Het vorige hoofdstuk gaf voorbeelden in overvloed van evolutionaire sprongen na massa-extincties. Als we de voorbije tijdperken als geheel bekijken, zien we dat elke geologische periode de opkomst van nieuwe levensvormen markeert die duidelijk meer geëvolueerd zijn dan de levensvormen uit de vorige periode.

Dit inzicht in evolutie was denkers uit het verleden verre van vreemd. Al meer dan twee millennia geleden creëerde de Griekse filosoof Anaximander[1] een opmerkelijk goed onderbouwde evolutietheorie:
Anaximander geloofde dat het leven ontstond in de zee en dat dieren door bepaalde aanpassingen aan de omgeving hun moderne vorm hadden gekregen. Hij geloofde dat de menselijke soort moest zijn geëvolueerd uit andere dieren[2].
De theorie van Anaximander betrof geen ongegronde speculatie, aangezien fossielen, hun oorsprong en hun betekenis al bekend waren in het oude Griekenland[3]. Concepten van evolutie die vergelijkbaar zijn met die van Anaximander vinden we in de Romeinse tijd, bijvoorbeeld in de geschriften van Lucrecius:
Lucretius stelde dat door een vorm van natuurlijke selectie monsterachtige wezens uitstierven en dat de overlevende dieren konden overleven vanwege hun kracht, snelheid of intelligentie. Lucretius was het niet eens met Anaximander en stelde dat een landdier niet uit een zeedier zou kunnen evolueren en stond sceptisch tegenover de opvatting dat de ene soort uit de andere kon evolueren[4].
Het concept van evolutie was eeuwen later nog steeds in omloop, zoals blijkt uit deze passage uit de Muqaddima[5]:
Dan moeten we een blik werpen op de wereld van de schepping. Het begon met mineralen en ging op een ingenieuze, geleidelijk wijze over naar planten en dieren. Het laatste stadium van mineralen is verbonden met het eerste stadium van planten, zoals kruiden en zaadloze planten. Het laatste stadium van planten, zoals palmen en wijnranken, is verwant aan het eerste stadium van dieren, zoals slakken en weekdieren die alleen over een tastzin beschikken. Het woord "verbinding" met betrekking tot deze geschapen dingen betekent dat het laatste stadium van elke groep volledig is voorbereid om het eerste stadium van de nieuwste groep te worden. Dan breidt de dierenwereld zich uit, haar soorten worden talrijk, hetgeen uiteindelijk middels een geleidelijk scheppingsproces leidt tot de mens, die in staat is tot denken en reflectie. Het hogere stadium van de mens wordt bereikt vanuit de wereld van de apen, die over scherpzinnigheid en gewaarwording beschikken, maar die niet het stadium van werkelijk nadenken en reflecteren hebben bereikt. Op dit punt komen we bij het eerste stadium van de mens. Tot zover reikt onze (fysieke) waarneming[6].
Vergelijking tussen vogel en menselijk skelet door Pierre Bellon (1555 AD)
© Public Domain​Vergelijking tussen vogel en menselijk skelet door Pierre Bellon (1555 AD)
Evenzo werd tijdens de Verlichting, bijna twee eeuwen voor Charles Darwin, het concept van evolutie op grote schaal getheoretiseerd door denkers als Pierre Louis Maupertius[7] en John Ray[8]. Maar bedenk dat Ray, net als Lucretius, niet geloofde in een progressieve evolutie van de ene soort naar de andere:
Dieren die op een bepaalde manier verschillen, behouden voor altijd hun onderscheidende soort; de ene soort ontstaat nooit uit het zaad van een andere, noch omgekeerd[9]
Uit het bovenstaande blijkt dat gedurende de 24 eeuwen die tussen Anaximander en Charles Darwin liggen, evolutie bekend, onderzocht en getheoretiseerd was[10].

