|
|
|
[home] [alle Amsterdamse fossielenkenners] Symmetrische zeelelies Interview met Nico van Straalen © Annemieke van Roekel, maart 2009 80% van alle soorten die nu leven zijn ongewervelde dieren. Ook de Amsterdamse zeebeesten behoren tot die groep. Bioloog Nico van Straalen onderzoekt de evolutie van de ongewervelden. 'De soortenrijkdom en diversiteit van bouwplannen zijn enorm groot.' Nieuws over de aapmens volgt hij ook op de voet.  Waarom is er onder biologen steeds meer aandacht voor levende brachiopoden? In de boom van het leven nemen brachiopoden een bijzondere positie in, omdat ze de typische kenmerken van de Lophotrochozoa bezitten. Die diergroep heeft een tentakelkrans, ook wel lophofoor genoemd, rondom de mond. De anus zit buiten die tentakelkrans. Dat is bijvoorbeeld anders bij de veel primitievere zeeanemonen, die wel een tentakelkrans rond de mond, maar geen aparte anus hebben. Behalve de brachiopoden – ofwel de armpotigen – rekenen we ook de weekdieren, ringwormen en mosdiertjes tot de Lophotrochozoa. Hoeveel soorten brachiopoden leven er nu op aarde? In de periode vanaf het Cambrium tot aan het Krijt moeten er zo’n 30.000 soorten geleefd hebben. Nu zijn dat er nog maar een paar honderd. Ook zeelelies leven al sinds het Cambrium op aarde. Het zijn de oudste vertegenwoordigers van de stekelhuidigen, de Echinodermata. Het zijn interessante dieren omdat de kelk van bepaalde fossiele zeeleliesoorten tweezijdig symmetrisch is. De meeste moderne stekelhuidigen, zoals zeekomkommers, zeesterren en zee-egels, hebben een radiaire structuur, met vijf armen. Wat kun je daaruit afleiden? Het idee is dat stekelhuidigen oorspronkelijk tweezijdig symmetrisch zijn geweest. In de evolutie zie je heel vaak dat een dier dat vastgehecht op de zeebodem of een ander substraat gaat leven, uiteindelijk radiair symmetrisch wordt. In dat geval heeft hij als het ware geen richting meer. Het water komt van alle kanten, dus moet hij ook alle kanten op kunnen kijken. Aan radiaire symmetrie alleen, kun je dus niet zien of het dier primitief is of niet. Dieren die zich voortbewegen zijn meestal tweezijdig symmetrisch. Ze hebben een linker- en een rechterkant en een boven- en een onderkant. Waarom waren de tweekleppigen na het Perm succesvoller dan de brachiopoden? Waarom de tweekleppigen het gewonnen hebben van de brachiopoden is moeilijk te zeggen. Waarschijnlijk is hun manier om voedseldeeltjes uit het water te filteren, door gebruik te maken van kieuwen, uiteindelijk efficiënter geweest. Een lophofoor is geschikter voor de iets grotere deeltjes. Wellicht waren die op een gegeven moment niet meer voorradig vanwege een milieuverandering. Maar het blijft speculeren. Wat kan een bioloog met fossielen? Fossielen geven de uiteindelijke ijking van de evolutietheorie. Een bioloog onderzoekt het DNA of de eiwitten van een organisme. Op grond van de mutatiesnelheid van het DNA van twee soorten, kan een bioloog uitrekenen wanneer een gemeenschappelijke voorouder van die twee soorten heeft geleefd. Zo kom je voor de gemeenschappelijke voorouder van mens en chimpansee uit op een ouderdom van 7 miljoen jaar. Als je als bioloog uitsluitend de DNA-methode tot je beschikking hebt, kun je bijzonder zwak staan omdat je alleen maar terugredeneert in de tijd. Als een paleontoloog nu een mensachtige zou vinden van 10 miljoen jaar oud, dan hebben we als biologen een groot probleem. Wat betekent DNA voor de kennis over fossielen? Door