doctorwho schreef:Mijn indruk is dat jij aan meer complexiteit meer mogelijkheden toekent. In het geval deze complexiteit het gevolg is van toegenomen specialisatie zal dit binnen deze specialisatie meer voordeel leveren dan soorten die dit niet hebben. Echter bij veranderende omstandigheden zijn minder complexe en in dit geval minder gespecialiseerde vormen in het voordeel.
Een kleine correctie op het laatste. Bij veranderende omstandigheden zijn snel reproducerende organismen in het voordeel, en het lijkt voor de hand liggend dat simpeler organismen zich sneller kunnen reproduceren. In de meeste gevallen is dat ook zo. Maar soms wordt dat verschil alleen maar bepaald door een verschil in fysieke grootte, terwijl van een verschil in complexiteit niet te spreken is. Een konijn reproduceert bijv. heel wat sneller dan een capibara, maar is niet meer of minder complex, het zijn allebei knaagdieren.
Maar het voordeel van een snellere reproductie, of die nu door een verschil in fysieke grootte of een verschil in complexiteit veroorzaakt wordt, is sterk afhankelijk van de
snelheid waarmee de omstandigheden veranderen en de totale grootte van verandering. Er is bijv. een impact van een 10 km diameter bal van steen en ijs met een snelheid van 80 km/s voor nodig om alles wat groter is dan pakwet een kat te doen uitsterven, en dan ook nog eens alleen op het land. Om nog meer te doen uitsterven moet je de gehele aarde gedurende miljoenen jaren in een ijsbal veranderen. En dan nog zien we na afloop de overlevenden weer evolueren in de richting van meer complexiteit (Cambrische explosie waarbij vele nieuwe bodyplans zich ontwikkelden).
De snelheid van reproductie kan simpelweg niet zo'n belangrijke factor zijn als jij veronderstelt, tenzij er helemaal niets klopt van de Tree of Life
En ten slotte: meer complexe organismen hebben ook meer complexe reproductiesystemen waarin vele complexiteit-verhogende aanpassingen zitten om de reproductiesnelheid zo hoog mogelijk te houden zonder aan de kwaliteit van de reproductie af te doen. M.a.w. de noodzaak tot snelle reproductie is zelf een complexiteit-verhogende drijfveer in de evolutie
De complexiteit waar jij op doelt noem ik diversiteit verder spreken we dezelfde taal.
Neen! De complexiteit waar ik op doel is zeker niet gelijk aan diversiteit, maar komt uit de informatietheorie. Simpel gezegd komt het erop neer dat complexiteit evenredig is met het aantal woorden dat nodig is om een organisme, of een deel van het organisme zoals het gebit, fysiek
volledig te beschreven. Daarom ook beschouw ik het konijn en de capibara en alle andere knaagdieren als (zo goed als) gelijk in hun complexiteit, er zitten nl. bij allen dezelfde bitjes in. De meercellige OO uit mijn eerdere voorbeeld heeft 1 bit informatie meer nodig om te beschrijven dan de eencellige O.
Natuurlijk gaat diversiteit wel hand in hand met complexiteit, organisme OOO zou meer mogelijke permutaties met gelijke complexiteit hebben dan OO, maar dat is niet waar ik op doelde.
Een aantal voorbeelden van complexiteit-verhogende stappen in de Tree of Life:
- Overgang naar meercelligheid en daaropvolgende differentiatie
- Segmentatie bij ongewervelde dieren en daaropvolgende differentiatie van de segmenten
- Overgang naar seksuele reproductie en daaropvolgende splitsing van de soort in twee geslachten
Wellicht is het voor verdere discussie handig als jij jouw definitie van complexiteit ook geef. Want ik heb ook het idee dat we op bepaalde punten langs elkaar heen praten.
Smaken verschillen, maar zelf vind ik het een van de mooiste tegenstrijdigheden in de moderne wetenschap. De theorie van Darwin, geïnspireerd door zijn waarnemingen van natuurlijke variatie en bedoeld om deze variatie op een wetenschappelijke manier te verklaren, voorspelt juist een afname van deze diversiteit. Dat we toch een verbijsterende verscheidenheid aan levensvormen met de gekste aanpassingen tegenkomen is daarom wonderlijk.
Verwonderlijk is het zeker, maar de tegenstrijdigheid zie ik niet. Er is weliswaar een verbijsterende verscheidenheid aan levensvormen, maar al die levensvormen delen een groot aantal van hun genen. De verscheidenheid aan genen in de natuur is aanmerkelijk lager dan de verscheidenheid in levensvormen, en het zijn de genen, niet de organismen, waar evolutie op in werkt.
