Beroemde denkers in de evolutie

Realiseerde zich dat soorten kunnen uitsterven.

Georges Cuvier

1800

Beschreef de eerste evolutietheorie.

Jean-Baptiste de Lamarck

1809

Beschreef de nog altijd actuele evolutietheorie.

Charles Darwin

1837

Stelde de wetten van erfelijkheid vast

Gregor Mendel

1863

Ontdekte DNA.

Friedrich Miescher

1869

Frederick Griffith

1928

Ontdekte horizontale genoverdracht.

Beschreef dat overerving via zaadcellen gebeurt.

Nicolaas Hartsoeker

1694

BEROEMDE DENKERS

Identificeerde DNA als het genetische molecuul.

Oswald Avery

1942

Reis verder

Reis mee door de tijd langs wetenschappers die belangrijke ontdekkingen deden over evolutie. Klik op de knoppen om verder te lezen.

in de evolutie

Georges Cuvier De Franse wetenschapper Georges Cuvier realiseerde zich dat de geschiedenis van het leven op aarde gedocumenteerd ligt in fossielen. Sommige fossielen die hij vond, waren van dieren die niet meer op aarde voorkwamen. Daarmee bewees hij, in tegenstelling tot wat mensen toen dachten, dat soorten kunnen uitsterven.

Nicolaas Hartsoeker De Nederlandse onderzoeker Nicolaas Hartsoeker gebruikte een van de eerste microscopen om zaadcellen te bestuderen. Hij stelde dat de kop van die zaadcellen een miniatuurmens bevatte, die in de buik van een vrouw uitgroeide tot baby. De baarmoeder zou volgens hem puur een broedmachine zijn die de groei mogelijk maakt. Het duurde nog tot halverwege de achttiende eeuw voor wetenschappers ontdekten dat materiaal van beide ouders nodig is om een baby te vormen. Wat dat materiaal precies is, wisten ze toen nog niet.

Jean-Baptiste Lamarck De Franse zoöloog en botanist Jean-Baptiste Lamarck beschreef de eerste evolutietheorie: het Lamarckisme. Die theorie stelt dat eenvoudige levensvormen steeds ontstaan uit levenloos materiaal en vervolgens een soort ladder beklimmen, waarbij ze transformeren in steeds complexere en betere soorten. Dat zou gebeuren doordat levende wezens kenmerken die ze gebruiken of vergaren in hun leven doorgeven aan hun nakomelingen. Kenmerken die ze niet gebruiken, zouden verloren gaan. Volgens de theorie van Lamarck is de evolutie een uitgestippeld pad, een weg naar volmaaktheid. Ondertussen weten we dat evolutie geen uitgestippelde route is en het ook niet leidt naar een ultiem, perfect wezen. Ook ontstaan organismen niet continu uit levenloos materiaal. Toch blijkt, ruim tweehonderd jaar later, dat Lamarck wel op het goede spoor zat wat betreft het doorgeven van vergaarde eigenschappen. Tot zo’n tien jaar geleden dachten wetenschappers dat vergaarde eigenschappen niet overerfbaar waren. Dat blijkt toch wel het geval. Door omgevingsfactoren, zoals dieet, luchtvervuiling en stress, ontstaan er kleine markeringen op het DNA . Dat zijn geen mutaties, maar omkeerbare aanpassingen die bepalen hoe en welke stukken DNA tot uiting komen. Die markeringen geven ouders wél door aan hun nageslacht, in ieder geval een paar generaties.

Charles Darwin Charles Darwin is waarschijnlijk de beroemdste wetenschapper in dit overzicht. Hij beschreef de evolutietheorie die nog altijd actueel is. Die theorie verklaart hoe levende wezens als planten, dieren en mensen uit een voorouder ontstaan en hoe, door een opstapeling van kleine aanpassingen, nieuwe soorten zich vormen. Darwin puzzelde zijn theorie in elkaar tijdens een ontdekkingsreis met het zeilschip HMS Beagle. Vanaf 1831 observeerde hij vijf jaar lang allerlei soorten dieren en planten in onder meer Zuid-Amerika, Afrika en Azië. Zo ontdekte hij dat soorten zich steeds aanpassen aan hun omgeving. Degene die dat het best en eenvoudigst doen, overleven en geven die eigenschappen door aan hun nakomelingen; natuurlijke selectie heet dat. Het duurde nog tot 1859 voordat hij zijn ontdekking publiceerde in het bekende boek On the origin of species. Rond 1837 hield Darwin ook een klein notitieboekje bij dat hij volkrabbelde met ideeën en speculaties. Op pagina 21 van het boekje schreef hij: ‘Georganiseerde wezens stellen een boom voor.’ Later tekende hij de eerste stamboom van het leven in datzelfde boekje: Charles Darwin, Public domain, via Wikimedia Commons