meer kennis over het genoom, krijgen we steeds meer inzicht in de evolutie. In 1953 is de structuur van het DNA bekend geworden. Pas in de jaren tachtig is het mogelijk geworden DNA te vermenigvuldigen. Na 1995 zijn methodes ontwikkeld die het hele genoom in kaart kunnen brengen. Dit sequencen van DNA maakt sinds 2005 een enorme vlucht door. Tot hoe ver kun je met DNA-onderzoek teruggaan in de tijd? Het hangt ervan af hoe het DNA is geconserveerd. Intact DNA uit Egyptische mummies is moeilijk te verkrijgen omdat het weefsel gedroogd is. Bevroren materiaal is vaak wel voldoende intact. Zo kon de ijsmummie Ötzi, die in een gletsjerdal in Oostenrijk is gevonden, gedateerd worden op 5000 jaar oud. Wetenschappers zijn nu bezig het DNA van een 30.000 jaar oude Neanderthaler uit Kroatië te inventariseren. Het gaat om brokjes en stukjes DNA, die alleen door specialisten uit een fossiel kunnen worden gehaald. Er zijn maar twee laboratoria in de wereld die dat goed kunnen. Houdt u zich als evolutiebioloog vooral met de menselijke evolutie bezig? Nee, dat is meer een hobby. Ik houd me nu vooral bezig met de evolutie van ongewervelde dieren. 80% van alle dier- en plantensoorten op aarde behoort tot de ongewervelde dieren. Meer dan de helft daarvan is insect. Niet alleen de soortenrijkdom van ongewervelden is groot, ook de diversiteit van bouwplannen is enorm. Heeft kennis over DNA veel nieuwe inzichten over ongewervelden opgeleverd? Ja, een mooi voorbeeld zijn de kokerwormen met knalrood pigment en zonder mond, die bij de hydrothermale vents in de buurt van de Mid-Atlantische rug leven. Door hun bijzondere uiterlijk dachten biologen vroeger dat het een hele aparte groep wormen was. Dankzij DNA-onderzoek weten we nu dat het gewone ringwormen zijn. Het rode pigment is een soort hemoglobine, dat sulfide bindt dat uit de zeebodem ontsnapt. Het sulfide wordt vervolgens omgezet door bacteriën die in het lichaam van die wormen leven. Die bacteriën zijn op hun beurt weer voedsel voor de wormen. Hoe haal je die wormen naar boven? Met onbemande duikbootjes. Ze zijn dan niet meer levend. Hoe bent u in de biologie verzeild geraakt? Toen ik op de middelbare school zat, verschenen de eerste boeken die de energiecrisis en de milieuproblematiek aan de kaak stelden, zoals 'De biologische tijdbom' van Rattray Taylor. Het was het begin van de interesse voor het milieu vanuit de biologie. Ook vond ik 'De naakte aap' van Desmond Morris machtig interessant. In eerste instantie koos ik biologie met biofysica voor een exacte insteek. Pas later ben ik me met evolutiebiologie gaan bezighouden. In die tijd was nog niet veel bekend over de menselijke evolutie. In 1974 is Australopithecus afarensis pas gevonden. Het duurde tot de jaren negentig voordat er meer bekend werd over de afstamming van de mens. Welke wetenschapper inspireert u? Charles Darwin, door zijn enorme kennis van de levende natuur. Hij was een echte veldbioloog die enorm veel wist van de soorten die hij onder ogen kreeg en die hij vanuit de hele wereld opgestuurd kreeg. Hij wist heel veel, zowel van planten als van ongewervelde en gewervelde dieren. Hij heeft zelfs een heel boek geschreven over regenwormen en hoe ze de bodem verbeteren. Zou de biologie zich zonder Darwin anders ontwikkeld hebben? Dat denk ik niet. De persoonsverheerlijking die nu in het Darwin-jaar aan de gang is, vind ik niet terecht. Ik bewonder Darwin, maar je moet hem wel in zijn tijd plaatsen. Voor