Menselijk lichaam ontwikkeling meisje

We raken een teentje kwijt en krijgen grotere ogen: ons lichaam blijft evolueren

Overbodige lichaamsdelen worden afgestoten en nieuwe komen erbij voor andere uitdagingen. De menselijke evolutie staat in de vijfde versnelling en past zich sneller aan dan ooit tevoren.

Overbodige lichaamsdelen worden afgestoten en nieuwe komen erbij voor andere uitdagingen. De menselijke evolutie staat in de vijfde versnelling en past zich sneller aan dan ooit tevoren.

Ken Ikeda Madsen/Shutterstock

De evolutie van soorten wordt gedreven door de strijd om te overleven, aldus de legendarische Britse natuurvorser Charles Darwin in 1859. Maar in een moderne welvaartsmaatschappij hoef je zelden te knokken om te overleven.

Je zou dan ook denken dat de biologische ontwikkeling van de mens tot stilstand is gekomen, en dat we alleen evolueren door culturele en technologische verworvenheden.

Maar het tegendeel is waar.

Antropoloog John Hawks van de universiteit van Wisconsin-Madison in de VS is met een aantal collega’s van mening dat de biologische evolutie van de mens nu 100 keer zo snel gaat als toen we zo’n 4 miljoen jaar geleden op twee benen gingen staan.

Natuurlijke selectie is versneld

In 2007 analyseerde John Hawks de genen van zeer verschillende bevolkingsgroepen uit Nigeria, de VS, Europa, Japan en China.

Ze hebben zich de afgelopen 200.000 jaar allemaal ontwikkeld uit één voorouder, waardoor Hawks de genetische verschillen van de groepen kon vergelijken om te bepalen wanneer de veranderingen plaatsvonden.

Als een gen bijvoorbeeld belangrijk is voor het vermogen om melk te verteren, en het bestaat in veel verschillende gemuteerde versies in een populatie, dan heeft het gen geen sterke natuurlijke selectie ondergaan. Met andere woorden, de slechte mutaties zijn er niet uitgefilterd om tot één gunstige mutatie te komen.

Uit Hawks bevindingen blijkt dat de genetische variatie bij de mens tot aan de laatste ijstijd gestaag toenam, maar sterk afnam toen we 5000 à 6000 jaar geleden serieus met landbouw begonnen.

Menselijk lichaam ontwikkeling volwassene

© Ken Ikeda Madsen/Shutterstock

Je lichaam ontwikkelt zich razendsnel

Onze ogen worden groter, onze hersenen krimpen en onze lichaamstemperatuur daalt. De mens evolueert sneller dan ooit omdat ons milieu steeds hogere eisen aan ons stelt – en dit zal de komende duizenden jaren zo blijven.

De natuurlijke evolutie van de mens is in diezelfde periode – en vooral de laatste paar duizend jaar – juist versneld. Volgens John Hawks houdt dit verband met het feit dat we boeren werden en vee gingen houden, en daardoor werd het nuttig om melk te kunnen verteren.

Tegelijkertijd vormden de mensen kleine gemeenschappen en nam het risico op besmettelijke ziekten toe. Daarom was het gunstig om via natuurlijke selectie ziekteresistentie te ontwikkelen.

Bepaalde genen muteren makkelijker

Mutaties komen zeer zelden voor en de kans dat een bepaald gen tijdens iemands leven muteert, is slechts 1 op 100.000. De kans dat die mutatie bovendien gunstig is, is nog veel kleiner. In een kleine populatie gaat de ontwikkeling dan ook zeer langzaam.

Menselijk lichaam ontwikkeling botten

De botstructuur van onze voorouders (r), die actief op groot wild jaagden, was veel sterker dan onze botstructuur nu.

© Shutterstock & Timothy M. Ryan and Colin N. Shaw/PNAS

Maar wanneer de bevolking geëxplodeerd is tot 7,5 miljard mensen, neemt de kans op gunstige mutaties toe.

HAR1 is het gen dat zich waarschijnlijk het snelst ontwikkelt bij de mens. Het speelt een rol bij de ontwikkeling van de hersenen in een kritieke fase van de foetus en is een van de genen die ons onderscheiden van andere dieren.

Menselijk DNA lijkt voor zo’n 98 procent op chimpansee-DNA, maar HAR1 is bij de mens zo snel geëvolueerd dat het nu nog maar voor 85 procent lijkt op de chimpanseeversie ervan.

Onderzoekers hebben ontdekt dat het HAR1-gen bij alle dieren vrijwel identiek is, en dat de versie van kippen en van chimpansees maar door twee mutaties verschilt. De twee diergroepen hebben de laatste 300 miljoen jaar geen gemeenschappelijke evolutiegeschiedenis gehad, wat betekent dat HAR1 in die tijd niet noemenswaardig is veranderd en dat de evolutie van het gen vrijwel tot stilstand is gekomen.

Maar toen de mens zich zo’n 5 miljoen jaar geleden van de chimpansee aftakte, kwam er schot in de zaak, en er zijn nu 18 mutaties die onze versie van het HAR1-gen onderscheiden van de chimpanseeversie.

Volgens wetenschappers heeft de menselijke versie van HAR1 invloed gehad op de ontwikkeling van onze hersenen, het orgaan dat in onze geschiedenis het meest is geëvolueerd.

Die verandering gaat door, maar dat betekent niet dat onze hersenen groter worden. Integendeel.

Onze hersenen krimpen

De afgelopen 10.000 jaar zijn de hersenen zelfs zo’n 15 procent gekrompen, en veel wetenschappers verwachten dat die trend zich zal voortzetten. Ze denken dat allebei de hersenhelften de komende duizenden jaren een stuk zo groot als een tennisbal zullen verliezen.

Tot nu toe heeft het kleinere brein ons niet dommer gemaakt, maar veel slimmer – en ook dat zal waarschijnlijk zo doorgaan.

Als de hersenen kleiner worden, hoeven zenuwsignalen niet zo ver te reizen. We denken letterlijk sneller.

Tegelijkertijd gaat onze kleine teen verdwijnen. Nu we onze voeten niet meer gebruiken om te grijpen, dient het teentje geen enkel doel meer.

Hetzelfde geldt voor verstandskiezen, die niet alleen nutteloos zijn, maar ook andere kiezen in de weg zitten en moeilijk schoon te houden zijn. Als gevolg daarvan hebben mutaties die deze vervelende kiezen kleiner maken of zelfs doen verdwijnen, zich snel onder de bevolking verspreid, en 10-45 procent van de mensen wordt nu zonder een of meer verstandskiezen geboren.

Terwijl de kleine teen, de verstandskiezen en mogelijk de blindedarm verdwijnen in de natuurlijke menselijke evolutie, is een bepaalde ader in de onderarm in opmars.

Die ader ontstaat in de eerste weken van de embryonale fase en voorziet de handen en vingers van extra bloed naarmate ze zich ontwikkelen. Maar na acht weken begint de ader bij de meeste mensen te degenereren omdat hij niet meer nodig is, en vrij weinig volwassenen hebben hem nog. Althans, zo was het vroeger.

Uit een Australische studie uit 2020 blijkt dat de ader in de 19e eeuw bij slechts 10 procent van de volwassenen aanwezig was, terwijl dat tegenwoordig bij circa 30 procent het geval is.

De natuurlijke selectie heeft dus mutaties in genen geselecteerd die voorkomen dat de ader degenereert. Deze ontwikkeling is snel gegaan, want de eigenschap is in nog geen 200 jaar drie keer zo algemeen geworden. Dus moeten we er op een of andere manier extra voordeel van ondervinden.

Maar wat dat voordeel is, is een mysterie.

Menselijk lichaam ontwikkeling mediaanzenuw

In foetusstadium wordt een extra ader gevormd in de onderarm, die de hand van meer bloed voorziet. In de 19e eeuw kwam de ader bij 10 procent van de volwassen bevolking voor, tegen 30 procent nu.

© Shutterstock & Ken Ikeda Madsen

Eén theorie is dat we onze vingers steeds meer gebruiken voor precisiewerk op het toetsenbord of het telefoonscherm. Dus waar de stevige greep om landbouwwerktuigen van onze voorouders geen extra bloedtoevoer vereiste, hebben de zenuwen en spieren van de vingers vandaag de dag meer bloed nodig voor precisiewerk.

Hoogte leidt tot mutatie

In andere gevallen wordt de menselijke evolutie gestuurd door overleving. Op de Tibetaanse hoogvlakten, zo’n 4-5 kilometer boven zeeniveau, bevat de lucht 33 procent minder zuurstof dan op de laagvlakten.

Normaal zou het gebrek aan zuurstof leiden tot hoogteziekte, met hoofdpijn, vermoeidheid, misselijkheid, hartkloppingen en kortademigheid, maar de plaatselijke bevolking kan het dagelijks leven zonder problemen aan. Dat is te danken aan hun overgrootouders. De bewoners zijn niet alleen gewend geraakt aan het leven met hoogteziekte, maar hebben in de loop der generaties ook mutaties in een bepaald gen geërfd, waardoor ze geleidelijk beter zijn toegerust om in de ijle lucht te leven.

Dit gen, EGLN1, reageert als het lichaam zuurstofgebrek heeft. Het zorgt ervoor dat cellen hun biochemische reacties veranderen, zodat ze aangepast zijn aan de beperkte beschikbaarheid van zuurstof, en dat het hart, de longen en de spieren hun activiteit reguleren om er beter gebruik van te kunnen maken.

