Vleugels in een nieuw licht
De pepermot landt op de bast van een boomstam en opent zijn vleugels om uit te rusten. Een hongerige vliegenvanger die vlak achter hem zat, stort zich op zijn maaltijd maar verliest zijn prooi uit het oog. De mot mengde zich met de boomstam. Door zich te vermengen kon hij de vervelende vliegenvanger ontwijken, dus leeft de mot nog een dag. Dit lijkt een eenvoudige natuurlijke handeling, maar wetenschappers zijn nieuwsgierig naar hoe en waarom dit soort interacties ontstaan.
Peppered moths zijn gekleurd om op te vallen tegen bomen. Klik om te vergroten.
De cryptische vleugelkleur van de pepervlinder is gebaseerd op verschillende factoren. Hoe komt een individuele mot aan die vleugelkleur?
Hoe en waarom
Wetenschappers stellen dit soort vragen en testen ze op basis van eerdere kennis en toekomstvoorspellingen. Sommige veel voorkomende vragen gaan over hoe een eigenschap zich ontwikkelt. Dit staat bekend als de oorzaak. De proximale oorzaak van de vleugelkleur bij de pepermot is genetisch. Een specifiek gen bepaalt of de vleugels licht of donker gekleurd zijn. Bij motten die overleven en zich voortplanten, worden de genen voor een specifieke kleur doorgegeven aan hun nakomelingen.
Nu, laten we eens kijken naar het grotere plaatje. Waarom heeft een dier als de pepermot gekleurde vleugels? Waarom een eigenschap evolueert, staat bekend als de uiteindelijke oorzaak. We weten nu dat de vleugels van de pepermot de motten helpen zich te vermengen. Door zich te vermengen, vergroten ze hun overlevingskansen. Dus in een specifieke omgeving, kan één vleugelkleur meer motten helpen overleven dan de andere vleugelkleur. Dat is een vrij belangrijk voordeel. De proximate cause en ultimate cause zijn vaak beide betrokken bij het tot stand brengen van een eigenschap die een organisme helpt te overleven in zijn niche.
Fietsen kan worden gebruikt als een ander voorbeeld van proximate vs. ultimate causation. Klik voor meer details.
Inzicht in zowel de proximate als de ultimate causes helpt ons te begrijpen waarom eigenschappen in de loop der tijd veranderen. In niet-vervuilde bossen hadden motten met lichte vleugels meer kans om te overleven. In vervuilde bossen, pasten motten met donkere vleugels beter bij de omgeving. Ze hadden minder kans om door vogels te worden opgegeten en konden zich dus voortplanten en hun vleugelkleuren doorgeven.
We kunnen ook naar meer bekende problemen kijken in termen van proximate of ultimate vragen. Denk aan een fiets. Om vooruit te komen, beweeg je de pedalen. Hierdoor gaan de wielen draaien, waardoor de fiets in beweging komt. Dat is de proximale oorzaak van hoe een fiets werkt.
Maar wat zijn de uiteindelijke oorzaken van waarom de fiets beweegt? Een van de voorstellen is dat de mens een snellere manier nodig had om zich te verplaatsen. We hebben de fiets ontworpen om ons sneller te verplaatsen en onze tijd verstandiger te gebruiken.
Als je nog steeds in de war bent over proximate versus ultimate, probeer er dan eens op een andere manier over na te denken. Proximate en ultimate verklaringen verschillen ook in de tijdschaal waarop ze werken. Proximate verklaringen richten zich op dingen die gebeuren tijdens het leven van een individu. Uiteindelijke verklaringen richten zich op dingen die zich voordoen in populaties gedurende vele generaties. Denk je dat je het hoe en waarom van biologie onder de knie hebt?
Test Yourself
Probeer eens een paar proximate en ultimate vragen te verzinnen voor de volgende aanpassingen: Mottenkleur, groepsgewijs voedsel zoeken bij vogels, ouderschap bij zoogdieren, en huilende baby’s.
