkt werd in de plaatsen die het kon innemen in de moleculaire machine. Hierdoor werd het derde eiwit behouden. Het is hierom dat paddenstoelen nu een specifieke configuratie met drie eiwitten hebben in de V-ATPase moleculaire machine. De eiwitten werden zelf dus niet complexer, maar het werden er wel meer. Hierdoor werd de moleculaire machine een ingewikkelder geheel.

Niet bijzonder

Volgens de wetenschappers was er maar een enkele, weinig bijzondere mutatie nodig voor het extra eiwit. Genduplicatie komt vaak voor in cellen, en er treden fouten op bij het kopiëren van het DNA. ‘Moleculaire machines zijn niet het resultaat van precisieontwerp. Het zijn groepen moleculen die aan elkaar plakken, bij elkaar geharkt tijdens evolutie door knutselwerk van genen, willekeurige mutatie en een beetje geluk. Ze zijn behouden gebleven omdat ze onze voorouders hielpen te overleven’, aldus Joseph Thornton in het persbericht van de Universiteit van Chicago.

Bron:

Gregory C. Finnigan, Victor Hanson-Smith, Tom H. Stevens en Joseph W. Thornton. Evolution of increased complexity in a molecular machine. In: Nature.

Voorbeeld van moleculaire machines in een cel. (ongerelateerd aan het artikel)

EVOLUTIE BIJ BACTERIEEN

°    rubriek BACTERIA        bacterieën en immuumsysteem.docx (807 KB) BACTERIA BACTERIEËN.docx (2.5 MB)   http://nl.wikipedia.org/wiki/Cholera          zie rubriek evolutie ° Trefwoorden :

I Evolutie is een  “OPEN ENDED”  proces   <Als je het proces van DNA duplicatie helemaal foutloos krijgt stopt de evolutie. <Als je efficient bepaalde delen van je DNA meer laat muteren dan andere delen kun je je evolueerbaarheid tunen.?   °

Evolueren tot perfectie lijkt onmogelijk

 18 november 2013   18

e. coli

°

Stel dat we evolueren in een omgeving die nooit verandert. Dan moet er uiteindelijk toch een moment komen dat we perfect aangepast  zijn: dat evolutie ons niet langer beter kan maken? Dat hadden “we” gedacht.(1)

°

Nieuw onderzoek suggereert dat evolutie nooit stopt en dergelijke   perfectie onhaalbaar is.

°

Biologen weten dat evolutie een voortdurend proces is zolang de omgeving waarin organismen leven, verandert.Maar hoe zit dat als een omgeving niet verandert, maar lange tijd hetzelfde blijft? Dan zou het organisme op een gegeven moment stoppen met aanpassen, simpelweg omdat er niets meer aan te passen is.

°

Het organisme is geëvolueerd en geëvolueerd en is nu..  optimaal tegen de ” perfectie”  aan ( m.a.w. = mischien zelfs erg gespecialiseerd en dus erg kwetsbaar bij  snelle veranderend omstandigheden ) .

Het beschikt over alle mutaties die nodig zijn in de  stabiele omgeving(stabiel binnen bepaalde grenzen )  waarin het  extante organisme momenteel leeft en elke mutatie die nu nog volgt, zou het organisme verzwakken in plaats van versterken( in die gegeven “stabiele”  omgeving ) . Biologen spreken in zo’n situatie ook wel van een ‘fitness-piek’: het organisme is perfect aangepast aan zijn omgeving.

°

Bacteriën Maar een nieuw onderzoek toont nu aan dat het hoogstwaarschijnlijk niet zo werkt. Onderzoeker Michael Wiser trekt die conclusie nadat hij 25 jaar lang bacteriën (Escherichia coli) bestudeerde. Hij liet de bacteriën allemaal al die jaren in dezelfde omgeving groeien en elke 500 generaties vroor hij een aantal bacteriën in. Zo af en toe ontdooide hij die oude generaties weer en liet ze concurreren met nieuwere generaties om te achterhalen in hoeverre de nieuwe generaties vooruitgang geboekt hadden (=of  door evolutie “beter “waren geworden in de competitie strijd met een of andere   oude (ontvroren )generatie  ).

°

°

Geen einde Men zou misschien verwachten dat de bacteriën door de jaren heen afkoersen op perfectie (2) . En dat doen ze ook, alleen bereiken ze die nooit.

°

“Er lijkt geen einde in zicht te zijn,” stelt Lenski. Ondanks dat de bacteriën altijd in dezelfde omgeving leefden, bleven ze zich maar aanpassen. Zelfs na 25 jaar evolueerden ze nog.

°

“We dachten altijd dat de fitness (geschiktheid, red.) van bacteriën af zou vlakken, maar nu zien we dat de geschiktheid niet afvlakt, maar langzamer toeneemt.” Om uit te leggen wat dat betekent, gebruikt Lenski een metafoor. Evolueren is als wandelen.

°

Wanneer je wandelt, is het heel gemakkelijk om te gaan klimmen naar iets wat lijkt op een top en er vervolgens achter te komen dat de echte top zich ergens in de verte bevindt. Stel je nu eens voor dat je 25 jaar aan het klimmen bent en nog steeds niet eens in de buurt van de top komt.”

°

“Het laat zien dat evolutie (in alle geval bij bacterieen ) een proces is met een open einde….” stelt onderzoeker Michael Wiser.

°

Dit is mogelijk heel belangrijk voor onze aannames omtrent hoe organismen op klimaatverandering gaan reageren. We gaan ervan uit dat heel veel organismen zich op de piek of nabij de piek van hun geschiktheid bevinden en dit onderzoek laat zien dat dat mogelijk niet het geval is.”

 

°

Bronmateriaal: No peak in sight for evolving bacteria” – MSU.edu De foto bovenaan dit artikel is gemaakt door Mattosaurus (via Wikimedia Commons). ° zie ook :    STASIS en PE <–    (<klik) 

°
(claim) ……..Wanneer een soort  goed is aangepast aan zijn milieu, dan hebben verdere mutaties weinig nut en zal zijn evolutie vrijwel tot stilstand komen. 
°
Nieuwe  mutaties verhogen dus in dit geval de fitness van de afstamminglijn niet echt ….
Integendeel ; velen menen (met natuurlijk enkele creationisten op kop ) dat  afwijkingen van de  bereikte norm  ( de stasisnorm) terug teniet worden doen … evolutie zou dan  gaan werken als een conserverende kracht (een tegenkoppeling ) ..…die elke  ingrijpende (= niet -neutrale) grote (en zichtbare )  afwijking van het bereikte optimum afstraft  ….
°
_
Maar  “neutrale” mutaties’ (dwz geen schade  berokkenende  mutaties  in dit  gegeven langdurige  stabiele millieu  ) zullen natuurlijk wel nog steeds plaats grijpen  …  die zijn immers alleen  afkomstig van mutagene  agens(o.a. kosmische stralingen en UV )  en staan niet perse obligaat  onder selectie ….
°
(theoretische  overwegingen = )
 Uiteraard  kunnen dergelijke neutrale mutanten makkelijk  degenereren tot (ongevaarlijke ) JUNK , maar er kunnen ook mutaties opduiken in die neutrale voorraad   die het mogelijk maken(voor haar drager )  een andere niche ( nu of in de toekomst ) te beginnen koloniseren of ze kunnen overtollige (redundante )  dubbels  van gensequenties  gaan vormen van reeds aanwezige gensequenties  , waardoor o.a.  de “robuustheid ‘ misschien kan  toenemen in uitzonderlijke gevallen  …. 

°

_ —>  Interessant. In de praktijk is het blijkbaar onmogelijk om ooit een fitness van 1(100%)  te behalen. 0.999999 enz. wel, maar dichterbij dan dat is blijkbaar niet mogelijk  ?   ° NOTEN ° (l) ….   Nee hoor    —->  ” We “= de  redacteur ?  Stop daar toch eens mee  om   te beweren  dat   iedereen  die  “bedenksels “onderschrijft    …

°

_ (2)….Aannemen dat “perfectie” zelfs bestaat vind ik wetenschappelijk onverantwoord.

°

II
°
°
GROTERE  EVOLUTIESNELHEDEN  //   voordelen     & VARIANTEN AANBOD  
°

Ook evolueerbaarheid evolueert

Het vermogen van een organisme om zich snel op veranderende omstandigheden aan te passen, is op zichzelf een eigenschap waarop de evolutie selecteert.

°

 

Borellia

Borrelia burgdorferi – a small organism that causes big problems!

 

Borrelia burgdorferi proves this quote true; it may be a microscopic organism, but it definitely puts up a fight.   B. burgdorferi is a spiral shaped  gram-negative bacteria that possesses an uniqueness in its ability to penetrate the tissue of other organisms.  Its motile success is due to its extraordinary flagella. Its ability to survive in a variety of environments is correlated with its linear, rather than circular, chromosomes.  The bacterium is generally 20-30 µm in length and 0.2-0.5 µm in width. B. burgdorferi is transmitted into humans through ticks and is responsible for causing Lyme disease.  This bacteria depicts advanced modifications that contribute to enhancing its fitness. The magnitude of success that this microscopic organism has attained is truly remarkable. 

This dark field microscopic image of Borrelia burgdorferi exhibits the extreme spiral shape of the organism. 

Onderzoekers van de Universiteit van Pennsylvania in Philadelphia deze week  in PLoS Pathogens. Ze deden dat op basis van experimenten met de bacterie Borrelia burgdorferi, die de ziekte van Lyme (1) veroorzaakt.

°

Het was al bekend dat deze bacterie razendsnel evolueert, zelfs zo snel dat hij daardoor aan de immuunrespons van het menselijk lichaam kan ontsnappen.(2)

°

Er waren al wel aanwijzingen dat de snelheid van evolutie een eigenschap is die deze bacterie een selectievoordeel geven in de strijd om overleving, maar nu is dit voor het eerst rechtstreeks aangetoond.

°

Herkenning door het immuumsysteem  bacterieën en immuumsysteem.docx (807 KB) <– Doc archief  B.

°

burgdorferi weet zo snel te evolueren door gebruik te maken van kleine cassettes met genetisch materiaal. De cassettes wisselen stukjes DNA uit met het gen dat de informatie bevat voor het belangrijkste oppervlakte-eiwit van de bacterie.(2b) Dit eiwit vormt het herkenningspunt voor het immuunsysteem.

°

Valt het immuunsysteem een bepaald eiwit op het B. Burgdorferi  oppervlak aan, dan kan B. burgdorferi dat eiwit veranderen en zo ongrijpbaar maken. De onderzoekers brachten de cassettes in kaart van verschillende stammen van B. burgdorferi. Vervolgens brachten ze deze stammen in bij muizen en keken hoe ze het ervan af brachten.  

°

Assortiment  ……De bacteriën met het grootste assortiment aan cassettes bleken het best te overleven. Dat is goed te verklaren, schrijven de onderzoekers. Bacteriën met een groter assortiment kunnen sneller de juiste combinatie vinden die hen onzichtbaar maakt voor het immuunsysteem.

°

_Ook brengen ze meer verschillende nakomelingen voort, waardoor de kans groter is dat daar individuen tussen zitten met de juiste eigenschappen om te overleven.