Waar natuurlijke selectie de variatie in genetisch materiaal probeert in te krimpen, doen mutaties de variatie continu toenemen (gemiddeld 1 op de 3000 genen in elke generatie). Stel je voor dat je deze twee effecten zou kunnen ontkoppelen. Eerst de mutaties een aantal generaties hun gang laten gaan zonder te selecteren, dan neemt de variatie toe. Vervolgens de leefomstandigheden een aantal generaties hun selectiewerk laten zonder verdere mutaties op te laten treden, dan neemt de variatie weer af. En dan het proces herhalen ad infinitum. Als ware het een pulserende massa (de laatste scene van Monty Python's Meaning of Life komt hier plotseling in mijn gedachten op), zie je de variatie steeds opzwellen om vervolgens weer in te krimpen. En het netto resultaat hiervan is dat, na iedere cyclus, het gemiddelde een heel klein beetje verandert is, omdat de selectie itt de mutaties niet random is.
Tel daarbij op dat de "Fitness-landscape" multidimensionaal is, en zowel geografisch als chronologisch continu verandert, dan wordt de huidige diversiteit van het leven zeer goed voorstelbaar.
En nu ga ik even schaamteloos speculeren:
De ontkoppeling van mutatie en selectie zoals ik geschetst hebt vindt natuurlijk niet plaats, maar iets wat daarop lijkt speelt wel op het niveau van het individuele organisme, met een periode van 1 generatie. Als je een lijn van afstammelingen van een enkel organisme volgt, dan komen de mutaties in het DNA (degenen die er voor evolutie toe doen, in het DNA van de zgn. germline) periodiek naar buiten toe; dwz. ze treden pas in werking op het moment dat het DNA vertaald wordt in de nakomelingen. Dan gaat de natuurlijke selectie aan het werk om de variatie in het genetisch materiaal van de nakomelingen in te snoeien (simpelweg doordat een aantal nakomelingen omkomen) totdat er nog een aantal nakomelingen overblijven die tot reproductie komen, waarbij er weer een nieuwe scheut variatie toegevoegd wordt.
Als je nu van alle organismen de cycli van toename en inkrimping van de variatie in de directe nakomelingen, bij elkaar optelt, dan is dat de evolutie van het leven. Nu geef ik direct toe dat dit een weinig praktische kijk is omdat je onmogelijk die som daadwerkelijk kan uitvoeren. Maar aangezien je elke functie (ook niet-periodieke) kunt schrijven als de som van een reeks periodieke functies, volgt daaruit wel dat je uit de superpositie van de cycli van een schier oneindige aantal organismes en hun nakomelingen ook tot een schier oneindige diversiteit kunt komen. (voor de wiskundig onderbouwden: denk aan Fourier-reeksen).
Het verklaren van deze grote hoeveelheid variatie is nog steeds een van de meest fundamentele problemen in de biologie.
Ik snap dat niet goed. Waar zit hem dat probleem dan precies? Is de vergroting van de genetische variatie tgv van de mutatie in 1 op de 3000 genen per nakomeling niet genoeg? Die 1 op de 3000 is niet zo weinig als het in eerste instantie lijkt. Bij mensen levert dat al gemiddeld 10 mutaties per nakomeling per persoon, waar de natuurlijke selectie vervolgens op in kan werken. Dan hangt het af van welk percentage van mutaties negatief is (in relatie tot de fitness) en welk positief is of de variatie toeneemt of niet (toch?). Nu vermoed ik dat die percentages lastig te bepalen zijn, al was het maar omdat het negatief of positief zijn van een mutatie zelf niet altijd duidelijk is omdat het + of - zijn zelf weer van de omstandigheden afhangt. En dan zijn er ook nog de vele mogelijke neutrale mutaties die zich kunnen verspreiden en die in een later stadium, als de omstandigheden veranderen, plotseling wel een positieve of negatieve invloed op de fitness kunnen hebben.
Doctorwho, zou je het probleem verder willen specifieren?
Dit is trouwens wel een bijzonder interessante discussie aan het worden (waarvoor dank aan alle deelnemers), het haakt ook in op het topic "
Remmen wij onze eigen evolutie" in ditzelfde forum. Daarin heb ik al geargumenteerd dat onze technologie, die op zich een phenotypische expressie is van onze genen, ons steeds meer in staat stelt om genen die in het verleden als negatief tov de fitness beschouwd hadden moeten worden beschouwd, tegenwoordig neutraal zijn tov fitness.
Toename van fitness impliceert dus niet automatisch toename van
complexiteit
Niet automatisch nee, maar gemiddeld over lange perioden en over alle organismen wel.
Maar voor zover ik het hier bevatten kan krijg je van mij volledig gelijk.
