https://frosthead.com

Pad "Fraude" kan zijn tijd vooruit zijn geweest

Vóór Charles Darwin was er Jean-Baptiste Lamarck, de Franse natuuronderzoeker die voorstelde dat een organisme zijn nakomelingenkenmerken kon doorgeven die het tijdens zijn leven had verworven. Het klassieke voorbeeld is het idee dat giraffen hun lange nek kregen door ze geleidelijk over opeenvolgende generaties uit te rekken in reactie op de noodzaak om voedsel hoog in de bomen te bereiken. Darwins theorie - die daarentegen stelde dat giraffen met de langste nek meer kans hadden om te overleven en zich voort te planten - won uiteindelijk de overwinning, hoewel het Lamarckisme tot ver in de 20e eeuw aanhield (vooral in de Sovjetunie, waar het werd nieuw leven ingeblazen als Lysenkoism).

Een voorstander van Lamarckisme in de jaren 1920 was de Oostenrijkse bioloog Paul Kammerer, die een reeks experimenten op amfibieën ondernam, waaronder de vroedvrouwpad. Deze padden zijn speciaal omdat ze op het land copuleren en vervolgens het mannetje de eieren uit het water houdt door ze rond, op het land, aan zijn eigen benen te dragen.

Door de padden in een droge, hete omgeving te plaatsen, bracht Kammerer de padden ertoe om in het water te paren. Onder deze omstandigheden legden de padden eenvoudig de eieren in het water - het mannetje droeg ze niet - en slechts enkele kwamen uit in kikkervisjes. Maar latere generaties die onder normale omstandigheden opgroeiden, gaven er de voorkeur aan om in het water te copuleren, en sommige mannen ontwikkelden een eigenschap genaamd "huwelijkspads" op hun voorpoten (zwarte vlekken die worden gebruikt voor het vastgrijpen van vrouwtjes en komen veel voor bij in het water levende padden). Kammerer geloofde dat dit het bewijs was dat de Larmarckiaanse evolutie echt was.

In 1926 stelde een herpetoloog echter vast dat de huwelijkspadden op het enige exemplaar dat overbleef van het experiment van Kammerer eenvoudigweg zwarte vlekken waren, gecreëerd door injecties met Indiase inkt. En zes weken nadat het papier van de herpetoloog in de natuur verscheen, pleegde Kammerer zelfmoord.

Kammerer ontkende het injecteren van de kikker, maar zijn experimenten werden nooit herhaald en hij wordt vaak opgehouden als een voorbeeld van Lamarckiaanse fraude. Niets is echter ooit bewezen, en huwelijkse kussens zijn sindsdien gevonden in een wilde vroedvrouwkikker, waaruit blijkt dat ze een mogelijke eigenschap zijn. Nu, in een nieuw artikel, beweert bioloog Alexander Vargas van de Universiteit van Chili dat Kammerer's experimenten intrigerend bewijs van epigenetica opleverden, waarin de expressie van een gen kan veranderen, maar niet de onderliggende volgorde, jaren voordat wetenschappers deze niet-Mendeliaanse vorm van overerving ontdekten.

In de tijd van Kammerer werd gedacht dat eigenschappen op een strikte Mendeliaanse manier werden geërfd, waarbij genen statistische wetten naleven. We weten nu dat genetica veel rommeliger is; de DNA-sequentie van een gen is slechts een deel van de afbeelding. Bij DNA-methylering bijvoorbeeld, hecht een methylgroep zich aan DNA, wat resulteert in minder expressie van het gen. Omgevingsfactoren kunnen de DNA-methylatie beïnvloeden en dit kan er ongeveer uitzien als de evolutie van Lamarck.

Vargas beweert dat het verplaatsen van de paddeneieren van land naar water hun omgeving heeft veranderd, en dat verandering veranderingen in genmethylatie kan hebben veroorzaakt. Het is nu bekend dat epigenetische mechanismen invloed hebben op enkele van de functies die in Kammerer's padden zijn veranderd, zoals de lichaamsgrootte van volwassenen en de grootte van eieren. "In plaats van fraude te plegen, " schrijft Vargas, "lijkt het erop dat Kammerer het ongeluk had dat hij struikelde over niet-Mendeliaanse erfenis in een tijd waarin de Mendeliaanse genetica zelf gewoon goed werd geaccepteerd."

Pad "Fraude" kan zijn tijd vooruit zijn geweest