°

Door: NU.nl/Jop de Vrieze Zie ook :  http://www.nature.com/news/lyme-bacteria-show-that-evolvability-is-evolvable-1.14176

 

°

°

Borrelia burgdorferi, the bacterium that causes Lyme disease, is skilled at evading the immune responses of its animal hosts. ”

°

….natural selection seemed to favour bacteria with more genetic variability within their cassettes, and hence a greater capacity to generate different versions of the antigen.” “Greater diversity among the cassettes in itself shouldn’t be a selective advantage considering they aren’t expressed and don’t do anything else,” says Brisson. “But we did find evidence of selection, so the question is what else could it be for besides evolvability?” Brisson also examined samples of B. burgdorferi frozen in the 1990s by his co-author, Brian Stevenson, a Lyme disease researcher at the University of Kentucky in Lexington.

°

Stevenson had collected the samples after experimentally infecting mice with once strain of the bacterium and re-isolating the organisms a year later to see how they evolved. When he and Brisson re-examined the samples, they found that changes to the genetic sequences of the silent cassettes were more common than changes in other parts of the genome.

°

(1)    —>  http://visual.ly/10-scary-facts-about-lyme-disease

http://www.lymenet.de/literatur/abstracts.htm

°

(2)—->   “Borrelia omzeilt dus de immuunrespons” Dit IS bewijs dat de huidige ELISA eersterangs test die test op immuunrespons NIET Deugt als diagnostiek. Duizenden mensen worden met een vals negatief en geinfecteerd naar HUIS gestuurd…..  Het wordt tijd dat chronisch lyme SERIEUS wordt genomen!    De ziekte van Lyme is niet niks.

°

(2b)Genetic Variation of the Borrelia burgdorferi Gene vlsE Involves Cassette-Specific, Segmental Gene Conversion       http://iai.asm.org/content/66/8/3698/F3.expansion.html

°

(3)—> De gegeven  conclusie van dit onderzoek is weinigzeggend. Het spreekt voor zich dat ‘evolueerbaarheid’ een positief effect heeft op de overleefbaarheid van een levensvorm. Een soort die snel kan aanpassen, heeft meer kans op overleven en daarmee meer kans om de genen voor dit aanpassingsvermogen door te geven.Het principe is in ieder geval niet nieuw. In 1989 werd het al  uitgebreid besproken . Dit onderzoek is alleen een mooie experimentele onderbouwing van het principe. __________________________________________________________________________________________

°

Komisch intermezzo met de creato’s  

°

Eencelligen * zouden  dus   oneindig keer sneller evolueren dan iets zoals mensen.”  

°

……Dat klopt als een bus. Dan zijn ze mega in het voordeel, ... (°)  ook dat klopt. maar  er is   geen enkele reden is waarom andere ‘”complexere ” meer celligen (eukaryote)soorten niet naast die eencelligen zouden kunnen bestaan(in symbiose met die eencelligen eukaryoten  en prokaryoten     bijvoorbeeld )

 

°

* eencellige is  trouwens  een verouderde  verzamelnaam van alle microscopische wezentjes   van toen nog geen onderscheid werd gemaakt tussen eencellige  eukaryoten en van alle  “kernloze ” prokaryote voor-celligen

°

Overigens ZIJN er ook beduidend meer eenvoudige levensvormen dan complexe. Je hele lichaam zit er zelfs boordevol  vol mee  = het bionoom en dat  helpt je bij het  overleven … je zitten zelfs aan je buitenkant  en ze vomen een parate  gen voorraad of respons mogelijkheden  die groter zijn dan het soort- eigen genoom van de mens . diversity human microbiome Bovendien zijn er(waarschijnlijk  ) nog  veel meer  virussen(waaronder dus bacteriofagen )     dan bacterieen  … die evolueren (waarschijnlijk )nog sneller ? °

 ….bacteriofaag.docx (1 MB) _ (°)

°

” maar   dat die bacterieen  mega in het voordeel zijn  in vergelijking met de mens   is niet zo ” zo voegt de  creationist   er graag   aan toe  …—>  maar dat is fout ;  Dat lijkt maar zo omdat die creationist geen microscoop heeft (en geen verstand van biologie)……. ( en omdat hij ervan uitgaat dat de kroon der schepping (oorspronkelijk ) noodzakelijk perfect moet zijn geschapen tussen alle geschapen wezens )

°

Bacterien zijn wel degelijk enorm in het voordeel. )—> Zelfs het menselijk lichaam bevat 10x meer bacterien dan menselijke cellen.(en dat is maar goed ook ) Aarde is bacterieplaneet  

°

aarde  bacterieplaneet _________________________________________________________________________________________

°

Discussie over het  IMMUUMSYSTEEM 

°

—> Knap  ook  van ons lichaam om uberhaupt nog te kunnen vechten tegen die gigantisch snel muterende micro-organismen. ° Daarom  ook   hebben wij een adaptief immuunsysteem, dat zich probeert aan te passen aan de ziekteverwekkers. Genotypisch ( = in de afstammingslijn van het individu ) zou veel te traag gaan.—-> Maar het immuun systeem werkt  ook  wel met genetische hypermutaties en recombinaties van het DNA van immuuncellen( eigenlijk goed  te vergelijken met  zelfaangemaakte  “concurerende  “een -cellige” en “protocellig-achtige ”   stammen met grote variatie op microscopisch niveau ) …..  ° Het  is  misschien  zelfs  een beetje  verwant aan  de vraag;   “is er sprake van mutaties of is er sprake van een andere read-out van een niet-muterend genoom?” ° —>  Er is sprake van mutaties. Je kan die cellen namelijk gewoon sequencen, en dan zie je dat hun DNA anders is dan dat van de andere  somatische  cellen in het lichaam

°

Het immuunsysteem is niet immuun voor mutaties … maar het maakt meestal   genetisch  toch niets specifieks  aan  tegen ziekteverwekker A ( tenzij  wel een breed  standaard gamma aan verschillende types  pathogeen  destroyers ) omdat A véél sneller kan veranderen dan het immuunsysteem.?

  °

Tenzij … A niet veel verandert en een heel sterke selectiedruk uitoefent(omdat  bijvoorbeeld het  voorhanden  hagelschot er geen vat op heeft en het te lang duurt om betere varianten ervan   te mobiliseren/aan te maken   )?

°

Het immuumsysteem  werkt wel  niet perfect (bijv. allergie) maar is  toch heel mooi.Het leert zelfs bij  gedurende onze levensloop  vooral wanneer geinfecteerden  de   invasies van pathogenen  en pathogeen verwanten  overleven   —> verworven immumiteit ….Je kan bijvoorbeeld té hygienisch of té steriel zijn gehouden tijdens je vormingsjaren

°

—>  Het immuunsysteem genereert de  genetische  diversiteit van haar “killer cellen” met behulp van GERICHTE (maar daarom nog niet doel-gerichte )  DNA mutaties in het genoom van voorlopers van immuuncellen.  _*Gerichte mutaties ?  

°    

http://www.nature.com/news/lyme-bacteria-show-that-evolvability-is-evolvable-1.14176

°

“It makes a lot of sense that organisms should be predisposed to dealing with future environments, but when you get down to thinking about how this might come about, it’s not so obvious,” says Paul Rainey, an evolutionary geneticist at the New Zealand Institute for Advanced Study in Auckland and the Max Planck Institute for Evolutionary Biology in Plön, Germany. “These guys show quite clearly that natural selection(  alone)  can lead to the evolution of types that have a greater capacity to respond to future environments.” http://en.wikipedia.org/wiki/Somatic_hypermutati … http://en.wikipedia.org/wiki/T-cell_receptor#Gen …

°

“Unlike germline mutation, SHM affects only individual immune cells, and the mutations are not transmitted to offspring.”

°

—-> ” Ook al veranderen er genen, het lijkt me dus   toch  beter om dit   fenotypische plasticiteit te  noemen ?”  . Neen ….het feit dat  deze mutaties   niet aan het nageslacht(van het menselijke individu dat dit immuumsysteem herbergt  ) wordt doorgegeven doet  niets af aan het feit dat het wel degelijk genetisch is. Daarnaast is het zelfs erfelijk in de zin dat alle afstammelingen van die immuuncel deze mutaties wél erven.  Mutaties in DNA  zijn per definitie veranderingen in het genotype , en vallen   daarom  dus niet onder fenotypische plasticiteit . ° “The genotype is the genetic makeup of a cell, an organism, or an individual”.                                                                          “scientists and physicians sometimes talk for example about the (geno)type of a particular cancer”. In fact a cancertumor ( =particularly  an infectious one in dogs  ) is sometimes seen as a different “species “that originated in ( for example ) tissu from another species  . …. Einde van de discussie ….   ________________________________________________________________________________.

Antibioticum  Streptomyces platensis

°
22 februari 2014. //doodt andere bacteriën door twee antibiotica uit te scheiden.
°
Wetenschappers hebben nu ontdekt hoe deze bacterie voorkomt dat hij zelf aan zijn eigen wapens overlijdt. Deze  bevinding publiceren Amerikaanse onderzoekers in het nieuwste nummer vanChemistry & Biology.
°
Antibiotica kennen we als medicijnen die we toepassen om schadelijke bacteriën te bestrijden. Het eerste antibioticum dat ooit werd uitgevonden, is afkomstig van een schimmel. Ook bacteriën gebruiken dergelijke  moleculen om elkaar te doden.
°
Een schimmel kan vrij eenvoudig een stof produceren die alleen voor bacteriën schadelijk is. Penicilline onderbreekt de aanmaak van de celwand en werkt dus de aanmaak van nieuwe cellen tegen, maar breekt de  bestaande celwanden niet af (1)en verstoort  de  aanmaakt van de celwanden van de  schimmels niet . Voor een bacterie is de uitdaging groter om een stof te produceren waar hij zelf niet onder lijdt.
°
DNA 
°
Daarom waren de Amerikaanse onderzoekers erg geïnteresseerd in de truc die de bodembacterie Streptomyces platensis toepast. Om daar achter te komen bestudeerden ze het DNA van dit micro-organisme en schakelden ze specifieke stukjes DNA bij deze en andere bacteriën uit om de functies te onderzoeken. De stoffen die deze bacterie uitscheidt, verstoren de aanmaak van vetzuren bij andere bacteriën, door enzymen te blokkeren die deze synthese uitvoeren. Zelf blijkt de bacterie de twee betreffende enzymen ingewisseld te hebben voor andere enzymen, die niet gevoelig zijn voor het antibioticum.
°
Het is voor het eerst dat wetenschappers een mechanismen van antibioticaresistentie achterhalen op basis van het DNA van een bacterie. De afgelopen jaren raken steeds meer bacteriën resistent tegen de antibiotica die nu worden gebruikt. Vandaar dat wetenschappers hard op zoek zijn naar alternatieven.
°
De stoffen die S. platensis uitscheidt, platensimycine en platencine, staan nog wel op het lijstje met genomineerden, maar worden in het lichaam snel afgebroken. De onderzoekers hopen vooral inzicht te scheppen in de ontwikkeling van resistentie tegen andere toekomstige antibiotica.
°
Door: NU.nl/Jop de Vrieze
°
Bron :
°
 http://www.cell.com/chemistry-biology/retrieve/pii/S1074552114000283
°

Antibioticaresistentie.<–  Ziekte  en bacterieen 

°

* Bacteriën zijn levende wezens, die een veel snellere levenscyclus hebben dan de mens en dus ook snel muteren vergeleken met de mens .

