Het antwoord wat de meeste mensen op straat geven is: ‘Anders raakt de aarde overvol’ en ‘het hoort er nu eenmaal bij’. Toch hebben biologen niets aan deze verklaringen. Evolutie gaat immers om het individu en niet om de soort. Ieder individu moet zich immers zoveel mogelijk voortplanten. Planten bepaalde individuen zich meer voort dan anderen (omdat ze bepaalde, gunstige eigenschappen hebben), dan verandert de soort.
Het antwoord van de biologen: We sterven omdat we verouderen en we verouderen omdat onze cellen dat doen. Gedurende de jaren functioneren onze cellen steeds slechter, de oorzaak daarvan ligt weer in onze genen. Blijkbaar zijn er genen die op den duur meer kwaad dan goed doen. De volgende vraag is dus, waarom hebben we die genen?
Diverse theorieën waarom we destructieve genen hebben
Theorie: Natuurlijke selectie ziet schadelijke genen niet (Peter Medawar, Britse bioloog)
Die genen zitten daar, aldus Medawar, omdat de natuurlijke selectie ze niet ziet. Stel, iemand heeft een schadelijke mutatie in zijn genen. Dan zijn er twee mogelijkheden: het effect daarvan treedt op voordat de persoon zich voortplant, of het treedt daarna pas op. In het eerste geval is de kans groot dat het die voortplanting negatief beinvloedt en dan heeft die mutatie dus minder kans om de volgende generatie te halen. Dat soort mutaties verdwijnen dus uiteindelijk uit de populatie.
Maar stel dat de schadelijk mutatie pas optreedt na de voortplanting, dan heeft ze geen effect op het aantal nakomelingen en zal ze dus ook niet verdwijnen. Zo zijn eer in de loop van de miljoenen jaren vele schadelijke mutaties in ons genetisch materiaal binnengeslopen die er gezamenlijk voor zorgen dat we, nadat we ons hebben voortgeplant, onvermijdelijk aftakelen. De natuurlijke selectie heeft hier dus geen last van, de nakomelingen zijn er immers al.
Kritiek op de theorie van Peter Medawar
Zijn theorie klinkt plausibel, maar is niet onweerlegbaar juist. Zijn theorie gaat namelijk van twee aannames uit. Ten eerste dat ouderen die zich niet meer voortplanten verder geen evolutionair nut meer hebben. Ten tweede neemt Medawar aan dat de voortplanting na verloop van tijd stopt. Maar dit is eigenlijk een kringverwijzing, hij verklaart het stoppen van voortplanten door veroudering, maar misschien heeft dit niks met veroudering te maken.
Betreft zijn eerste aanname, toevallig is hier vrij recent onderzoek naar gedaan door David van Bodegom in Ghana (gepubliceerd in Mare 2011). Hij onderzocht het fenomeen dat mensen oud kunnen worden, na de vruchtbare periode. Iets wat niet vanzelfsprekend is binnen de evolutie. Dus, wat is het nut van (groot)ouders na de vruchtbare periode? Zijn conclusie: “De overlevingskansen voor kinderen zijn – als je corrigeert voor het feit dat in rijkere gezinnen zowel de kinderen als de oma gezonder zijn – hetzelfde. Wel hebben gezinnen met een oma meer kinderen. Twee komma drie procent meer, om precies te zijn. Oftewel: zoveel helpt een grootmoeder niet, in Ghana. Er zijn al zoveel andere vrouwen en oudere kinderen om te helpen met de zorg voor de kleintjes, dat die oma niet veel meer uitmaakt.”
Theorie: Genen hebben zowel positieve als negatieve effecten (George Williams, bioloog)
Volgens George Williams kan een gen meerdere effecten hebben, zowel positieve als negatieve. Dit is niet erg, zolang de positieve effecten maar het eerst optreden, na het krijgen van nakomelingen. Dat het later je ten gronde richt, maakt dan niet meer uit. Een gen wat eerst negatieve effecten geeft en daarna positieve, wordt vroegtijdig uit de evolutie geselecteerd.
Dus, volgens deze theorie hebben we vele genen met meedere effecten, hierdoor planten we ons snel voort en gaan we daarna (onvermijdelijk) dood.
Kritiek op de theorie van George Williams
Er zijn ondertussen vele experimenten gedaan naar het verhogen van de levensduur van bepaalde organismen (zoals fruitvliegjes en wormpjes) door continue te selecteren op levensduur. Hiermee haal je dus genen uit de populatie die op lange termijn schadelijk zijn (dus leven die beestjes langer) en op korte termijn (volgens Williams theorie) de vruchtbaarheid vergroten (ofwel het positieve effect van hetzelfde gen). Echter, blijkt de vruchtbaarheid helemaal niet af te nemen in de tijd, in sommige gevallen stijgt deze zelfs!