Gregor Mendel Gregor Mendel was een monnik en ’s werelds eerste geneticus. Hij experimenteerde met erwtenplanten om wetten van overerving te ontrafelen. Hij ontdekte dat sommige eigenschappen dominant zijn over andere. Alleen bij afwezigheid van de dominante eigenschap komt de niet-dominante (of recessieve) eigenschap tot uiting. Zo zijn paarse bloemen bij erwtenplanten dominant over witte. Dat geldt trouwens ook voor onze oogkleur: bruin is dominant over blauw.

Friedrich Miescher In 1869 ontdekte de Zwitserse chemicus Friedrich Miescher DNA. Hij isoleerde het molecuul uit witte bloedcellen. Op dat moment besefte hij, en de rest van de wetenschappelijker wereld, nog niet hoe belangrijk DNA is in de biologie.

Frederick Griffith De microbioloog Frederick Griffith ontdekte dat eigenschappen niet alleen overerven van ouder op kind, maar soms ook van het eneorganisme op het andere, zelfs als hetverschillende soorten organismen zijn. Horizontale genoverdracht heet dat. Griffith werkte met twee types bacterie die longontsteking veroorzaken (Streptococcus pneumoniae): de ene was zeer ziekmakend, de ander een stuk milder. Toen hij de milde bacteriën blootstelde aan dode bacteriën met de ziekmakende eigenschap, zag hij dat de milde bacteriën de ziekmakende eigenschap overnamen. Hoe dat precies werkte, kon de microbioloog moeilijk verklaren. Hoewel DNA al was ontdekt, wisten biologen nog niet dat dit het erfelijke molecuul was.

Oswald Avery De ontdekking dat DNA het erfelijke stofje is dat informatie overdraagt van ouder op kind, deden Oswald Avery en zijn collega’s Colin MacLeod en Maclyn McCarty. Toch geloofde de wetenschappelijke gemeenschap dat niet direct. Biologen hielden vast aan de heersende theorie waarin eiwitten de erfelijke factoren waren. Dat kwam doordat eiwitten zijn samengesteld uit twintig verschillende bouwstenen, terwijl er slechts vier bouwblokken bestaan om DNA samen te stellen. Wetenschappers dachten dat DNA-moleculen niet verschillend genoeg waren om zo veel informatie te bevatten en bestempelden DNA zelfs als saaie moleculen.

Ontrafelden de structuur van DNA: een dubbele helix.

1953

JAMES WATSON & Francis Crick

Marc Lieberman, CC BY 2.5, via Wikimedia Commons

Ontdekte dat antibioticaresistentie deels veroorzaakt wordt door uitwisseling van stukjes DNA.

Tsutomu Watanabe

1963

Ontwikkelde een manier om al het DNA van een organisme af te lezen.

Fred Sanger

1977

Onthulde een nieuwe tak aan de stamboom van het leven.

Carl Woese

1977

Maya Kandler, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Ontwikkelde een methode om DNA nog sneller af te lezen: next generation sequencing.

2005

Ontdekte dat mutaties niet geheel willekeurig zijn.

Detlef Weigel

2022

Jörg Abendroth /Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie, CC BY 4.0, via Wikimedia Commons

reis terug

Bewezen dat Oswald Avery gelijk had: DNA erft over van ouder op kind.

1952

Alfred Hershey & Martha Chase

Ontdekte dat sommige stukken DNA binnen een organisme 'springen'.