°

* Wanneer een bacterieen populatie  ( en zelfs  bacterieele  bionomen )  door opeenvolgende mutaties en natuurlijke selectie sterk verandert kunnen nogal frekwent de gebruikelijke bactericide geneesmiddelen ( meestal dus tegenwoordig antibiotica)hun bacteride werking (= het doden van de  ziekteverwerkende ( en aanverwante ) bacterie ) verliezen ….

°

* Die mutaties  die leiden tot resistentie(en  zoals alle natuurlijk voorkomende mutaties ) zijn niet bewust, noch doelgericht , maar vinden willekeurig plaats. Daarom dat er ook duizenden AR-genen zijn, het zijn telkens andere mutaties.(Het zal daarom  dus altijd een (wapen)wedloop blijven tussen de mens (met antibiotica) en de bacteriën.)

°

* Bacterien zijn gebonden aan bepaalde niches , net zoals vele andere levende (gespecialiseerde ) wezens. Maar vele wezens zijn echte opportunisten en kunnen in erg veel millieu’s en niches overleven ….Bovendien verloopt het aanpassingsvermogen bij microscopische wezens (zowel evolutionair als acclimatiserend ) waarschijnlijk sneller : wegens de snelle voortplantingssnelheden en  generatiewisselingen ….en de daaruit voortkomende zeer grote hoeveelheden afstammelingen

°

*Bovendien  zijn vele  omgevingen van/voor  het succes  van  een bepaalde bacterie mede bepaald door de aanwezigheid van andere bionten : in feite is er sprake van  een microbieel  evenwicht (in bijvoorbeeld het menselijke lichaam dat functioneerd als de omgeving van die wezens  ) …

°

“Ziekte” kan dan ook betekenen  = een verstoord evenwicht … en uiteraard bestaan er ook “besmettingsziekten “veroorzaakt door allerlei pathogenen  … een  aanpak met geneesmiddelen van ernstiger besmettingen  ( die het eigen  verworven  immuumsysteem  niet tijdig kan bolwerken  ) veroorzaakt dan ook bijwerkingen die ondermeer te maken hebben met  die  verstoorde  biochemische bionoom – evenwichten ….

°

Antibiotica-resistente bacteriën ontdekt in koeienmest

°

koe-groot°
Koeienmest bevat heel wat bacteriën die resistent zijn tegen antibiotica. Als deze bacteriën of hun genen een weg vinden naar de mens, kan dit desastreuze gevolgen hebben.
°
Bacteriën kunnen resistentie tegen antibiotica ontwikkelen door specifieke mutaties in hun genen. Momenteel zijn er duizenden van deze antibiotica-resistentie (AR) genen bekend. De meerderheid van deze genen vinden we terug bij ongevaarlijke bacteriën, maar wanneer deze genen opduiken in bepaalde ziekteverwekkende bacteriën kan dit zorgwekkende gevolgen hebben voor de volksgezondheid.
°
Fabienne Wichmann (Universiteit van Yale) zocht met enkele collega’s naar deze AR-genen op een ongewone plaats: koeienmest. Er werden maar liefst 80 nieuwe AR-genen ontdekt, afkomstig van de bacteriën in de ingewanden van de koeien. De genen zorgden ervoor dat Escherichia coli bacteriën in het lab resistent werden tegen vier types antibiotica.
°
Ongeveer 75% van de nieuw ontdekte genen bleken ver verwant te zijn aan de reeds gekende AR-genen. Voorlopig zorgen deze AR-genen uit koeienmest niet voor problemen.
°
Maar coauteur Jo Handelsman geeft aan dat deze genen mogelijk hun weg naar het menselijke ecosysteem kunnen vinden: “Van de stal naar de tafel”.
°
Dit kan op twee manieren gebeuren: de bacteriën kunnen de mens rechtstreeks koloniseren of de AR-genen worden overgedragen naar bacteriën die reeds in het menselijke systeem aanwezig zijn. Het is niet ondenkbaar dat dit kan gebeuren, aangezien koeienmest gebruikt wordt om velden te bemesten. En als deze AR-genen hun weg vinden vanuit de koeienmest naar ziekteverwekkende bacteriën, zitten we pas echt in de shit!
°
(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. En neem ook eens een kijkje op zijn blog waarop – hoe kan het ook anders – de evolutie eveneens centraal staat.)
°
Bronmateriaal: //
Wichmann F, Udikovic-Kolic N, Andrew S, Handelsman J. 2014. Diverse antibiotic resistance genes in dairy cow manure. mBio 5(2):e01017-13. doi:10.1128/mBio.01017-13.
°
http://mbio.asm.org/content/5/2/e01017-13.executive-summary
°
De foto bovenaan dit artikel is gemaakt door Ian Britton (cc via Flickr.com).
°

Diverse Antibiotic Resistance Genes in Dairy Cow Manure// // // //

FIG 4 

(a) Phylogenetic tree inferred with maximum likelihood for the predicted amino acid sequences of four different beta-lactamases (bla) identified in metagenomic libraries constructed from the dairy cow microbiome and related sequences retrieved from GenBank. Numbers represent bootstrap values for 100 replications. Bootstrap values of >80 are shown. (b) Phylogenetic affiliations and genomic organization of chloramphenicol acetyltransferases (cat) identified in dairy cow manure small-insert libraries. The phylogenetic tree was inferred with maximum likelihood based on the predicted amino acid sequences of 29 chloramphenicol acetyltransferases and the most similar sequences retrieved from GenBank; one sequence was from the MG-RAST cow fecal metagenome data set 4444130.3 and is underlined (27). The aligned sequence was 148 amino acids. The genomic organization was assessed by a BLASTX search of the available flanking DNA. Dashed parts of arrows indicate regions for which only partial DNA sequences were available. Node tips with no arrows indicate that an insufficient amount of flanking DNA was present or that there were no significant BLASTX matches found. Percentage identity between cat sequences is indicated by a black/gray color gradation.

Diverse Antibiotic Resistance Genes in Dairy Cow Manure // // // //

°

Diverse Antibiotic Resistance Genes in Dairy Cow Manure

http://mbio.asm.org/content/5/2/e01017-13.figures-only

°
(1)
—>Bactericide middelen doden de bacterie. Zo verzwakt  penicilline de celwand van de bacterie , waarna de bacterie door zijn eigenosmotische druk ontploft.—> Bacteriostatische  antibiotica daarentegen doden de bacterieën niet, maar beletten wel dat ze zich vermenigvuldigen, zodat het lichaam de tijd krijgt ze op te ruimen”
______________________________________________________________________________________________
°
THE SPREAD OF  THE ENZYME THAT MAKES  ANY BUG ‘SUPER ‘ 
°
  • Nearly all  known bacteria multi(antiobiotica)-resistent  by  a new gene called NDM-1, or New Delhi metallo-beta-lactamose….

 °

Vulnerable: Young and elderly patients will be particularly susceptible to the ‘superbugs’, which have emerged recently and are immune to almost all antibiotics

°

* Rising levels of antibiotic resistance are a threat because there are few new drugs in the pipeline. Infection experts are alarmed about the spread of multi-drug resistance facilitated by the gene NDM-1 that can easily jump from one strain of bacteria to another. 

°

http://nl.wikipedia.org/wiki/Horizontale_genoverdracht

°

http://amrls.cvm.msu.edu/microbiology/molecular-basis-for-antimicrobial-resistance/acquired-resistance/acquisition-of-antimicrobial-resistance-via-horizontal-gene-transfer  

°

If it ends up in a bacterium which is already resistant to many other antibiotics then it could produce infections that are almost impossible to treat.

°

NDM-1-producing bacteria are resistant to many existing antibiotics including carbapenems – a class of drugs often reserved for emergency use and ‘last resort’ treatment

°

new superbug UK

 

 

 

 

http://www.dailymail.co.uk/health/article-1302035/Unbeatable-NDM-1-enzyme-make-bacterial-diseases-superbugs.html

°

E.coli is among a group of ‘gram-negative’ bugs, and the proportion of antibiotic-resistant cases of E.coli infection has trebled since the turn of the century.

°

There are about 20,000 E.coli bloodstream infections each year in England, Wales and Northern Ireland, of which more than one in ten is resistant to antibiotics.

°

There are just two antibiotics in the pipeline against this group of infections. This compares with several new medications for gram-positive infections like MRSA.

°

Figures suggest it costs between £500 million to £1 billion to bring new drugs to market.

°

GSK, one of a handful of giant pharmaceutial firms actively investing in antibiotic research, said: ‘New antibiotics that work in different ways to existing medicines are desperately needed to tackle the rising incidence of antibiotics resistance.’

 

°
medical tourism

http://www.deredactie.be/cm/vrtnieuws/wetenschap/1.1954663

WHO waarschuwt voor “post-antibiotisch tijdperk”

wo 30/04/2014  Joppe Matyn
°
 Wereldgezondheidsorganisatie (WHO)
. “Resistente bacteriën zijn wereldwijd een bedreiging voor de volksgezondheid.We gaan een tijdperk tegemoet waarin mensen zullen sterven aan ziekten die al decennialang met succes bestreden kunnen worden”.

Apocalyptisch en niet echt rooskleurig. Zo kan je het nieuwe rapport van de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) misschien nog het best omschrijven. In het rapport waarschuwt de organisatie voor bacteriën die al jarenlang met succes bestreden konden worden, maar nu, door hun resistentie tegen antibiotica, opnieuw heel wat dodelijke slachtoffers zullen maken.

Het rapport is gebaseerd op een onderzoek in 114 landen. Daarbij werden zeven bacteriën onder de loep genomen die verantwoordelijk zijn voor de meest voorkomende ziekten, zoals longontstekingen, diarree en bloedinfecties. 

“De resultaten zijn verbazingwekkend”, klinkt het. “In heel wat landen werkten de twee belangrijkste soorten antibiotica niet meer bij meer dan de helft van de patiënten die behandeld werden”. Volgens één van de onderzoekers is “de wereld op weg naar een post-antibiotisch tijdperk, waarin mensen sterven aan ziekten die al decennialang met succes bestreden konden worden”.

Gevolgen van resistentie zullen verwoestend zijn”

Het duistere toekomstbeeld is volgens de onderzoekers het gevolg van het misbruik van de geneesmiddelen. “Bacteriën muteren voortdurend”, klinkt het. “Door te vaak te veel antibiotica te gebruiken worden de bacteriën uiteindelijk immuun voor de stoffen die ze eigenlijk moeten bestrijden”.

Volgens het rapport moeten er dan ook dringend maatregelen genomen worden om de manier waarop geneesmiddelen worden geproduceerd, voorgeschreven en gebruikt, te verbeteren. “Zo niet zullen de gevolgen voor de gezondheid van de hele wereldbvolking verwoestend zijn”, klinkt het.

Eén van de onderzoekers maakte zelfs een vergelijking met de problematiek van de klimaatopwarming. “Dit rapport moet een wake-up call zijn voor alle regeringen en de pharmaceutische industrie”.

°
CHEMISCHE   COMMUNICATIE

Bacterie blijkt net zo te communiceren als wij

bacterie

Wetenschappers hebben ontdekt dat een bacterie die in water en aarde leeft, net zo communiceert als wij. De ontdekking suggereert dat niet alleen mensen en andere primaten op deze manier communiceren en dat het grote brein van primaten niet kan verklaren waarom zij zo communiceren.

