Hoe meer overeenkomsten vertonen twee organismen?

Hoe meer overeenkomsten, hoe dichter de verwantschap? Een blik op classificatie en de complexiteit van de soort

In de fascinerende wereld van de biologie proberen we voortdurend orde te scheppen in de enorme diversiteit aan leven. Een van de belangrijkste manieren waarop we dit doen, is door organismen in te delen in taxonomische groepen, gebaseerd op hun overeenkomsten en verschillen. Hoe meer kenmerken twee organismen delen, hoe dichter hun evolutionaire verwantschap wordt verondersteld te zijn. Maar hoe werkt dit precies, en waar liggen de grenzen van deze aanpak?

Het concept is in principe eenvoudig: dieren met dezelfde fundamentele lichaamsbouw, bijvoorbeeld vier poten, een ruggengraat en een warmbloedig systeem, worden waarschijnlijk geclassificeerd in dezelfde groep (in dit geval, de zoogdieren). Vervolgens worden deze brede groepen verder onderverdeeld op basis van subtielere verschillen. Kijk bijvoorbeeld naar de indeling van de honden: alle honden, van de Chihuahua tot de Duitse Dog, behoren tot dezelfde familie (Canidae), maar vallen vervolgens onder verschillende geslachten en soorten.

De taxonomische indeling werkt als een hiërarchische boom, met grote, algemene groepen aan de basis en steeds specifiekere groepen aan de top. Denk aan de volgende niveaus, van breed naar smal:

• Rijk: (Animalia – Dieren)
• Stam: (Chordata – Chordadieren)
• Klasse: (Mammalia – Zoogdieren)
• Orde: (Carnivora – Roofdieren)
• Familie: (Canidae – Hondachtigen)
• Genus: (Canis – Hond)
• Soort: (Canis lupus – Wolf)

Hoe hoger twee organismen in deze boom overeenkomen, hoe nauwer ze verwant zijn. Maar de cruciale vraag is: welke overeenkomsten zijn het meest betrouwbaar om verwantschap vast te stellen?

In het verleden vertrouwden biologen voornamelijk op morfologische overeenkomsten: de overeenkomsten in de fysieke structuur en vorm van organismen. Maar met de opkomst van de moleculaire biologie hebben we een veel krachtigere tool in handen gekregen: genetische overeenkomsten.

Het vergelijken van DNA-sequenties biedt een ongekend niveau van detail om de evolutionaire relaties tussen organismen te bepalen. Hoe meer overeenkomsten er zijn in het DNA, hoe dichter de verwantschap. Deze genetische informatie heeft in veel gevallen geleid tot herzieningen van de traditionele classificaties, omdat morfologische overeenkomsten soms misleidend kunnen zijn als gevolg van convergente evolutie (waarbij organismen onafhankelijk van elkaar vergelijkbare kenmerken ontwikkelen door aanpassing aan een vergelijkbare omgeving).

Maar ook de genetische overeenkomst is niet altijd het sluitende bewijs. Hier komt het begrip soort om de hoek kijken.

De soortdefinitie is een van de meest fundamentele, en tegelijkertijd complexste, concepten in de biologie. De meest gangbare definitie (de biologische soortdefinitie) stelt dat een soort bestaat uit een groep organismen die zich onderling kunnen voortplanten en vruchtbare nakomelingen kunnen produceren. Belangrijk is dat deze nakomelingen ook reproductief geschikt moeten zijn.

Dit betekent dat twee organismen, ook al lijken ze uiterlijk sterk op elkaar en hebben ze een hoge genetische overeenkomst, niet tot dezelfde soort behoren als ze geen vruchtbare nakomelingen kunnen produceren. Denk bijvoorbeeld aan een paard en een ezel: ze kunnen zich kruisen en een muilezel voortbrengen, maar muilezels zijn steriel, waardoor paarden en ezels tot verschillende soorten behoren ( Equus caballus en Equus asinus, respectievelijk).

De soortdefinitie is echter niet zonder problemen. Bij organismen die zich ongeslachtelijk voortplanten is deze definitie niet bruikbaar. Bovendien zijn er gevallen van hybridisatie (kruisingen tussen verschillende soorten) in de natuur die de grenzen tussen soorten vervagen.

Concluderend kunnen we stellen dat hoe meer overeenkomsten twee organismen vertonen, zowel morfologisch als genetisch, hoe waarschijnlijker het is dat ze nauw verwant zijn en tot dezelfde taxonomische groepen behoren. Echter, de definitieve test voor het behoren tot dezelfde soort ligt in de mogelijkheid tot succesvolle voortplanting en het produceren van vruchtbare nakomelingen. De complexiteit van de levende wereld maakt de classificatie een voortdurend proces van verfijning, waarbij nieuwe ontdekkingen en inzichten ons begrip van de verwantschap tussen organismen steeds verder verdiepen.