1951

BEROEMDE DENKERS

in de evolutie

Barbara M Clintock

c

Nick M Cooke

c

James Watson & Francis Crick De twee Britse wetenschappers ontdekten, samen met hun collega’s, dat DNA de vorm heeft van een dubbele helix. Daarbij zijn de twee delen als het ware elkaars negatieven. Watson en Crick realiseerden zich dat die eigenschap het makkelijk maakt voor cellen om DNA te kopiëren.

Tsutoma Watanabe Penicilline stond bij artsen en ziekenhuizen sinds de jaren veertig in de voorraadkasten. In de jaren zestig raakten artsen zich ervan bewust dat bacteriën steeds vaker ongevoelig waren voor penicilline en andere antibiotica. De Japanse microbioloog Tsutoma Watanabe trok de conclusie dat de horizontale genoverdracht die Griffith in 1928 ontdekte, de boosdoener moest zijn. Die uitwisseling van DNA maakt het mogelijk dat bacteriën ongevoeligheid voor antibiotica aan elkaar doorgeven. Watanabe was de eerste persoon die zich besefte dat die verspreiding van antibioticaresistentie snel zou gebeuren en hoe die precies in zijn werk ging.

Fred Sanger De Engelse Fred Sanger maakte creatief gebruik van oude en nieuwe technieken om voor het eerst de DNA-code van een organisme af te lezen. Sequencen heet dat. Samen met zijn collega’s publiceerde Sanger in 1977 het complete DNA van een virus. Een fikse doorbraak die hem de Nobelprijs voor de scheikunde opleverde.

Carl Woese Carl Woese was een van de eerste wetenschappers die de ontcijferde genetische code gebruikte om de evolutie uit te tekenen in een stamboom. Omdat sequencen van DNA nog niet ver genoeg was doorontwikkeld, gebruikte hij informatie van het andere genetische molecuul: RNA. Voor die tijd gebruikten biologen uiterlijke kenmerken om de evolutie in kaart te brengen. Door genetische informatie als basis te gebruiken, ontdekte Woese een heel nieuwe tak organismen naast de al bekende eukaryoten (zoals dieren, planten en mensen) en bacteriën: de eencellige archaea.

Nick McCooke In de jaren zeventig was sequencen nog een helse, handmatige klus. Daar kwam een aantal jaar later verandering in, doordat het proces steeds meer werd geautomatiseerd. Met nieuwe technologieën en computers ontwikkelden Nick McCooke en zijn team in 2005 een snellere en nauwkeurigere manier om DNA van organismen af te lezen: next generation sequencing. Het aantal organismen waarvan het DNA bekend is, stijgt sinds de uitvinding van die techniek exponentieel.

Detlef Weigel Lange tijd dachten wetenschappers dat mutaties willekeurig waren en dat alleen de genetische veranderingen die nuttig bleken, behouden werden. Dit jaar ontdekte Detlef Weigel samen met zijn collega’s dat die mutaties toch niet zo willekeurig zijn. Stukken DNA die ervoor zorgen dat het organisme in leven blijft en zich voortplant, zijn bijvoorbeeld minder vaak doelwit van mutaties.

Alfred Hershey & Martha Chase Deze twee wetenschappers bevestigden de ontdekking van Oswald Avery dat DNA overerft van ouder op kind. Het doorslaggevende experiment voerden ze uit met virussen die bacteriën infecteren, bacteriofagen. Die virussen bestaan uit maar twee onderdelen: DNA en eiwitten. De onderzoekers hingen een radioactieve markering aan óf het DNA óf de eiwitten. Ze zagen dat het radioactief DNA terechtkwam in de nakomelingen, en radioactieve eiwitten niet. Zo bewezen ze eens en voor altijd dat DNA, en dus niet eiwitten, de erfelijke moleculen zijn.

Barbara McClintock Ondertussen wisten wetenschappers dat eigenschappen overerven van ouder op kind én dat die zich soms verspreiden via horizontale genoverdracht van het ene naar het andere organisme. De Amerikaanse botanicus Barbara McClintock ontdekte in maisplanten dat sommige stukken DNA binnen de plant verspringen van plek. Zulke mobiele stukjes DNA noemde ze springende genen. Tegenwoordig weten we dat die springende genen niet alleen in mais voorkomen, maar in bijna elk organisme.