Wanneer wij mensen communiceren dan combineren we vaak twee signalen die gecombineerd iets anders betekenen (en bewerkstelligen) dan wanneer we die signalen apart gebruiken. Een mooi voorbeeld is een woord als ‘boothuis’. Wanneer we dat zeggen, denken we niet aan de twee losse componenten (boot en huis), maar aan een boothuis. Deze vorm van communicatie is tot op heden enkel aangetroffen bij mensen en enkele primaten. Maar een nieuw onderzoek brengt daar verandering in.

Onderzoekers van Durham Universitybestudeerden de bacterie Pseudomonas aeruginosa en ontdekten dat deze dezelfde techniek gebruikt om te communiceren. Natuurlijk gebruiken de bacteriën geen woorden, maar chemische boodschappen. De bacteriën laten elkaar zo weten welke eiwitten geproduceerd moeten worden om te kunnen overleven. De onderzoekers blokkeerden één signaal, vervolgens het andere. Ze tonen zo aan dat wanneer beide signalen afzonderlijk van elkaar gestuurd worden het effect anders is dan wanneer de twee signalen samen de deur uitgaan.

elkaar gestuurd worden het effect anders is dan wanneer de twee signalen samen de deur uitgaan.

“We voerden een experiment uit met bacteriële communicatie en ontdekten dat zij communiceren op een manier waarvan we eerder dachten dat alleen mensen – en misschien enkele andere primaten – deze gebruiken,” vertelt onderzoeker Thom Scott-Philips. “Dit heeft serieuze implicaties voor ons begrip van de oorsprong van menselijke communicatie en taal. Het toont met name aan dat we niet mogen aannemen dat het combineren van signalen iets is wat alleen primaten doen.”

Bronmateriaal: Microbes provide insights into evolution of human language” – Dur.ac.uk De foto bovenaan dit artikel is gemaakt door Janice Haney Carr / CDC (via Wikimedia Commons).

Domesticatie Hond en evolutie hondachtigen

°

INHOUD GLOS H <– 

°

http://multivu.prnewswire.com/mnr/pg/38879/

Dog lived 31,700 years ago,
– October 17, 2008
http://learningfromdogs.com/2011/02/22/most-beautiful-relationship/
http://www.msnbc.msn.com/id/27240370/

a large and toothy canine that lived 31,700 years ago and subsisted on a diet of horse, musk ox and reindeer, according to a new study.

The discovery could push back the date for the earliest dog by 17,700 years, since the second oldest known dog, found in Russia, dates to 15,000 years ago.

Another one comes from kesserloch
http://www.swissinfo.ch/eng/science_technology/Could_the_world_s_oldest_dog_be_Swiss.html?cid=19738642

A cranial fossil found more than 100 years ago in a cave near the northern Swiss city of Schaffhausen may well belong to the oldest domestic dog in the world.

http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0022821

—> Remains for the older prehistoric dog, which were excavated at Goyet Cave in Belgium, suggest to the researchers that the Aurignacian people of Europe from the Upper Paleolithic period first domesticated dogs.

Fine jewelry and tools, often decorated with depictions of big game animals, characterize this culture.

http://anthropology.net/2008/10/18/a-possible-domestication-of-dogs-during-the-aurignacian-31700-years-ago/

http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0022821

honden

De hond ontstond meer dan 18.000 jaar geleden in Europa

Moderne honden stammen waarschijnlijk af van wolven die 18.000 jaar geleden werden gedomesticeerd door jagerverzamelaars in Europa.

De viervoeters zijn waarschijnlijk niet verwant aan de wolvenfamilies in Azië en het Midden-Oosten die eerder werden beschouwd als hun voorouders.

Dat melden Finse onderzoekers in het wetenschappelijk tijdschrift Science.

15 november 2013  

hond

Europese jagers en verzamelaars waren de eersten die de wolf domesticeerden en stonden dus aan de wieg van de hond zoals we die vandaag de dag kennen. Dat suggereert een nieuw onderzoek. Europeanen zouden de wolf zeker 18.000 jaar geleden al gedomesticeerd hebben.

“We ontdekten dat niet recente wolven, maar oude Europese wolven direct verwant waren aan de hond,” vertelt onderzoeker Robert Wayne, verbonden aan de University of California, Los Angeles. De vondst is in lijn met eerder onderzoek waaruit bleek dat de oudste fossiele resten van honden in Europa terug te vinden zijn.

Genen
Wayne en zijn collega’s bestudeerden tien oude, ‘wolfachtige’ dieren en acht oude ‘hondachtige’ dieren. De dieren leefden meer dan 1000 jaar geleden (sommigen zelfs 30.000 jaar geleden) en waren allemaal afkomstig uit Europa. Op basis van de genen van de dieren concluderen de onderzoekers dat de gedomesticeerde honden genetisch nauw gerelateerd waren aan inmiddels uitgestorven wolven die in Europa leefden.

Palaeolithic dog from the Goyet cave (Belgium)
Some dog-looking remains are more than 30,000 years old

Jagers en verzamelaars
De onderzoekers vermoeden dat de eerste wolven door Europese jagers en verzamelaars gedomesticeerd werden.

“De wolf is het eerste gedomesticeerde dier en de enige grote vleesetende soort die mensen ooit hebben gedomesticeerd,” stelt Wayne.

“Dat vond ik altijd een beetje apart. Andere wilde dieren werden gedurende de ontwikkeling van de landbouw gedomesticeerd en moesten daarna in de nabijheid van mensen blijven. Dat zou voor een groot, agressief roofdier (zoals de wolf, red.) een lastige situatie zijn. Maar als de domesticatie van wolven samenviel met het bestaan van jagers en verzamelaars, kan men zich voorstellen dat wolven eerst voordeel haalden uit karkassen die mensen achterlieten – een natuurlijke rol voor een grote vleeseter – en later dichter bij de mensen gingen verblijven.” Het idee van wolven die gingen waar jagers en verzamelaars gingen, kan mogelijk verklaren hoe deze wolven uiteindelijk evolueerden tot de hond

Sommige wolven volgden deze jagerverzamelaars waarschijnlijk op afstand om zich te voeden met de resten van grote prooien, zoals mammoeten en buffels, die de mensen doodden.

“Het is duidelijk dat wolven door deze grote karkassen profiteerden van hun verblijf in de buurt van mensen”, verklaart hoofdonderzoeker Olaf Thalmann op BBC News.

Maar andersom profiteerden mensen volgens hem ook van de wolven “Je moet je voorstellen dat de wolven een goed alarmsysteem vormden voor aanvallen van andere roofdieren, zoals beren en hyena’s.” Waarschijnlijk besloten de jagerverzamelaars dan ook om de dieren te gedogen en zelfs te temmen.

De wolven die de mens volgden, zouden hun territorium hebben opgegeven en waarschijnlijk niet of nauwelijks meer gepaard hebben met wolven die in dat territorium achterbleven.

“We hebben vandaag de dag een vergelijkbaar proces,” vertelt Wayne. Hij denkt dan aan wolven in Noord-Amerika die het rendier tijdens zijn duizend kilometerlange reis vergezelt. Wanneer deze wolven tijdens de winter weer terugkeren naar hun eigen territorium, paren ze niet met wolven die daar leven en nooit migreren. De onderzoekers denken dat ditzelfde proces speelde onder de wolven die achter de mens aangingen, waardoor zij zich uiteindelijk tot een aparte soort ontwikkelden.

Het onderzoek van Wayne is ongetwijfeld niet onomstreden.

Eerdere studies wezen er namelijk op dat de hond in het Midden-Oosten ontstond.

Wayne denkt die resultaten echter wel te kunnen verklaren.

“Toen we eerder overeenkomsten ontdekten tussen wolven uit het Midden-Oosten en gedomesticeerde honden, waren die overeenkomsten waarschijnlijk het resultaat van kruisingen tussen honden en wolven. Het suggereert niet per se dat de hond in het Midden-Oosten ontstond.”

Om de voorouders van moderne honden definitief in kaart te brengen zijn echter meer genetische studies nodig. Door de vele hondenrassen en het feit dat sommige honden later weer zijn gekruist met wolven, is het voor Thalman lastig om zijn theorie goed te onderbouwen.

“Maar dit is zeker een plausibel scenario voor de domesticatie van honden”, vindt hij.

HOND VAN GOYET 

Ook de hond van Goyet, het oudst bekende fossiel van een hondachtige, werd in de studie betrokken. Paleontologe Mietje Germonpré beschreef in 2009 het 32.000 jaar oude fossiel, dat gevonden werd in de grotten van Goyet, nabij Namen. De nieuwe studie wijst uit dat de hond van Goyet geen directe voorouder is van de moderne hond, maar veeleer toebehoort aan een uitgestorven zustergroep. Dit suggereert dat de schedel van Goyet stamt uit een vroege domesticatieperiode, zonder nakomelingen. De resultaten van het onderzoek werden gepubliceerd in Science

(kv)

(EOS)

EERSTE HONDEN STIERVEN UIT IN DE IJSTIJD

29 juli 2011

De eerste gedomesticeerde wolven stierven uit in de de laatste ijstijd. Dat blijkt uit onderzoek van Canadese wetenschappers.
Sommige wolven werden zeker 33.000 jaar geleden al gedomesticeerd door mensen, maar deze dieren brachten geen nakomelingen voort die het Laatste Glaciale Maximum
http://nl.wikipedia.org/wiki/Laatste_Glaciale_Maximum
overleefden.  De dieren waren zeer waarschijnlijk niet bestand tegen de kou.

Dat schrijven medewerkers van het Canadese onderzoeksinstituut Pacific Identifications
http://www.pacificid.com/
in het wetenschappelijk tijdschrift PloS ONE.
http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0022821

SKELET
De onderzoekers kwamen tot hun conclusies op basis van de vondst van een 33.000 jaar oud skelet van een wolf in een grot in het Altajgebergte
http://nl.wikipedia.org/wiki/Altaj_(gebergte)
in Siberië.

razboinichya canid

razboinichya

Figure 1. The Razboinichya canid.
 

A) aerial view, B) profile, C) palate, D) left mandible, E) left lower tooth row (scale on ruler in cm). Sub-triangular hole in the skull is the place of initial sampling for 14C dating in 2007.

doi:10.1371/journal.pone.0022821.g001

Figure 2. Coronoid process (mandible) profiles, clockwise from bottom left.

Thule-age dog (<1000 years old) from Devon Island, central Canadian Arctic [17]; modern Alaskan malamute (Univ. Victoria, Canada 90/28); Razboinichya canid; and Neolithic Chinese dog from Jiahu site [31]. Many Neolithic dogs from the Middle East and North American wolves [32] have a straight profile like Arctic Thule-aged dogs illustrated on the left, while dingo and Chinese wolves [33] have the slightly hooked profile shown on the right. Prehistoric North American dogs outside the Arctic [32], [33] have a profile with a more pronounced hook than the Razboinichya and Jiahu specimens above. Photo credits: Jiahu dog, Yuan Jing; Devon Island dog, Robert W. Park; modern Malamute, Susan J. Crockford; Razboinichya canid, Nikolai D. Ovodov.

doi:10.1371/journal.pone.0022821.g002

Het skelet wees er op dat het dier enkele kenmerken van een hond had. Het gebit van het dier is echter identiek aan dat van wolven.

“De vondst van deze hond demonstreert dat de omstandigheden 33.000 jaar geleden al gunstig waren voor de domesticatie van wolven”, verklaart hoofdonderzoekster Susan Crockford op Discovery News.