Theorie: Veroudering door ophopende gen schade
Een andere theorie die veroudering kan verklaren is dat veroudering veroorzaakt wordt door ophopende gen schade. Bij elke celdeling wordt het DNA gekopierd en kunnen er foutjes in het kopie sluipen. Deling na deling kunnen foutjes opstapelen waardoor de cel steeds slechter functioneert. Ook kunnen er steeds meer afvalstoffen zich ophopen in de cel en tussen cellen. Deze optelsom van ophopend afval en steeds meer foutjes in het genen materiaal leidt volgens deze theorie tot veroudering. Dit is overigens 1 van de 7 verouderingsmechanismen beschreven door Aubrey de Grey (Brits gerontoloog). Dit geeft meteen aan dat er nog vele andere verouderingsmechanismen zijn en dat deze theorie alleen veroudering niet kan verklaren.
Theorie: Cellen kunnen zich niet oneindig vaak delen
Wetenschappers hebben allang ontdekt dat menselijke cellen zich niet oneindig vaak kunnen delen. Gemiddeld delen deze zich zo’n 50 keer. Daarna stoppen ze hiermee. Dit wordt ook wel de Hayflick-limiet genoemd. De reden dat de deling stopt, is dat na elke celdeling de telomeren aan het uiteinde van het DNA een stukje korter wordt. Als het telomeer te kort is geworden kan het DNA niet meer gekopierd worden en stopt dus de celdeling.
Een leuke vraag die je jezelf vervolgens kan stellen is, waarom lukt het sommige cellen wel om zich oneindig vaak te delen? Bepaalde eencelligen kunnen dit, maar ook kankercellen kunnen oneindig leven onder de juiste condities. Het antwoord lijkt te schuilen in de productie van het enzym telomerase. Alle ‘onsterfelijke’ cellen hebben een ding gemeen; ze produceren allen in voldoende mate telomerase. Dit enzym herstelt de telomeren, waardoor de cel zich kan blijven delen.
Als kankercellen dit kunnen, dan betekent dit dus dat in elke cel de genen zitten om telomerase te kunnen produceren. Toch doen onze normale lichaamscellen dit niet, het gen hiervoor staat ‘uit’. Dit is overigens ook al bewezen. In 1998 heeft ene Andrea Bodnar een menselijke cel voorzien van een gen, die de aanmaak van telomerase activeert. Deze cel kon zich blijven delen, ver voorbij de Hayflick-limiet. Bodnar had een eeuwig levende menselijke cel gemaakt!
Allemaal leuk en aardig, maar ondertussen staan al onze normale lichaamscellen geprogrammeerd om te sterven. Is er niet een manier om onze cellen te ‘herprogrammeren’ zodat ze zich oneindig kunnen blijven delen? Hier zijn in de loop der jaren vele experimenten mee uitgevoerd. In een volgend artikel worden deze besproken.
Hoe word ik 100?
Benieuwd wat je zelf allemaal kunt doen op gebied van voeding, beweging, psychologie en leefstijl om het maximale uit je genen te halen? Lees dan Hoe word ik 100? Boordevol praktische info en alles supergoed wetenschappelijk onderbouwd.
Health Alert
Wilt u meteen op de hoogte worden gebracht wanneer deze vervolgartikelen en ander gezondheidsnieuws verschijnt, schrijf u dan in voor de Health Alert.
Die genen zitten daar, aldus Medawar, omdat de natuurlijke selectie ze niet ziet. Stel, iemand heeft een schadelijke mutatie in zijn genen. Dan zijn er twee mogelijkheden: het effect daarvan treedt op voordat de persoon zich voortplant, of het treedt daarna pas op. In het eerste geval is de kans groot dat het die voortplanting negatief beinvloedt en dan heeft die mutatie dus minder kans om de volgende generatie te halen. Dat soort mutaties verdwijnen dus uiteindelijk uit de populatie.
Volgens George Williams kan een gen meerdere effecten hebben, zowel positieve als negatieve. Dit is niet erg, zolang de positieve effecten maar het eerst optreden, na het krijgen van nakomelingen. Dat het later je ten gronde richt, maakt dan niet meer uit. Een gen wat eerst negatieve effecten geeft en daarna positieve, wordt vroegtijdig uit de evolutie geselecteerd.
Een andere theorie die veroudering kan verklaren is dat veroudering veroorzaakt wordt door ophopende gen schade. Bij elke celdeling wordt het DNA gekopierd en kunnen er foutjes in het kopie sluipen. Deling na deling kunnen foutjes opstapelen waardoor de cel steeds slechter functioneert. Ook kunnen er steeds meer afvalstoffen zich ophopen in de cel en tussen cellen. Deze optelsom van ophopend afval en steeds meer foutjes in het genen materiaal leidt volgens deze theorie tot veroudering. Dit is overigens 1 van de 7 verouderingsmechanismen beschreven door Aubrey de Grey (Brits gerontoloog). Dit geeft meteen aan dat er nog vele andere verouderingsmechanismen zijn en dat deze theorie alleen veroudering niet kan verklaren.
Wetenschappers hebben allang ontdekt dat menselijke cellen zich niet oneindig vaak kunnen delen. Gemiddeld delen deze zich zo’n 50 keer. Daarna stoppen ze hiermee. Dit wordt ook wel de Hayflick-limiet genoemd. De reden dat de deling stopt, is dat na elke celdeling de telomeren aan het uiteinde van het DNA een stukje korter wordt. Als het telomeer te kort is geworden kan het DNA niet meer gekopierd worden en stopt dus de celdeling.
