Natuurlijke selectie

Natuurlijke selectie (in het Nederlands aanvankelijk natuurkeus^[1] genoemd) is het verschijnsel dat sommige organismen uit een bepaalde populatie beter in hun omgeving passen, dat wil zeggen: meer kans hebben om te zorgen voor overlevende nakomelingen dan minder goed aangepaste organismen. De best aangepaste organismen zullen steeds meer de overhand krijgen binnen de populatie (survival of the fittest). Het is daarmee een van de mechanismes van evolutie. Mutaties in, en recombinaties van, het erfelijk materiaal van de organismen veroorzaken de genetische variatie in de populatie, waardoor deze selectie mogelijk is.

Darwin introduceerde het concept in The Origin of Species (1859) en vatte het kernachtig samen: "Ik heb dit principe, waardoor elke lichte variatie, indien bruikbaar, behouden wordt, Natuurlijke Selectie genoemd".^[2]

Een paartje konijnen dat in een veilige omgeving met voldoende voedsel wordt geplaatst zonder roofdieren kan zich in enkele generaties enorm vermenigvuldigen. In de natuur blijft de konijnenstand echter gemiddeld genomen gelijk. Er gaan dus aanzienlijke aantallen konijnen te gronde voor ze zich kunnen voortplanten. De konijnen zijn echter ook niet allemaal identiek. Sommige krijgen een ziekte, andere worden met een kreupel pootje geboren, andere gaan te veel op in wat ze aan het doen zijn om goed om zich heen te kijken, andere trekken naar een gebied waar ze in de kleibodem niet goed holletjes kunnen graven, etc. Natuurlijke selectie houdt nu in dat het konijn met het kreupele pootje en het konijn dat niet goed oplet meer kans maken door een vos te worden opgegeten dan een konijn dat wel goed kan rennen en goed om zich heen kijkt. Konijnen die door het toeval bedeeld zijn met eigenschappen die maken dat ze minder alert reageren op hun omgeving hebben een geringere overlevingskans, konijnen die iets beter kunnen inschatten wat hun kansen zijn dan hun ouders hebben een iets betere overlevingskans.

Over een termijn van duizenden en miljoenen jaren zal een soort daarom geleidelijk veranderen, vooral als de leefomgeving (bijvoorbeeld onder invloed van klimaatomstandigheden) verandert. Althans dat is de rol die in de klassieke (graduele) evolutietheorie aan natuurlijke selectie toebedacht wordt. In de later ontstane punctualistische vorm van de theorie speelt natuurlijke selectie een wat andere rol.

Om de invloed van selectie door predatie in te schatten, kan het volgende praktische experiment worden opgezet:

Er wordt een 'populatie' van een 100-tal pissebedden (Oniscus asellus; Isopoda) in een experimentele omgeving geplaatst waar ze zich kunnen verstoppen voor de 'experimentele predator'. Deze laatste is iemand die (enkel) met één bepaald vanginstrument (vork, kam, etc.) ongeveer de helft van de pissebedden gaat vangen nadat ze in het midden van de omgeving werden uitgezet. Deze procedure moet driemaal worden herhaald voor de 'overlevenden'.

Vervolgens worden alle pissebedden in een beker met vochtige doekjes gezet (om de diertjes niet te laten uitdrogen) en worden zowel de 'overlevenden' als de 'gevangenen' opgemeten: lichaamslengte, aantal rugplaten en loopsnelheid. Deze meting gebeurt best door personen die niet weten of het hier om al of niet overlevenden gaat (dit is een zogenaamde dubbelblinde studie).

Op deze meetresultaten kan nu een statistische analyse worden uitgevoerd, die een antwoord geeft op de vraag "Zijn de overlevenden significant verschillend voor een bepaald kenmerk?".

Doordat elke populatie een genetische en daardoor ook een fenotypische variatie vertoont, zullen bepaalde pissebedden beter of slechter aangepast zijn om aan onze negatieve selectie te ontsnappen. Enkel deze diertjes zullen hun genen doorgeven aan de volgende generatie, die beter aangepast zal zijn aan de heersende milieu-omstandigheden.

Zie Seksuele selectie voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

Naast de selectie onder invloed van de overige milieufactoren, is er de selectie door de seksuele partners. Deze selectie is deel van de "survival of the fittest" maar kan tegengestelde effecten hebben aan de gevolgen van andere factoren.

Bij veel diersoorten hebben de mannen nauwelijks of geen rol in het grootbrengen van het nageslacht, maar is er intensieve competitie en strijd waarbij slechts een beperkt aantal mannen erin slaagt om voor nageslacht te zorgen. Voor de reproductie van de soort zijn maar weinig mannen nodig, maar toch worden er (te) veel mannen geboren. De grote selectie bij mannen zorgt ervoor dat ook schadelijke mutaties bij de vrouwen worden geëlimineerd zonder de algehele reproductieve capaciteit te verminderen. Alleen een klein deel van de genen heeft alleen invloed op de vrouwen.^[3][4]

De meeste dieren leven in sociale groepen. Naast de selectie op de individuele leden bepalen een succesvolle samenwerking en de individuele opofferingsbereidheid het succes van de groep. De belangen van de individu kunnen tegengesteld zijn aan het groepsbelang. Een goede combinatie van individuele gedragseigenschappen zoals dominant/onderdanig, curiositeit/voorzichtig is van belang voor de hele groep. De meeste leden van een groep zullen genetisch aan elkaar verwant zijn. Het reproductief succes van de hele groep is hierdoor ook van belang voor de individuele leden.

Kunstmatige selectie vindt plaats op een niet-natuurlijke wijze als de mens - door domesticatie - ingrijpt in het leven van sommige exemplaren van een soort (plant of dier). De mens bepaalt hoe deze exemplaren zich voortplanten, wat kan leiden tot snelle evolutie. Zo zijn in slechts enkele honderden jaren vele hondenrassen ontstaan. Bij het fokken van zilvervossen werd geselecteerd op tamheid en sociaal gedrag ten opzichte van de mens. Binnen opvallend korte tijd was een vossenras geproduceerd dat niet alleen qua gedrag, maar ook qua uiterlijk sterk op een hond leek.

Een recente ontwikkeling is genetische manipulatie waarmee rechtstreeks wordt ingegrepen in het erfelijk materiaal.

• Verwantschapsselectie
• De oorsprong der soorten