STABIEL

“Maar zulke omstandigheden moeten vele generaties stabiel blijven om tot de ontwikkeling van een echte hond te leiden”, aldus Crockford. “Het lijkt er op dat zulke omstandigheden niet aanwezig waren tot de periode die aanbrak na de laatste IJstijd, ongeveer 19.000 jaar geleden.”

In de nabijheid van het wolvenskelet uit Siberië zijn geen andere resten van gedomesticeerde wolven aangetroffen. De wetenschappers gaan er dan ook vanuit dat het om een zeer primitieve hond ging die mogelijk niet bewust is getemd door mensen.

VOEDSEL

Volgens Crockford kan de domesticatie van honden ook op een natuurlijke manier plaatsvinden als wolven zich vaak ophouden in de omgeving van mensen, bijvoorbeeld omdat ze er gemakkelijk voedsel kunnen vinden.

Op die manier zijn de eerste gedomesticeerde wolven waarschijnlijk langzaam afhankelijk geworden van mensen.
Comments   Op een rijtje  ;

-Er is één skelet van een wolf/hond gevonden ergens in siberië. ouderdom is bepaald op 33.000jaar.

De huidige hond is niet hetzelfde als deze oude vertegenwoordiger van de siberische hond/wolf …
Een aantal wolven zijn geëvolueerd tot de huidige honden. Een proces dat misschien wel lang heeft geduurd …. , waarbij deze siberische wolf/hond en misschien wel, maar misschien ook niet een rol heeft gespeeld.
De vondst van slechts 1 skelet van – 33.000 lijkt mij niet statistisch voldoende om conclusies te trekken( Er is ook niet genoeg vergelijkingsmateriaal  ? ) 
* Er zijn wél wolf/hond -skeletten onderzocht uit de tijd tussen 33.000 en 20.000 jaar geleden : daar wordt (in het artikel )het gevonden skelet ook  mee vergeleken.
*-Deze Siberische hond leefde zo’n 12.000 jaar voordat de huidige hond bestond. Je kunt net zo goed zeggen dat Luxemburgers niet bestaan omdat hun aantal niet statistisch significant genoeg is in verhouding met de complete wereld bevolking.

-De oorzaak van het overlijden van de gevonden wolfshond is onbekend
Stel dat het een ‘gehandicapte’ wolf/hond was
* En dat  zou  dan statistisch gezien wel relevant wezen ? : een gehandicapte hond?= Een handicap die een wolf op een hond laat lijken, allicht  ?
Om toch maar te pogen en te blijven “ontkennen ” dat de hond(als soort )  uit de  grijze  wolf(als soort ) is geevolueerd ?

*In het artikel staat dat de onderzoekers vermoeden dat het in dit geval om een zeer primitieve hond ging, die mogelijk niet bewust is getemd door mensen.
Maar dat wil nog niet zeggen dat die ene gevonden wolfshond in de grot gehandicapt was.

Maw …
Is dat ene skelet van 33.000jaar terug wel maatgevend ?

Natuurlijk is dat ene skelet van 33.000 jaar terug , maatgevend.

* Die onderzoekers hebben toch enkele kenmerken in het skelet gevonden die overeenkomen met de hond?
* -Wat nu wel zeker is geweten door die vondst en het onderzoek van dat skelet uit een grot in het Altajgebergte in Siberië, is dat sommige wolven populaties  zeker 33.000 jaar geleden al gedomesticeerd werden ( “bewust ”  door  mensen.?)
In dit geval is dat de Siberische (grijze )wolf geweest die  gedomesticdeerd is geraakt

http://nl.wikipedia.org/wiki/Domesticatie

De eerdere jongen van het  uitgestorven Siberische wolfshonden ras,  zullen wel enkele  skeletkenmerken van (huidige ) honden hebben gehad, die ook bij het gevonden exemplaar zijn aangetroffen

Het gebit was nog wel geheel identiek aan dat van de Siberische wolf waarmee  het domesticatie proce si s gestart

En het skelet kon zich daardoor aanpassen aan de domesticerende  leefomstandigheden.
.

Daaruit  kan  vermoedelijk  geconcludeerd worden, dat dergelijke Siberische wolfshonden exemplaren heel dicht in de buurt van mensen geleefd moeten hebben, tot in de grotten dicht bij het vuur, en dat ze zelfs gevoerd werden door mensen, waardoor hun gebit zich ook kon aanpassen met enkele kenmerken aan die domesticerende leefomstandigheden.

Het is door die vondst geweten dat deze dieren geen nakomelingen voortbrachten die het Laatste Glaciale Maximum overleefden. 

1.-  Die gedomesticeerde dieren waren vast niet bestand tegen de kou van het Laatste Glaciale Maximum.
De omstandigheden zoals de kou, hebben er  dus  voor gezorgd dat de soort zich niet verder heeft kunnen ontwikkelen tot een hond  omdat de populatie uitstierf
Voor  domesticatie  heb  je  namelijk meerdere generaties over een langere periode nodig, met gunstige fok omstandigheden zoals genoeg voedsel, om tot de ontwikkeling van een echte hond te kunnen komen.

2.-  Misschien hadden de mensen de rest van het “kweek”roedel al lang opgegeten vanwege de kou tijdens het Laatste Glaciale Maximum. En zijn ze na de laatste IJstijd, ongeveer 19.000 jaar geleden, opnieuw onder gunstige omstandigheden weer begonnen met fokken van wolfshonden uit de Siberische wolf.

Dat laatste is ook niet helemaal betrouwbaar  , De siberische roedels  kunnen zichzelf grotendeels gedomesticeerd hebben voordat de mens er actief aan te pas kwam en dat staat ook in het artikel vermeld.
Dat die Siberische wolven zichzelf grotendeels gedomesticeerd hebben door zelf in de buurt van mensen te gaan leven voor het voedsel, voordat de mens er actief aan te pas kwam.

Wanneer de mens bewust is gaan fokken met de nakomelingen daarvan, om er verschillende rashonden van te kunnen maken ,dat is (mij ) eigenlijk niet bekend.

Wel  een  mooi filmpje van de Siberische wolf ,zodat je een kleine indicatie hebt, hoe koud het kan zijn in de winter voor de overlevende wolven en paarden in Siberië.Kan je nagaan,hoe bar de omstandigheden waren voor wolven in de IJstijd.

http://natgeotv.com/nl/wild-russia/videos/siberia-eurasian-wolves

18 Oct 2008

Hondenschedel uit Waalse grot is oudste ter wereld

Een prehistorische hondenschedel die werd gevonden in de grotten van Goyet (Condroz) is het oudst bekende fossiel van een hond ter wereld. De grote hond leefde zo’n 31.700 jaar geleden. Dat besluit onderzoekster Mietje Germonpré van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen in een nieuwe studie, die binnenkort in het Journal of Archaeological Science wordt gepubliceerd. De hondenschedel lijkt erop te wijzen dat de domesticatie van de hond begon tijdens het Aurignaciaan (Jong-Paleolithicum).

Voor het onderzoek onderzocht paleontologe Germonpré, samen met collega’s uit onder meer Sint-Petersburg, Cambridge en Oxford, 117 schedels van recente en prehistorische honden, wolven en vossen. Volgens Germonpré vormt de grootte van de tanden het meest opmerkelijke verschil tussen de prehistorische hond en zijn moderne tegenhanger. Ze vergelijkt de tanden van de schedel dan ook eerder met die van wolven. Qua vorm leken de paleolithische honden wellicht op de Siberische husky, maar qua grootte hadden ze meer gemeen met grote herdershonden.

De analyse van de skeletten toonde aan dat paleolithische honden bredere en kortere snuiten hadden, en relatief bredere schedels dan fossiele en moderne wolven. DNA-onderzoek op Belgische fossiele wolven wees op een behoorlijk grote genetische diversiteit tussen de onderzochte exemplaren. Deze wolven uit het Laat-Glaciaal en het Pleniglaciaal jaagden vooral op paarden en bizons. Rendieren en muskossen daarentegen werden wellicht weinig bejaagd. Het dieet van de ‘hond van Goyet’ is nog niet gekend, aangezien het isotopenonderzoek op dit specimen nog bezig is. Ook het DNA van de hond werd nog niet onderzocht.

Germonpré vermoedt dat de domesticatie van honden begonnen zou kunnen zijn toen prehistorische jagers een vrouwelijke wolf doodden en haar jongen mee naar huis namen. Recent onderzoek op zilvervossen suggereert dat, als de meest volgzame puppies worden verzorgd en gekoesterd, er slechts tien generaties nodig zijn om morfologische veranderingen teweeg te brengen. Volgens Germonpré is het mogelijk dat de honden gebruikt werden voor de jacht op en het transport van wild. De honden konden ook gehouden worden voor hun vacht en vlees, als huisdier, of als dier met een rituele connotatie.

Lees meer: Fossil dogs and wolves from Palaeolithic sites in Belgium, the Ukraine and Russia: osteometry, ancient DNA and stable isotopes (Journal of Archaeological Science)
Bron: Discovery Channel

De hond van Goyet   <—Archief DOC 

_

Honden hielpen mogelijk honderden mammoeten om zeep

 

Als het om het uitsterven van de mammoet gaat, krijgen mensen vaak de schuld. Maar dat is niet helemaal terecht. Nieuw onderzoek suggereert dat de eerste honden een belangrijke bijdrage leverden aan de dood van vele mammoeten.

In het centrale en oostelijke deel van Eurazië werd meer dan één miljoen jaar geleden al door mensen op mammoeten gejaagd. Maar in de periode tussen 45.000 en 15.000 jaar geleden werden mensen er opeens verbazingwekkend goed in. In aardlagen uit die tijd worden in een vrij klein gebied soms wel de resten van honderden mammoeten teruggevonden. “Eén van de grootste vraagstukken omtrent deze gebieden is hoe met de wapens uit die tijd zulke grote aantallen mammoeten konden worden gedood,” vertelt onderzoeker Pat Shipman.

Techniek
Ze besloot zich in dat vraagstuk vast te bijten en stelde allereerst vast dat de mammoeten niet door een natuurramp of ouderdom of ziekte dood waren gegaan. Alles wees er dus op dat mensen in de eerdergenoemde periode een nieuwe techniek ontwikkelden om deze mammoeten te vangen en te doden en dat die techniek aanzienlijk beter werkte dan de technieken die ze in de duizenden jaren ervoor gebruikt hadden. Maar welke techniek was dat?

Dog man and mammoth

Op de foto ziet u de schedel van een hond. Na de dood van deze hond werd een groot bot – mogelijk van een mammoet – in zijn bek geplaatst. Mogelijk was het een soort begrafenisritueel waarmee mensen de hond erkenden als een succesvolle jager op mammoeten. De resten van de hond zijn afkomstig uit Tsjechië en zo’n 27.000 jaar oud.

Hond
Shipman komt met een hypothese: de allereerste honden hielpen mensen om de mammoeten te vangen. Ze baseert haar hypothese op recentelijk Belgisch onderzoek dat aantoont dat grote vleeseters in het gebied waar de mammoeten ontdekt werden geen wolven, maar honden waren. “Honden helpen jagers om hun prooi sneller en vaker te vinden en houden die prooi op zijn plaats door te grommen en aan te vallen terwijl de jagers eraan komen. Beide effecten zouden het succes van de jacht vergroot hebben.” Bovendien wijst het Belgische onderzoek erop dat deze honden bijzonder groot waren. “Ze konden helpen om de prooi naar huis te dragen of het karkas tegen andere roofdieren te beschermen en jagers in staat te stellen op de plek waar de mammoet gedood werd, te overnachten.”