Tientallen jaren vóór Charles Darwin was evolutie al algemeen bekend, zoals blijkt uit het werk van Jean-Baptiste Lamarck[11], Étienne Geoffroy Saint-Hilaire[12] en Lorenz Oken[13], die gedetailleerde evolutietheorieën ontwikkelden en die, evenals de meeste andere evolutietheorieën uit die tijd, saltationisten waren. Saltatie komt van het Latijnse "saltus" dat "sprong" betekent. Voor vrijwel alle wetenschappers uit die tijd verliep evolutie door plotselinge en grote veranderingen.

Charles Darwin was derhalve helemaal niet de uitvinder van de evolutietheorie; hij verving eenvoudigweg door complexiteit gedreven evolutionaire sprongen door willekeurige, geleidelijke veranderingen. Grofweg gezegd, verving Darwin een waarheid door leugens.

Het Darwinisme berust op twee uitgangspunten: willekeurige mutaties die kleine veranderingen teweegbrengen. Beide uitgangspunten worden weerlegd door de feiten. Wat de willekeur betreft: hieronder volgen de waarschijnlijkheden dat willekeurige mutaties resulteerden in verschillende levensvormen gedurende 5 miljard jaar van willekeurige evolutie:

Dus over 5.109 jaren werd de kans op willekeurige synthese van zo'n 103 enzymen in een protozoëncel geschat op ~10-40.000 en de kans op het ontstaan van de mens op ~10-24.000.000[14].

De waarschijnlijkheid van 10-24.000.000 is vrij vergelijkbaar. Zij is gelijk aan 0,XXX1%, waarbij XXX staat voor 24 miljoen nullen. Als de kans om de loterij te winnen 1 op 14 miljoen is[15], dan is 10-24.000.000 de kans dat je 10 keer per seconde van je leven de loterij wint. Dat zou een van de redenen kunnen zijn waarom alle experimenten om zelfs de eenvoudigste levensvormen te herscheppen op een mislukking uitdraaiden[16].

Het tweede uitgangspunt van het Darwinisme postuleert kleine stapsgewijze veranderingen. Dit zou moeten leiden tot een onafgebroken gegevensbestand van fossielen die levensvormen tonen die zeer geleidelijk van de ene naar de andere soort overgaan. Het probleem is dat de fossielen een volledig ander verhaal vertellen:
Darwins centrale dogma, dat de nadruk legt op "kleine stapjes" (Darwin 1859,1871), wordt in feite volledig weerlegd door de fossiele gegevens, omdat de eukaryotische evolutie over het algemeen met grote sprongen verloopt in afwezigheid van tussenvormen (Eldredge en Gould 1972; Gould 2002; Hoyle en Wickramasinghe 1984)[17].
In feite was Darwin zelf zich pijnlijk bewust van de bodemloze kloof tussen zijn theorie van geleidelijke evolutie en de dynamische aard van het fossielenbestand:
Charles Darwin zag het fossielenbestand eerder als een belemmering dan als een hulpmiddel voor zijn theorie. Waarom, vroeg hij (1859, p. 310), vinden we niet "een oneindig aantal overgangsschakels die de langzame en gestage werking van natuurlijke selectie illustreren? Waarom zit dan niet elke geologische formatie en elk stratum vol met zulke tussenliggende schakels? De geologie laat zeker geen dergelijke fijnmazige graduele organische keten zien; en dit is misschien wel het meest ernstige bezwaar dat tegen mijn theorie kan worden ingebracht" (1859, p.280)[18].
Darwins twijfels werden bevestigd door modern onderzoek, gebaseerd op het steeds groeiende aantal ontdekte fossielen en nieuwe paleontologische technieken. Recente onderzoeksdocumenten, waaronder één uitgebreide metastudie, tonen aan dat evolutionaire sprongen eerder regel dan uitzondering zijn:
Uit meer moderne studies, waaronder een meta-analyse van 58 gepubliceerde studies over soortvorming in het fossielenbestand, bleek dat 71% van de soorten stasis vertoonde, terwijl 63% geassocieerd werd met onderbroken patronen van evolutionaire verandering. Volgens Michael Benton "lijkt het dus duidelijk dat stasis veel voorkomt, wat niet voorspeld werd door moderne genetische studies." Een uitstekend voorbeeld van evolutionaire stasis biedt de varen Osmunda claytoniana. Volgens paleontologisch bewijs bleef deze varen gedurende minstens 180 miljoen jaar onveranderd, zelfs op het niveau van gefossiliseerde kernen en chromosomen[19].
Het voorbeeld van Osmunda claytoniana staat niet op zichzelf. Zoals eerder vermeld[20], verschenen tardigrades tijdens de Cambrische levensexplosie van circa 540 miljoen jaar geleden en bestaan nog steeds, ondanks dat ze gedurende een half miljard jaar weinig of geen evolutionaire veranderingen hebben ondergaan.

Zoals uit het bovenstaande citaat blijkt, maken niet alleen de meeste soorten een evolutionaire sprong, maar ervaren ook lange perioden van totale stagnatie (stilstand). Deze opeenvolging van plotselinge sprongen en lange periodes van stagnatie is volledig in strijd met het concept van geleidelijke verandering.

De hierboven aangehaalde studies hebben echter alleen betrekking op soorten. Het ontstaan en verdwijnen van hele families, clades en zelfs fyla - zoals de Cambrische explosie[21] illustreert met de plotselinge verschijning van meer dan 90% van de moderne fyla, waarvan sommige meer dan 500 miljoen jaar vrijwel onveranderd bleven - is nog minder lineair dan het patroon dat bij soorten wordt vertoond.

Ondanks de initiatie van Darwins postulaat als onveranderlijke waarheid tijdens de 19e en 20ste eeuw, hield het Saltationisme stand. De kloof tussen het Darwinisme en de fossiele werkelijkheid werd dermate groot, dat het saltationisme sinds de jaren 1960 een opleving kent:
McGillavry (1968, p. 70) schreef dat "veel soorten helemaal geen evolutionaire verandering vertonen". Hij merkt op dat, hoewel geleidelijke veranderingen theoretisch kunnen worden verwacht, deze zeldzaam zijn en geen neveneffect van het fossilisatieproces vormen. Een andere zeldzame uitspraak in deze richting werd gedaan door Kurten (1965, p. 345): "De situatie suggereert dat nieuwe soorten relatief snel ontstonden, maar, eenmaal gevestigd, de neiging hadden zonder enige verandering te blijven bestaan[22]."
En in de jaren 1970 werd, dankzij het werk van Niles Eldredge[23]Harry Whittington[24] en Stephen Jay Gould[25], een modern alternatief voor Darwins theorie ontwikkeld:
Ondanks aanzienlijke verschillen in details namen zowel Whittington als Gould aan dat alle moderne dierenfyla vrijwel gelijktijdig gedurende een vrij korte geologische tijdspanne ontstonden. Deze opvatting leidde tot de modernisering van Darwins levensboom en de intermitterende evenwichtstheorie, ontwikkeld door Eldredge en Gould aan het begin van de jaren 1970, die evolutie zag als lange intervallen van bijna volledige stilstand van ontwikkeling (evolutionaire stasis) die werd "onderbroken" door korte perioden van snelle verandering[26].
Het onderstaande diagram illustreert de fundamentele verschillen tussen de vloeiende Darwinistische evolutielijn (lichtgrijs) en de grillige saltationistische curve (zwart), waarin lange perioden van stilstand (horizontale delen van de curve) worden afgewisseld met plotselinge evolutionaire sprongen (verticale delen van de curve):

Complexiteit van levensvormen versus aantal soorten
© Sott.netComplexiteit van levensvormen versus aantal soorten
In het bovenstaande diagram wordt de cycliciteit van massa-extincties/levensexplosies geïdealiseerd op een cyclus van 27 miljoen jaar. In feite zijn er naast de komeetcyclus van 27 miljoen jaar, die synchroniseert met meer dan de helft van de gedocumenteerde massa-extincties[27], ook andere komeetcycli of geïsoleerde (niet-cyclische) komeetgebeurtenissen die andere massa-extincties kunnen verklaren.

We zien tevens dat de biodiversiteit, zoals aangegeven door het aantal soorten of hogere taxa, constant blijft over lange perioden:
Sepkoski (1978) stelde een expliciete verdediging op van het gebruik van hogere taxa (b.v. families of ordes) als surrogaat voor soortendiversiteit, waarbij hij ordinale diversiteit gebruikte om te concluderen dat de aantallen bestaande mariene soorten sinds het late Ordovicium (~440 miljoen jaar geleden) constant zijn gebleven[28].
Er bestaat dus een duidelijke decorrelatie tussen complexiteit en diversiteit. Terwijl de laatste met sprongen toeneemt, blijft de eerste in grote lijnen constant. En na dit korte uitstapje naar de geschiedenis van de evolutietheorie, zullen we terugkeren naar ons onderzoek van de eerder beschreven oorzaken van evolutionaire sprongen.

[1] Anaximander (ca. 610 - ca. 546 v. Chr.) was een pre-Socratische Griekse filosoof die leefde in Miletus, een stad in Ionië. Hij behoorde tot de Milesische school en werd onderwezen door zijn meester Thales. Hij volgde Thales op en werd de tweede meester van die school, waar hij Anaximenes en waarschijnlijk ook Pythagoras tot zijn leerlingen rekende.
Zie: Wikipedia contribuanten (2021). "Anaximander". Wikipedia, The Free Encyclopedia
[2] Jacob Bell (2019) "Evolutionary Theory in Ancient Greece & Rome" Classical Wisdom
[3] University of Berkeley editors (1996) "Evolution and Paleontology in the Ancient World". University of Berkeley
[4] Jacob Bell (2019) "Evolutionary Theory in Ancient Greece & Rome" Classical Wisdom
[5] Boek geschreven door de Arabische geschiedkundige Ibn Khaldun in 1377 AD
[6] Khaldun, ibn. (1377) "The Muqaddimah" Vertaald door Franz Rosenthal
[7] Franse wiskundige en filosoof (1698 - 1759)
[8] Engelse naturalist (1627 - 1705)
[9] Ray, (1686) "History of Plants", vertaald door E. Silk
[10] Osborn, Henry Fairfield (1894). "From the Greeks to Darwin: An outline of the development of the evolution idea". Macmillan and Co
[11] Franse bioloog en naturalist (1744 - 1829)
[12] Franse naturalist (1772 - 1844)
[13] Duitse naturalist, botanicus, bioloog en ornitholoog(1779 - 1851)
[14] Preoteasa, E., & Apostol, M. (2008) "Collective dynamics of water in the living cell and in bulk liquid. New physical models and biological inferences". arXiv: Biological Physics
[15] Wikipedia contribuanten (2021) "Lottery mathematics" Wikipedia
[16] Steele EJ, et al. (2018) "Cause of Cambrian Explosion - Terrestrial or Cosmic?" Prog Biophys Mol Biol. 136:3-23
[17] Merill Singer et al. (2011) "Extinctions: History, Origins, Causes & Future of Mass Extinctions" Cosmology Science Publishers
[18] Niles Eldredge & Stephen Jay Gould (1972) "Punctuated Equilibria: An Alternative to Phyletic Gradualism" In "Models in Paleobiology". Freeman Cooper. pp. 82-115
[19] Wikipedia contribuanten (2021) "Punctuated equilibrium". Wikipedia
[20] Zie Deel II, Hoofdstuk "De Cambrische levensexplosie"
[21] Zie vorige Hoofdstuk "De Cambrische levensexplosie"
[22] Eldredge, N. (1971) "The Allopatric Model And Phylogeny In Paleozoic Invertebrates" Evolution 25: 156-167
[23] Amerikaanse bioloog en paleontoloog (1943-)
[24] Amerikaanse paleontoloog (1916 - 2010)
[25] Amerikaanse paleontoloog, evolutionair bioloog en wetenschapshistoricus (1941 - 2002)
[26] Wikipedia contribuanten (2021) "Cambrian explosion" Wikipedia
[27] Zie Deel I, Hoofdstuk 3
[28] Philip W. Signor (1994) "Biodiversity in Geological Time". American Zoologist, Volume 34, Issue 1, Pages 23 - 32