zíjn tijd was hij een genie, maar hij had geen flauw benul van genetica. Hij heeft zwaar onderschat hoe evolutie afhankelijk is van processen die zich afspelen op het niveau van de cel. Evolutie is een proces van kleine veranderingen in het genoom, wat leidt tot kleine veranderingen in het fenotype, het organisme zelf. Natuurlijke selectie is een manier om hier de goede types uit te selecteren, maar het is geen scheppende kracht. Die kracht komt van binnenuit. Is het geen tijdverspilling om in het Darwin-jaar zoveel over religie te praten? Ik geef regelmatig lezingen over het thema hoe de moderne biologie omgaat met levensovertuiging en religie. Dat is gewoon iets dat de mensen bezighoudt. Je kunt niet ontkennen dat de evolutietheorie fundamentele vragen oproept over de zin van het bestaan. Dan kom je al snel bij religie terecht. Welk land loopt voorop in het biologieonderzoek? De Verenigde Staten loopt voorop met het onderzoek naar DNA. Het merendeel van de genomen die nu in kaart zijn gebracht, is het resultaat van Amerikaans onderzoek. Ondanks de religieuze tegenkrachten? In de Verenigde Staten kom je echt van alles tegen. Je hebt er de meest extravagante kunststromingen en tegelijkertijd het extreem-conservatieve gedachtegoed. De top van de evolutiebiologen werkt daar, maar tegelijkertijd laten de mensen die fel tegen de evolutietheorie zijn ook van zich horen. Wordt de biologie tegenwoordig door de wiskunde gedomineerd? Niet zozeer door de wiskunde, wel door de bio-informatica. Voor de moderne biologie is dataverwerking heel belangrijk. Het sequencen van het genoom gebeurt nu in een gigantisch tempo. Dat vereist hele grote systemen voor de opslag van veel data. Welke raakvlakken heeft de biologie met de geologie? Het klimaatonderzoek en de koolstof- en stikstofcyclus zijn belangrijke raakvlakken. Biologen werken ook met archeologen samen om de ouderdom van organische resten, zoals hout, te bepalen. Wat is uw ideale invulling van het Darwin-jaar? Een goede inhoudelijke discussie over de mechanismen achter de evolutie. Ik ben er niet van overtuigd dat evolutie alleen maar werkt volgens het principe dat Darwin heeft beschreven. In de evolutieleer wordt de vernieuwingskracht door veranderingen in het genoom sterk onderschat. Welke voorbeelden van evolutie ziet u in uw dagelijkse omgeving? In gebieden die verontreinigd zijn met metalen en bestrijdingsmiddelen zie je dieren verschijnen die tegen deze stoffen een tolerantie hebben opgebouwd. Evolueert de mens nog steeds? De evolutie van de mens is vrijwel tot stilstand gekomen, met uitzondering van bepaalde ziekteresistenties. Ik denk dat de mens onderworpen zal blijven aan seksuele selectie. Aantrekkelijkheid is belangrijk bij het vinden van een partner. Gaan we met evolutie een kant op? Dat denk ik niet. De evolutie lijkt doelgericht, maar is het niet. De natuur bepaalt welke kant de evolutie opgaat. Foto: Nico van Straalen met een chimpansee op zijn werkkamer op de Vrije Universiteit © Annemieke van Roekel Achtergrond: fossiele zeelelie |
|
|
|
|
|
Geokids - Amsterdamse Fossielen is een project van
De Vuurberg Journalistiek &
Geo-educatie © Annemieke van Roekel. Niets van deze website mag worden
vermenigvuldigd of openbaar gemaakt door middel van druk, microfilm, fotokopie,
plaatsing van teksten en/of afbeeldingen op andere websites of op welke wijze
dan ook zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de auteur. [home] [top] [contact] |