Wolven
De hypothese van Shipman wordt onder meer onderschreven door het feit dat in gebieden waar de resten van veel mammoeten werden ontdekt, ook de resten van veel wolven en vossen werden aangetroffen. “Zowel honden als wolven zijn heel alert op de aanwezigheid van andere gerelateerde vleeseters en zij beschermen hun territorium en voedsel fel. Als mensen met gedomesticeerde honden of zelfs half gedomesticeerde wolven leefden en werkten, mag men verwachten dat er meer wilde wolven gedood werden.”

Nader onderzoek op plekken waar opvallend veel resten van mammoeten zijn teruggevonden, moet aantonen of de hypothese van Shipman klopt. Men zou dan op meerdere plekken met veel resten van mammoeten onder meer de resten van grote honden, wolven en vossen terug moeten vinden.

 

Bronmateriaal:
Domestication of dogs may explain large numbers of dead mammoths” – PSU.edu
De foto bovenaan dit artikel is gemaakt door Anthropos Museum / Mietje Germonpre.

 

_

_

 

 

 

Dog’s ancestry can be traced back 65 million years, from primitive carnivores called miacids,to around 16-23 million years ago Tomarctus appeared which nearly all canids descend.

afstamming 38879-hi-Dogs

°

EVOLUTIE   VAN DE  HONDACHTIGEN  

°hondachtigen<– doc archief 

Evolution_150dpi

stambom

In de loop van de zeventig miljoen jaar die ons scheiden van de aanvang het Tertiair, dat is het geologische tijdperk waarin de zoogdieren de overhand over de reptielen verwierven, verschenen talrijke hondachtigen  op aarde.

Deze hond-achtigen  waren zeer uiteenlopend van vorm : sommigen leken op beren, andere op hyena’s; weer andere op katten. Sommige waren heel klein, andere waren echte reuzen. Er moeten in het geheel minstens zeventig verschillende soorten geweest zijn.

Slechts enkele slaagden erin om die 700.000 eeuwen te overleven. De meeste zijn verdwenen, zoals ook de beer-honden (Amphicyonidae), de hyena-honden en de kat-honden niet meer bestaan.

Het is vrijwel onmogelijk voor de hondachigen  een afstamming vast te stellen die volkomen juist zou zijn. Niet echt bij gebrek aan punten van overeenkomst, maar omdat het bijzonder moeilijk is een keuze te maken tussen de talrijke dieren die enige gelijkenis met onze huidige hond vertonen.

°Miacidae

miacids

http://en.wikipedia.org/wiki/Miacids                                                                         http://nl.wikipedia.org/wiki/Miacidae

Uit de Miaciden   ontwikkelden zich in het  Vroeg Oligoceen   toen de bossen zich terugtrokken en plaats maakten voor graslanden, de familie Hondachtigen. Tot deze familie behoren onderfamilies:BorophaginaeHesperocyoninae (beiden uitgestorven wolfachtigen), Caninae (echte honden), Octocyoninae, en Symosyoninae

Borophaginae

Borophagus secundus

Borophagus is an extinct genus of the subfamily Borophaginae, a group of canids loosely known as “bone-crushing” or “hyena-like” dogs. Borophagus (boro = “carrion” or “flesh” and phagus = “to eat”) is the holotype genus. Though not one of the biggest Borophagines, it had a more highly-specialized capacity to crunch bone than larger genera such as Epicyon, which seems to be a trend of the group (Turner, 2004).

This specimen was discovered in Hemphill County, Texas in the Ogallala Formation.

Late Miocene

Borophaginae

Boraphaginae 2

°

Mesocyon, die zich ontwikkeld heeft uit de Hesperocyon leefde ca. 29 – 21 mjg. in Noord-Amerika.

____________________

A tree climber, Hesperocyon is the most common dog of the Oliogocene Hesperocyon is an extinct genus of canids (family Canidae, subfamily Hesperocyoninae). From the Duchesnean North American Land Mammal Age (NALMA).

Hesperocyon gregarius

_______________________________________________________________________________

Mesocyon,was de rechtstreekse voorvader is van de twee latere Hondachtigen uit het Oligoceen: deCynodesmus en de Tomarctus. De Mesocyon zou als schakel tussen de Daphoenus en deze  vermelde  typen kunnen worden beschouwd.

Van deze hondachtige zijn verschillende soorten bekend, met klauwen die vrijwel geen gelijkenis met die van de katachtigen vertoonden en die reeds goed aan het doel van hardlopen beantwoordden (de vijf functionele tenen bleven echter bestaan)

beer honden

bear dogs amphicyonidsmesonyx 2http://en.wikipedia.org/wiki/Bear_dog

Cynodesmus (35 – 30 mjg)

cynodesmus 1Cynodesmus

De Cynodesmus leek erg veel op een  Hyena  en had diverse katachtige trekken. Van dit dier lijken de wilde Zuid-Afrikaanse honden en de Afrikaanse hyena af te stammen. De Cynodesmus, ongetwijfeld het product van een hogere evolutie dan al zijn voorgangers, kan men als de windhond uit die tijden beschouwen, dus een hardloper bij uitstek.

afrikaanse wilde honden

afrikaanse wilde honden

African Hunting Dog Skull  // cast replica

Lycaeon pictus. Canidae. Single species. Lived in most of Africa south of Sahara and Egypt

 

Tomarctus (18 – 10 mjg )

Er zijn aanwijzingen dat deze Tomarctus minder intelligent was dan de huidige hond.

De Tomarctus, wiens schedel gelijkenis vertoont met die van de huidige hondenrassen, was eveneens een goed hardloper en leek op een das met een zware kastanjebruine vacht en een zeer dikke staart.

Tomarctus

De Canis (een benaming die niet uitsluitend de tamme hond, maar ook de wolf, de jakhals, de vos en alle soorten aanduidt die tot het geslacht ‘Canis’ behoren) verscheen in Europa, Azië en Afrika in het Plioceen, tien miljoen jaar geleden en in Noord-Amerika pas in het Pleistoceen, nauwelijks een miljoen jaar geleden.

De overgang van deze dieren van de Oude naar de Nieuwe Wereld hoeft ons niet te verbazen, daar die plaatsvond vanuit Azië dat in die tijd door een landtong met Noord-Amerika was verbonden. Nochtans bereikten deze migraties, wat betreft de honden, niet het zuidelijk halfrond. In die tijden migreerden dieren voortdurend over grote uitgestrekte gebieden heen en weer, op zoek naar gunstiger leefomstandigheden

De Hondachtigen (onze huidige gedomesticeerde hond, de wolf, de vos, de jakhals en vele wilde honden) stammen allen af van de Tomarctus.

°

CONCURENTEN . 

In het Mioceen (23,5 – 6 miljoen jaar geleden) werden de Hondachtigen door de Katachtigen voorbijgestreefd . De honden en wolven waren lichamelijk minder goed bedeeld dan de katachtige moordmachines, maar zij wisten een eigen manier van jagen te ontwikkelen door hun hersens te gebruiken en in groepen op jacht te gaan. Dus terwijl een kat het voornamelijk moest hebben van zijn geperfectioneerde lijf en ledematen gebruikte een wolf zijn verstand en sociale vaardigheden, net als de verwanten van de katten, de hyena’s die voor de hondachtige strategie hadden gekozen.

De honden ontwikkelden zich tot de Noord-Amerikaanse ‘achtervolgingsroofdieren’, zoals de hyena’s dat deden in de Oude Wereld.

Ze hebben allemaal (met uitzondering van de in het woud levende boshond) lange poten en lenige lichamen die geschikt zijn om te rennen.

De vroegste honden, in het Eoceen, hadden daarentegen korte poten en lange lijven en zagen eruit als de hedendaagse Viverridae (Civetkatten) uit de kattenfamilie. De honden hebben een bijzonder goed aanpassingvermogen.

De meesten eten vlees en wat vegetatie, maar de lepelhond eet termieten en andere insecten en af en toe een vogel of wat vruchten. Hun sociale karakter varieert eveneens sterk. Sommige leven in afzondering, terwijl anderen uiterst sociaal zijn en in groepen jagen. In feite kunnen er zelfs binnen één soort verschillende leefwijzen voorkomen.

Zo’n 5 miljoen jaar geleden wisten de honden de Oude Wereld binnen te komen en daar buitengewoon succesvol te worden. De rode vos heeft de wolf inmiddels onttroond als meest voorkomend zoogdier (afgezien van de mens) buiten de tropen.

In het verleden zijn er ook honden geweest die leken op katten (ze beslopen hun prooi in plaats van deze na te jagen) en bottenkrakende “hyenahonden” of borophaginae, maar deze stierven uit door de concurrentie van de katachtigen.

EXTANT  

Canidae

Dogs, Wolves, Foxes etc.

 

The Family Canidae is comprised of thirty-four species of wild dogs found throughout the world. They range from small foxes, coyotes, and jackals to large wolves and wild dogs, such as the dingo of Australia. Species may inhabit all terrains, from hot deserts to arctic ice fields. Many run in packs which may number up to thirty members, while others are solitary or hunt in pairs. Canids are cunning, skillful hunters with good hearing and an acute sense of smell. They utilize these skills to hunt and consume a variety of herbivorous animals, the staple of their diets. All canids belong to the Order Carnivora.

Species and taxonomy  //FAMILY CANIDAE 

Subfamily Caninae

  • True dogs – Tribe Canini
  • ** Coyotecoyte skull bc-143e-lgcoyte skullCanis latrans (also called Prairie Wolf)WTQ-105: Coyote  Skull ( Replica)WBC-143E: Coyote  Skull (Bone Clones) WSM-105: Coyote  Skull (Natural Bone Quality A)

WOP-04: Coyote  Baculum  (7cm) (Natural Bone)WCW-05: Coyote  Claw 2cm (Natural Bone)WK9-01: Coyote  Canine (SINGLE) (Natural Bone)

Coyote Baculum (7cm)                                      Claw  2cm                                                                   canines

WFP-07: Coyote  Footprint (Do Not Specify)WNT-05: Coyote  Negative Footprint (8.5x7cm) (Do Not Specify)

Thriving during the Pleistocene, the Dire Wolf is not a direct ancestor of any of today’s known species of canine. They once co-existed in North America with Grey Wolves. Dire Wolves had short, thick legs, a larger, broader skull and more massive teeth than the modern wolves. Their brain case is also notably smaller than their remaining canine cousins. Current belief is that they were likely scavengers rather than hunters. Remains of over 3,600 individuals have been recovered from the La Brea tar pits – more than any other species of mammal. This may also be an indication of their preying in packs on dead or incapacitated animals that were themselves trapped in the mire.

