Het overlopende-meertjesmodel van transgenerationele ontwikkeling

In het begin van de twintigste eeuw voltrok zich in de biologie een omwenteling in het denken over de relatie tussen ontwikkeling, overerving en omgeving die bekend staat als ‘de mendeliaanse revolutie.’ De komende weken bespreek ik een aantal hoogtepunten van deze omwenteling. In deze eerste post beschrijf ik het beeld van ontwikkeling, voortplanting en overerving in de eerste helft van de negentiende eeuw.

Dit is de eerste post in een korte serie over de mendeliaanse revolutie in de biologie.

Een belangrijk bestanddeel van de mendeliaanse revolutie is de opkomst van een nieuw vakgebied: de genetica of erfelijkheidsleer. Dit onderdeel van de biologie houdt zich bezig met de relatie tussen de toestand van kenmerken van van elkaar afstammende organismen van verschillende generaties (zoals de kleur van de ogen van een ouderpaar, hun kinderen en hun kleinkinderen). Erfelijkheids-onderzoekers beschrijven patronen in de opeenvolging van deze kenmerktoestanden en verklaren die patronen aan de hand van de overerving van zogeheten ‘genen’, factoren of toestanden die van generatie op generatie overgedragen worden via de geslachtscellen.

De ontwikkeling van dit vakgebied ging hand in hand met de constructie van een manier om het verschijnsel erfelijkheid (dus: de relatie tussen de toestand van overeenkomende kenmerken van van elkaar afstammende organismen in opeenvolgende generaties) te beschrijven en verklaren in abstractie van de details van de manier waarop organismen zich ontwikkelen.1

De grondslag voor deze benadering is gelegen in een onderscheid tussen overerving of transmissie (de overdracht van erfelijke factoren van het ene organisme op de andere) en individuele ontwikkeling (de vorming van een volwassen individu).

Dit onderscheid tussen overerving en ontwikkeling is historisch gezien verre van vanzelfsprekend. Tot aan het eind van de negentiende eeuw werden ontwikkeling, voortplanting en overerving doorgaans gezien als verschillende aspecten van een zich van generatie op generatie voortzettend ontwikkelingsproces.

Je zou het individuele organisme in het negentiende eeuwse denken over voortplanting en ontwikkeling kunnen vergelijken met een meertje dat af en toe overloopt. Er vormen zich dan verschillende beken. De meeste ervan drogen op als het water in het meertje weer daalt. Soms gebeurt er iets bijzonders: er vormt zich een nieuw meertje dat op een of andere raadselachtige manier niet uitdroogt als de bronbeken opdrogen, maar langzamerhand groter wordt en uiteindelijk zelf overloopt en nieuwe beken gaat vormen.

Deze manier van denken wordt door wetenschapshistorici vaak aangeduid als ‘developmentalism’ (ontwikkelingsdenken). Ik geef de voorkeur aan plastischer aanduidingen als ‘overlopende-meertjesdenken’ of ‘overlopende-meertjesmodel’.

In deze manier van denken is het zo vanzelfsprekend dat de eigenschappen van de ouders op hun kinderen worden overgedragen dat lange tijd niemand op het idee kwam de relatie tussen de eigenschappen van organismen van opeenvolgende generaties aan systematisch onderzoek te onderwerpen. Alle aandacht ging uit naar de ontwikkeling van een op de ouders gelijkend volwassen individu. Verschillen tussen ouders en kinderen en tussen kinderen onderling zouden ontstaan ten gevolge van verstoring van de normale ontwikkeling, milieu-invloeden, leerprocessen, opvoeding en, bij de mens wellicht, individuele keuzes.

Voorzover er vragen rezen met betrekking tot overerving konden die beantwoord worden aan de hand van twee intuïtieve en breed aanvaarde ideeën: blending inheritance en inheritance of acquired characteristics.

Blending inheritance is het voor de hand liggende idee dat na de conceptie het materiaal dat de ene ouder bijdraagt vermengd wordt met dat van de andere ouder (de vloeistof in het kind van een meertje met een rode vloeistof en meertje met een gele vloeistof is natuurlijk oranje gekleurd …). Dat de nakomelingen niet in alle opzichten het gemiddelde van hun ouders zijn, valt eveneens gemakkelijk te begrijpen als we aannemen dat niet alle kenmerken even sterk zijn (als rood een sterke eigenschap is en kleurloos een zwakke, zijn de kinderen van een meertje met een rode vloeistof en een meertje met een kleurloze vloeistof natuurlijk rood).

Inheritance of acquired characteristics ligt eveneens voor de hand: als je flink wat zout in een meertje gooit worden de beekjes zouter en dus komt er meer zout in de kind-meertjes terecht.

De vraag naar de erfelijkheid van individuele eigenschappen komt in eerste instantie op naar aanleiding van teelt- en fokpraktijken en pogingen door hybridisatie (kruising van rassen of soorten) nieuwe gewassen te kweken.

De systematisch studie van de relatie tussen de eigenschappen van ouders en kinderen komt echter pas van de grond in het kader van de discussie over overerving, variatie en selectie die zich na het verschijnen van Darwin’s On the Origin of Species (1859) ontspint.

Geraadpleegde literatuur

Mijn beeld van het verloop van de mendeliaanse revolutie is, behalve op de literatuur die ik in de afzonderlijke posts noem, voor een groot deel gebaseerd op de volgende overzichtswerken:

  • Peter Bowler The Mendelian Revolution, Athlone, London, 1989.
  • Bert Theunissen & Rob Visser De wetten van het leven, Ambo, Baarn, 1996 (zie met name hoofdstuk 12: “Van groei naar genentransmissie”).
  • Jean Gayon Darwinism’s Struggle for Survival, Cambridge University Press, 1998.

  1. Het woord ‘ontwikkeling’ en daaraan verwante termen zoals ‘ontwikkelen’ slaan, tenzij uit de context anders blijkt, op de ontwikkeling van een volwassen individu uit een bevruchte eicel. 
Advertenties

, ,

  1. Een reactie plaatsen

Geef een reactie

Gelieve met een van deze methodes in te loggen om je reactie te plaatsen:

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s

%d bloggers liken dit: