Background image

terug

Vraag 20

In 1988 begon Dr. Lenski van de Michigan State University een langlopend experiment om meer te weten te komen over de snelheid van evolutionaire processen en de herhaalbaarheid daarvan. Dit experiment loopt nog steeds en vormt een belangrijke bijdrage aan de verdere ontwikkeling van de evolutietheorie.

Lenski begon met één bacterie Escherichia coli, die hij tot een kolonie liet uitgroeien. Daarna verdeelde hij de bacteriën uit deze kolonie over twaalf buisjes met voedingsmedium (zie afbeelding 1). Dat waren de startpopulaties van 12 cellijnen. Elke dag entte hij één procent (± 5·108 bacteriën) van iedere cellijn in een nieuw buisje met vers voedingsmedium. Van elke 500ste generatie werd steeds een deel ingevroren bij -80°C. Deze bevroren ‘fossielen’ kunnen weer geactiveerd en onderzocht worden.
afbeelding 1

In Lenski’s experiment ontstaat er gemiddeld elke 3,5 uur een nieuwe
generatie. In zijn laboratorium zijn al meer dan 50.000 generaties E. coli
gekweekt.

Al snel na het begin van het experiment, gedurende de eerste 2000 generaties, bleek er sprake te zijn van overeenkomstige veranderingen van de bacteriën in de buisjes. In alle twaalf cellijnen was een aanzienlijke toename van de fitness waar te nemen: alle bacteriën werden groter en de gewenningsperiode (tijd tot de eerste deling na het overenten) van de bacteriën werd steeds korter. De toename van de fitness ten opzichte van de startpopulatie (de relatieve fitness) van een aantal cellijnen is weergegeven in afbeelding 2.
afbeelding 2
Voor de gelijksoortige verhoging van de relatieve fitness die in al deze cellijnen heeft plaatsgevonden, worden twee verklaringen gegeven:
  1. In deze cellijnen hebben dezelfde mutaties plaatsgevonden, met als gevolg gelijksoortige veranderingen van de cellen;
  2. Door de overeenkomstige milieuomstandigheden heeft de selectiedruk de cellijnen in dezelfde richting laten veranderen.

Welke van deze verklaringen is juist, of zijn beide juist?