   

† Dire Wolf Skull  WBC-020T: Dire Wolf Skull (Tar Finish) (Bone Clones) WS-BC-020T: Dire Wolf Skull with Stand (Bone Clones)WS-BC-020A: Dire Wolf Skull with Stand (Bone Clones)WBC-020A: Dire Wolf Skull (Antique Finish) (Bone Clones)WRB-105: Dire Wolf Baculum (18cm) ( Replica)

† Dire Wolf Baculum (18cm)

 

 

 

 

  • ** Gray WolfCanis lupus (2.723 Ma to present)General , wolf (=canis lupus)

WBC-004: Gray Wolf Skull (Bone Clones)

WMO-17: Gray Wolf Canine (Museum Quality Replica)  WBC-172: Mexican Gray Wolf Skull (Bone Clones)

canine                                                                                        Mexican gray wolf

WRB-137: Gray Wolf Baculum (13cm) ( Replica)        WMO-16: Gray Wolf Claw (4cm) (Museum Quality Replica)

Baculum                                                                                 Claw

WBC-147: Red Wolf Skull (Bone Clones)Red Wolf Skull

*** Domestic DogCanis lupus familiaris

West Highland White Terrier

WSM-130: Domestic Dog Skull (Large) (Natural Bone Quality A)WSM-134: Domestic Dog Skull (small)  (Natural Bone Quality A)WSM-133: Domestic Dog Puppy Skull (Natural Bone Quality A)

Domestic Dog Skull                                                                                                                                   Puppy Skull                                                                                                                                                                           Boston Terrier

WBC-260: Bull Terrier Dog Skull (Bone Clones)Bull Terrier  WOK-2513: Boston Terrier Skull (Natural Bone) Boston terrier 

WBC-128: English Bulldog Skull (Male) (Bone Clones)WTQ-432: English Bulldog Skull (Female) ( Replica)

English Bulldog Skull (Male & female )

   

Neapolitan mastiff skull on top. Wolf skull on the bottom.

Wolf skull on the left. Neapolitan mastiff skull on right.

Bull Mastif

http://www.angelfire.com/mi/dinosaurs/dogs.html

Great dane dog

 File:Great Dane and Chihuahua Skeletons.jpg

Great  Dane                      Chihuahua Skeleton

mudwerks:</p><br /><br /><br /> <p>(via AMARANT CHIHUAHUA KENNEL - ILLUSTRATED CHIHUAHUA STANDARD)<br /><br /><br /><br /> [link via http://scientificillustration.tumblr.com/]</p><br /><br /><br /> <p>Skelechi! Even its skeleton is cute &lt;3

 

  

Lhasa Apso Dog

(shiu chiu) 

    

  • *** Dingo, most often classified as Canis lupus dingo (sometimes considered a separate taxon)

Dingo

  • ** Ethiopian WolfCanis simensis (also called Abyssinian Wolf, Simien Fox and Simien Jackal)
  • Genus Cuon
  • **
  • Cuon alpinus  ,  Aziatische wilde hond , rode hond, alpenhond , adjakDholeCuon alpinus or Canis alpinus (also called Asian Wild Dog)
  • Genus Lycaon
  • Genus Atelocynus
  • Genus Cerdocyon
  • Genus Dusicyon 

falkland island wolf

  • ** CulpeoLycalopex culpaeus
  • Genus Chrysocyon
  • manenwolf
  • Genus Speothos

 

  • True foxes – Tribe Vulpini

Poolvos

 

  • ** Red FoxVulpes vulpes (1 Ma to present)

red fox 1471-2148-13-114-4Red-fox_Flickr_Harley-Kingston

  • Genus Urocyon (2 Ma to present)
  • ** Gray FoxUrocyon cinereoargenteus

                                 

                                                       Gray Fox

      

 

  • Basal Caninae
  • Genus Otocyon (probably a vulpine close to Urocyon)

MITOCHONDRION

°

https://tsjok45.wordpress.com/2012/10/13/wp-evodisku-inhoud-b/  BIOLOGIE

°

http://nl.wikibooks.org/wiki/Celbiologie

Inhoud

Plantencellen
Dierlijke cellen

http://nl.wikipedia.org/wiki/Celbiologie

Celbiologie

De moleculaire opbouw en eigenschappen van cellen; het onderzoeksgebied van celbiologie

Celbiologie of cytologie is een onderdeel van de biologie met de cel als onderwerp van studie.

°

°MITOCHONDRION  <— archief document 

Mitochondrieën Benno Beukema http://home.kpn.nl/b1beukema/mitochondrien.html

°

Waarom cellen hun energiefabriekjes opeten

Belga

Mitochondriën zijn de energiefabriekjes van de cellen.

di 01/10/2013 – 14:42

Luc De Roy

Amerikaanse geleerden hebben het mechanisme ontrafeld waarmee mitochondriën -kleine organellen in de cel die de cel van energie voorzien – aangeven dat ze beschadigd zijn en opgeruimd moeten worden. Dat opent de mogelijkheid voor onderzoek naar middelen tegen ziekten als parkinson, waarvan gedacht wordt dat ze veroorzaakt worden door slecht functionerende mitochondriën in de zenuwcellen.

Het team van de University of Pittsburgh ontdekte dat cardiolipines, vetachtige stoffen die voor het eerst in hartweefsel ontdekt werden, een belangrijke rol spelen bij het mechanisme. Cardiolipines zijn een belangrijk onderdeel van het binnenste membraan van mitochondriën, en als een mitochondrium beschadigd is, verhuizen de cardiolipines van het binnenste naar het buitenste membraam. Daar moedigen ze de cel aan om het hele mitochondrium te vernietigen.

 

Belga

 

 

De cardiolipiden zijn echter maar een deel van het verhaal. Een proteïne dat LC3 heet, verbindt zich vervolgens met het cardiolipine, en LC3 zorgt er voor dat een gespecialiseerde structuur zich rond het mitochondrion vormt, om het af te voeren naar de centra in de cel waar het opgegeten wordt.

“Het is een overlevingsproces. Cellen treden actief op om slechte mitochondriën kwijt te raken, en goede mitochondriën te versterken. Als dat proces lukt, kunnen de goede mitochondriën in aantal toenemen en de cellen gedijen”, zei doctor Valerian Sagan, een van de hoofdauteurs van de studie die verschenen is in Nature Cell Biology. “Het is een prachtig, efficiënt mechanisme waar we ons op willen richten, en dat we zullen proberen na te bootsen bij de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen en behandelingen”, zei hij in ScienceDaily.

Veel onderzoek

Wel is er nog veel onderzoek nodig, volgens professor Charleen T. Chu, een andere hoofdauteur. “Er zijn nog veel vragen die opgevolgd moeten worden. Wat is het proces dat de aanzet geeft voor de cardiolipiden om naar de buitenkant van de mitochondriën te gaan? Hoe past dat traject in bij andere trajecten die het begin van ziektes als parkinson beïnvloeden? In dat verband is het interessant vast te stellen dat twee erfelijk genen van de ziekte van Parkinson ook gelinkt zijn met het verwijderen van mitochondriën.”

Professor Hülya Bayir, de derde hoofdauteur, zei in ScienceDaily dat het proces zich weliswaar in alle cellen met mitochondriën kan afspelen, maar dat het uitzonderlijk belangrijk is in zenuwcellen, omdat die zich niet zo makkelijk splitsen en regenereren als andere cellen in het lichaam.

“Ik denk dat deze bevindingen enorme implicaties hebben voor patiënten met hersenletsel”, zei ze. Het “eet me op”-signaal van de mitochondriën kan een therapeutisch doelwit worden, in de zin dat de beschadigde mitochondriën tot een bepaald niveau opgeruimd moeten worden. Anderzijds wil je ook niet dat het proces waarbij ze opgeruimd worden, zonder beperkingen verloopt. Je moet een bepaald evenwicht hebben, wat we kunnen proberen te bereiken met geneesmiddelen of therapie als het lichaam niet in staat is om zelf dat evenwicht te vinden.”

Congres

Het onderzoek is zo’n tien jaar geleden eerder toevallig gestart toen doctor Kagan op een congres aan de praat raakte met professor Chu. Chu bestudeerde autofagie, het proces van “zichzelf opeten”, bij parkinson, en hij zocht naar een verandering aan de buitenkant van de mitochondriën die het LC3-proteïne een signaal gaf om de beschadigde organel op te ruimen. Het bleek dat beide mannen elk een andere kant van dezelfde puzzel bestudeerden.

Samen met Hülya Bayir en een team van meer dan twintig geleerden, ontrafelden de twee geleerden hoe de mitochondriën het signaal geven dat ze niet goed meer werken en opgeruimd moeten worden.

Mitochondriën

Mitochondriën zijn organellen, kleine orgaantjes in de cel, die suikers en vetten oxideren, en daardoor energie leveren. Ze hebben twee membranen, een glad buitenmembraan en een geplooid binnenmembraan. Het is op de plooien van dat binnenste membraan, die cristae genoemd worden, dat de chemische reacties plaatsvinden die de energie produceren.

Algemeen wordt aangenomen dat mitochondriën oorspronkelijk, net als chloroplasten, de bladgroenkorrels bij planten, vrijlevende primitieve bacteriën waren die in een vroeg stadium van de evolutie in symbiose zijn gaan leven met hun gastheer. Dat wordt de endosymbiontentheorie genoemd.

Mitochondriën hebben dan ook hun eigen DNA, dat verschillend is van dat van de gastheer. Het DNA van de mitochondriën wordt enkel doorgegeven langs de kant van de moeder, aangezien in een bevruchte eicel enkel mitochondriën zitten van het cytoplasma van de moeder. Het cytoplasma is het “eiwit” van de cel, de dooier is de kern. De mitochondriën van de vader worden afgebroken in de eicel en hun DNA overleeft dus niet.

Het mitochondriale DNA blijft redelijk stabiel in de menselijke bevolking en het wordt dan ook gebruikt om onderzoek te doen naar het ontstaan en de verspreiding van de mens. Zo is men er achter gekomen dat 150.000 jaar geleden mitochondriale Eva leefde, de recentste gemeenschappelijke matrilineaire voorouder van alle nu levende mensen.

Belga

Een sterk vergrote en ingekleurde weergave (een transmission electron micrograph) van het DNA van een mitochondrium. In werkelijkheid is het DNA 5 tot 6 micrometer groot, hier is het 300.000 keer vergroot. Elk mitochondrium heeft 3 tot 6 van dergelijke DNA-molecules.

 

De energieleveranciers van onze cellen waren ooit parasieten

zo 19/10/2014 – 12:25 Luc De Roy
Parasitaire bacteriën zijn de naaste verwanten van mitochondriën, de organellen – kleine orgaantjes – die de cellen van dieren en planten van energie voorzien, en ze stalen eerst energie van de cellen in plaats van ze te leveren. Dat stelt een nieuwe studie van de University of Virginia. In die studie is met de modernste methoden het genoom ontrafeld van 18 bacteriën die nauwe verwanten zijn van de mitochondriën.

De studie is deze week verschenen in het online wetenschappelijk magazine PLoS ONE. Ze biedt een alternatief voor de twee theorieën die momenteel een verklaring geven voor het ontstaan van mitochondriën.

De eerste theorie, de endosymbiontische, stelt dat mitochondriën oorspronkelijk eenvoudige, prokariotische bacteriële cellen waren die opgeslokt werden door gastcellen, en die uiteindelijk mitochondriën werden, de “energiecentrales” die in bijna alle eukariotische cellen te vinden zijn.

Prokariotische cellen hebben geen celkern, eukariotische cellen zijn de cellen van planten en dieren die wel een celkern en bepaalde andere kenmerken hebben. De mitochondriën voorzien hen van energie door chemische energie uit suikers, vetten en eiwitten om te zetten in een voor de cel bruikbare vorm van energie. Met behulp van enzymen laten ze die stoffen reageren met zuurstof, met andere woorden, ze verbranden de stoffen, en de energie die vrijkomt bij die verbranding, wordt vastgelegd in energierijke ATP-moleculen (adenosine triphosphate in het Engels, adenosinetrifosfaat).

Mitochondriën hebben hun eigen DNA en kunnen daarmee binnen hun membraan zelf proteïnen maken, onafhankelijk van de kern van de cel. Er bestaan verschillende varianten van de endosymbiontische theorie.

De tweede theorie, de autogene, stelt dat mitochondriën ontstaan zijn doordat een deel van het DNA van de celkern van een eukariotische cel is afgesplitst rond de tijd dat de eukariotische cellen zich ontwikkeld hebben uit de prokariotische. Dat stuk DNA zou dan omgeven zijn door membranen, waar proteïnen niet door konden. Aangezien mitochondriën veel overeenkomsten vertonen met bepaalde bacteriën, heeft de endosymbiontische theorie de meeste aanhangers.

Kantelpunt

De oorsprong van mitochondriën ligt zo’n 2 miljard jaar in het verleden en is een van de belangrijkste kantelpunten in de evolutionaire geschiedenis van het leven op aarde. Er is echter weinig geweten over de omstandigheden die geleid hebben tot het ontstaan van mitochondriën.

Belga

Hun ontstaan wordt dan ook beschouwd als een van de raadsels in de moderne biologie. “We geloven dat deze studie het potentieel heeft om de manier waarop we denken over het ontstaan van mitochondriën te veranderen”, zei bioloog Martin Wu, de belangrijkste auteur van de studie, op de website van deUniversity of Virginia. “We zeggen dat de huidige theorieën, die allemaal stellen dat de relatie tussen de bacteriën en de gastcel van in het begin van de symbiose in het voordeel van beide was, waarschijnlijk fout zijn.”

“In de plaats daarvan geloven we dat de relatie waarschijnlijk vijandig was – dat de bacteriën parasieten waren en slechts later in het voordeel van de gastcel gingen spelen door de richting van het transport van ATP om te keren.”

Alzheimer

De ontdekking biedt volgens Wu een nieuw inzicht in de vroege geschiedenis van het leven op aarde, die uiteindelijk leidde tot de grote verscheidenheid aan eukariotisch leven die we vandaag kennen. Zonder mitochondriën om energie te leveren aan de rest van de cel, zou er nooit zo’n verbazende verscheidenheid kunnen ontstaan zijn, zei Wu.

“We hebben de genetische inhoud van de voorouders van mitochondriën gereconstrueerd, door het DNA van hun naaste verwanten te ontrafelen, en we voorspellen dat het parasieten waren die oorspronkelijk energie in de vorm van ATP stalen van hun gastheer –volkomen tegengesteld aan de huidige rol van mitochondriën”, zei Wu.

In de studie heeft WU ook vele menselijke genen geïdentificeerd die afgeleid zijn van mitochondriën. De identificatie daarvan kan mogelijk helpen om de genetische basis beter te begrijpen van het slecht functioneren van menselijke mitochondriën.

Dat kan een rol spelen bij verschillende ziekten, zoals alzheimer, parkinson, suikerziekte en een aantal ouderdomsziekten. Naast de belangrijke rol die mitochondriën spelen in het functioneren van cellen, wordt hun eigen DNA door geleerden ook gebruikt voor forensisch en genealogisch onderzoek, en om de menselijke evolutionaire geschiedenis te reconstrueren.

 

Cells’ powerhouses were once energy parasites: Study upends current theories of how mitochondria began

Artist's 3-D rendering of mitochondria , stock illustration.

Artist’s 3-D rendering of mitochondria , stock illustration.

October 16, 2014
 Source: University of Virginia
Summary:
Parasitic bacteria were the first cousins of the mitochondria that power cells in animals and plants — and first acted as energy parasites in those cells before becoming beneficial, according to a new study.
Zhang Wang, Martin Wu. Phylogenomic Reconstruction Indicates Mitochondrial Ancestor Was an Energy Parasite.
°

Mitochondriale  heteroplasmie  : natuurlijke selectie van mtDNA  in menselijk  cellencytoplasma  ( en weefsels ) ?

 13 november 2013   5

dna

Het voorkomen van meerdere types mitochondriaal DNA (mtDNA) in een cel of individu wordt heteroplasmie genoemd.

Dit fenomeen wordt veroorzaakt door willekeurige mutaties. Onderzoekers hebben nu vastgesteld dat deze mutaties toch niet zo willekeurig zijn als gedacht.

Mitochondria, vaak aangeduid als de energiecentrales van de cel, bevatten elk een circulair genoom, het mitochondriale DNA (mtDNA). Meestal bevat elk mitochondrium in elke cel van het lichaam hetzelfde type mtDNA. Maar af en toe komt er meer dan één type mtDNA voor in een cel of individu. Dit staat bekend als mitochondriale heteroplasmie.

Willekeurige mutaties
Heteroplasmie kan voorkomen doordat een individu het erft van zijn of haar moeder :(mtDNA wordt enkel doorgegeven via de maternale lijn) of doordat er een mutatie plaatsvindt die vervolgens door genetische drift in frequentie toeneemt.

Aangezien mutaties willekeurig zijn, zou heteroplasmie moeten verschillen tussen niet-verwante individuen, dat wil zeggen dat de heteroplasmie bij verschillende individuen veroorzaakt wordt door andere mutaties. David Samuels en collega’s testten deze aanname door het mtDNA van tien verschillende weefsels (o.a. nier, lever en long) van enkele niet-verwante individuen te vergelijken. Tot hun verbazing vertoonden bepaalde weefsels dezelfde mutaties in verschillende individuen.

Zouden mutaties dan toch niet zo willekeurig zijn als algemeen wordt aangenomen?  (1)

Selectie of mutatie-hotspot  ?
Omdat deze mutaties vooral voorkomen in de regio van het mtDNA dat een belangrijke rol speelt in de replicatie van het mitochondriale genoom, vermoeden de onderzoekers dat de mutaties leiden tot een betere replicatie.

Hierdoor verkrijgen de mitochrondria met de mutatie een selectief voordeel en nemen zo in aantal toe. Dit idee wordt ondersteund door experimenteel onderzoek op muizen door het lab van Brendan Battersby.

Zij introduceerden een ander type mtDNA in de lever en nier van muizen en stelden vast dat deze positief geselecteerd werd.

Een andere mogelijkheid is dat er weefselspecifieke mutatie-hotspots in het mtDNA aanwezig zijn. Het enzym cytidine deaminase, bijvoorbeeld, kan mutaties veroorzaken op specifieke regio’s in het mtDNA. Beide mogelijkheden sluiten elkaar natuurlijk niet uit, maar de onderzoekers geven de voorkeur aan het selectiemechanisme, grotendeels gebaseerd op het experimentele werk bij muizen.

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.

Bronmateriaal:
David C. Samuels, Chun Li, Bingshan Li, Zhuo Song, Eric Torstenson, Hayley Boyd Clay, Antonis Rokas, Tricia A. Thornton-Wells, Jason H. Moore, Tia M. Hughes, Robert D. Hoffman, Jonathan L. Haines, Deborah G. Murdock, Douglas P. Mortlock, Scott M. Williams. Recurrent Tissue-Specific mtDNA Mutations Are Common in Humans. PLoS Genetics, 2013; 9 (11): e1003929 DOI: 10.1371/journal.pgen.1003929

http://www.plosgenetics.org/article/info:doi/10.1371/journal.pgen.1003929
De foto bovenaan dit artikel is gemaakt door Apers0n (via Wikimedia Commons).

NOTEN  en REACTIES 

(1)

–> Alleen  niet-lethale(of neutrale)  mutaties  zijn essentieel  (in de afstammelingen-lijnen  ) … dat  is een eerste beperking van de zogenaamde( en meestal onbeperkt gedachte )  mutatiewaaier aan mogelijkheden….Veel genetische  defekten kunnen wèl latent  meereizen (wanneer ook functionele  mtDNA -genomen aanwezig blijven )                                                                                                     –>Mitochondrieën  worden verondersteld( in de endosymbiose theorie  )  af te stammen van ooit   in het celcytoplasme ingevangen oer- bacterieen  ; ook daar is er  sprake  van   variatie en mutaties  in het circulair  genoom van de bacterieen  ( zie lenski )

°

Evolutie bestaat weliswaar bij de gratie van toevallige, willekeurige mutaties, maar dat is alleen maar de relatief oninteressante basis (al vormen die mutaties wel een heel aardige ‘afstammingsklok’).

Waar het echt om gaat, is wat er NA die mutaties gebeurt: selectie. Deze selectie gebeurt op allesbehalve toevallige wijze. Mutaties die een organisme slechtere overlevingskansen geven in een bepaalde omgeving(!), zorgen ervoor dat dit organisme zich gemiddeld genomen minder goed voortplant dan een organisme van dezelfde soort met een voordelige mutatie —

Uiteraard bestaat een leefomgeving(1b) uit verschillende lagen ( of niches ) die samen een leefbare ecologisch evenwicht vormen , en dat evenwicht staat of valt met de diverse uitroeiende lethale mutaties die in de verschillende niveaus plaatsgrijpen: het grootste deel van deze mutaties zijn echter neutraal –                                                                                                                                

(1b)-> voor de mitochondrieën is dat millieu het cytoplasma …

Wat overblijft(of niet weggeselecteerd ) heeft overlevingskansen.

Wat geen overlevingskansen heeft ( bijvoorbeeld in een bepaald ecologisch evenwicht )verdwijnt. Wat er na miljoenen jaren uitkomt is onvoorspelbaar.

Wij beginnen langzaam maar zeker deze wetten door te krijgen.
Wat er uitkomt is volledig willekeurig. Heeft het levenskansen dan is er een blijvende nieuwe soort in status nascendi .

In het andere geval, is de dood het einde van het verhaal —> een cul- de- sac

°

MEER OVER TOEVAL  EN ORDE

‘Langton’s Ant’,

http://www.math.ubc.ca/~cass/www/ant/ant.html
Dit is een voorbeeld van een ontzettend simpel systeem met ontzettend simpele ‘natuurwetten’: een mier loopt over een rooster met oorspronkelijk alleen witte vlakjes. Als hij op een wit vlakje landt, gaat hij linksaf en maakt hij het vlakje zwart; als hij op een zwart vlakje landt, gaat hij rechtsaf en maakt hij het vlakje wit.

De vraag is nu of je iets kunt zeggen over het patroon dat ontstaat — en het resultaat is ronduit verrassend: je zou zeggen dat dit uiterst simpele ‘universum’ resulteert in een simpel geometrisch patroon. Dus niet. Het patroon dat ontstaat, lijkt juist volkomen chaotisch. OK, chaos dus — maar nee, ergens na zo’n 10.000 stappen ontstaat ineens een geordende structuur, die zich eindeloos uitbreidt. En de enige manier om dit te ontdekken is dus alle stappen te doorlopen; dit gedrag kan op geen enkele manier vooraf berekend of voorspeld worden.

Nu is dit natuurlijk maar een simpel ‘speeltje’, maar het geeft aan dat in zelfs de simpelste systemen zowel spontaan chaos als orde kan ontstaan — en in het geval van Langton’s Ant dus beide.

Creationisten vaak roepen vaak dat allerlei levende structuren te complex en/of goed geordend zijn om toevallig tot stand te komen vanuit een eenvoudiger systeem — en dus dat er een god ofzo aan te pas is gekomen.
Langton’s Ant bewijst het tegendeel op een even inzichtelijke als irritant ongrijpbare manier; iets zegt me dat je dit toch moet kunnen berekenen, maar nee, zelfs dit is een kwestie van gewoon maar zien gebeuren en je erover verbazen