Klik hier om onze voorbeelden van vragen te zien
In vet zijn onze categorieën en voorbeelden van onze hoofdvragen opgenomen. Er zijn ook enkele subvragen opgenomen.
| ADAPTATIE | PROXIMALE VRAGEN | ULTIMATE VRAGEN |
| Mottenkleur |
Hoe wordt vleugelkleur veroorzaakt? Is vleugelkleur genetisch bepaald? Worden de verschillende kleuren motten veroorzaakt door DNA-mutaties? -Bepaalt het milieu de kleur van de mot? |
Waarom komt de ene kleur vaker voor? Welk gedrag of welke omgevingsfactoren bepalen welke vleugelkleur vaker voorkomt? Heeft de selectie van partners invloed op de vleugelkleur? Is vleugelkleur alleen nuttig omwille van camouflage? |
| Groepsgewijs voedsel zoeken |
Hoe vinden de vogels voedsel in groepen? -Graden de vogels elkaar op? Welke zintuigen gebruiken ze om voedsel te vinden? |
Waarom is het gunstig om in groepen naar voedsel te zoeken?
Is het veiliger om in groepen naar voedsel te zoeken? |
| Parenting bij zoogdieren | Hoe weten dieren hoe ze voor hun jongen moeten zorgen?
-Leren ze het van hun ouders? -Worden ze zo geboren? Zorgen hormonen voor het gedrag? |
Waarom zijn sommige dieren goede ouders?
Zorgen goede ouders voor een grotere overlevingskans? Doen dieren met goede ouders meer aan voortplanting? |
| huilende baby’s |
Hoe beslissen baby’s wanneer ze huilen? Is er een aanleiding die een baby doet huilen? |
Waarom huilen baby’s?
-Doen moeders meer hun best voor huilende baby’s? |
Nu proberen de antwoorden te achterhalen op enkele van de vragen die je voor diezelfde aanpassingen hebt gesteld.
Klik hier om onze antwoorden te zien
| ADAPTATIE | PROXIMALE OORZAAK | ULAATSTE OORZAAK | |
| Kleur van de mot |
Een specifiek gen codeert voor de zwarte kleur van de vleugel en een specifiek gen codeert voor de witte kleur van de vleugel. De zwarte kleur kwam voor het eerst naar voren als een genetische mutatie. |
Deze motvleugelkleuren evolueerden doordat mutaties die de mot hielpen zich aan te passen en te overleven, werden doorgegeven aan de volgende generatie. | |
| Vogels gebruiken het gezichtsvermogen om voedselgebieden en groepen van dezelfde soort te vinden. | Groepsgewijs voedsel zoeken is geëvolueerd om meer tijd te hebben om te foerageren terwijl anderen roofdieren opsporen. Hoe meer vogels in een groep, hoe kleiner de kans dat ze door een roofdier worden opgegeten. | ||
| Parenting bij zoogdieren | Het vrijkomen van het hormoon oxytocine wekt bij moeders en sommige vaders een ouderschapsinstinct op. | Goed ouderschap vergroot de overlevingskansen van de jongen. De jongen kunnen dan opgroeien en zich voortplanten, waarbij ze hun genen doorgeven. | |
| huilende baby’s | Specifieke triggers, zoals een natte luier, doet de baby huilen. | Menselijke baby’s zijn geëvolueerd om te huilen om de ouders op een specifieke behoefte te wijzen. |
Tying It All Together
Beide soorten oorzakelijk verband zijn op zichzelf interessant. Maar realiseer je dat ze met elkaar verbonden zijn. We moeten de natuur bestuderen met beide soorten vragen. Dit helpt ons te begrijpen hoe eigenschappen evolueren en organismen ten goede komen.
Aanvullende afbeeldingen via Wikimedia Commons. Olifantskever door Derek Ramsey.