Bij zuurstofgebrek kan het EGLN1-gen (en dus het PHD2-eiwit) niet meer voorkomen dat onze cellen beschadigd raken. Maar 71 procent van de Tibetanen draagt een gemuteerde versie die ervoor zorgt dat slechts kleine delen van het weefsel beschadigd raken, waardoor ze kunnen overleven in de ijle lucht op grote hoogte.

Menselijk lichaam ontwikkeling - Tibetaanse mutatie 1
© Ken Ikeda Madsen/Shutterstock

1. Zuurstof houdt eiwit passief

Het PHD2-eiwit (groen) zorgt ervoor dat weefsels niet beschadigd raken als de lucht voldoende zuurstof bevat. Onder deze omstandigheden blijft het eiwit passief en werkt het als een rem, en dan zendt het geen boodschap naar het weefsel.

Menselijk lichaam ontwikkeling - Tibetaanse mutatie 2
© Ken Ikeda Madsen/Shutterstock

2. Zuurstofgebrek beschadigt cellen

Op grote hoogte of onder zuurstofarme omstandigheden kan het PHD2-eiwit niet langer voorkomen dat de rem het begeeft. Het gevolg is dat er meer weefsel afbreekt en beschadigd raakt door het gebrek aan zuurstof.

Menselijk lichaam ontwikkeling - Tibetaanse mutatie 3
© Ken Ikeda Madsen/Shutterstock

3. Mutatie veroorzaakt weinig schade

Tibetanen in het hoogland hebben een gemuteerde versie van PHD2 die ervoor zorgt dat de verdedigingsrem van het lichaam deels wordt geactiveerd, zelfs wanneer het lichaam geen zuurstof krijgt. De cellen overleven en kunnen het weefsel herstellen zonder dat het lichaam langdurige schade oploopt.

In 2013 vergeleken Chinese onderzoekers het EGLN1-gen bij een groot aantal Tibetanen die op de hoogvlakte in de ijle lucht wonen met dat van Chinezen, Japanners, Europeanen en Afrikanen die allemaal in het laagland wonen, waar veel zuurstof in de lucht zit.

Uit de studie bleek dat 71 procent van alle Tibetanen een bepaalde mutatie in EGLN1 had, die slechts bij 1 à 2 procent van de laaglanders werd aangetroffen.

Volgens het team speelt deze mutatie een cruciale rol voor de werking van EGLN1, waardoor de cellen en het lichaam zich makkelijker kunnen aanpassen aan het zuurstofgebrek op grote hoogte. En die ontwikkeling is hard gegaan.

Chinese en Amerikaanse onderzoekers toonden in 2010 aan dat de aanpassing aan grotere hoogten in slechts 3000 jaar is geklaard en het resultaat is van natuurlijke selectie.

Onze lichaamstemperatuur daalt

De evolutie kan het lichaam ook in kleine stappen aanpassen aan de veranderende wereld. Dit is het geval met onze lichaamstemperatuur.

In 2020 toonde Julie Parsonnet, een arts aan Stanford University in Californië, aan dat de lichaamstemperatuur van de Amerikanen de afgelopen 150 jaar met circa 0,03 graden per tien jaar is gedaald.

In totaal is de temperatuur in die periode met 0,5 graad gedaald. Dit betekent dat een lichte verhoging vandaag gelijkstaat aan een volkomen normale lichaamstemperatuur in 1860.

Menselijk lichaam ontwikkeling - Bajauduiker

De milt bevat rode bloedcellen die zuurstof hebben opgenomen. Hoe groter de milt, hoe langer je je adem kunt inhouden. De milt van het Bajauvolk in Azië is 50 procent groter dan die van andere volkeren in de regio.

© Timothy Allen/Getty Images

Andere onderzoekers zijn tot soortgelijke conclusies gekomen, en de verandering blijkt handig te zijn.

Als we ziek zijn, stijgt onze lichaamstemperatuur, zodat de warmte kan helpen bacteriën te bestrijden. Maar met de grote mate van hygiëne van nu zijn we minder vatbaar voor infecties dan vroeger, dus kunnen we energie besparen door onze lichaamstemperatuur te verlagen.

Intelligentie daalt door selectie

Hoewel je zou denken dat de evolutie via de natuurlijke selectie goede en nuttige eigenschappen zou bevoordelen, is dit lang niet altijd het geval. In de meedogenloze evolutionaire wedloop zal degene die de meeste kinderen krijgt bijna altijd winnen – zelfs als ouders noch kinderen profiteren van gunstige mutaties.

Het gemiddelde IQ in Scandinavië begint te dalen, mogelijk juist om die reden. Dat meent althans de evolutionair psycholoog Satoshi Kanazawa van de London School of Economics and Political Science.

Hij toonde in 2014 aan dat voor elke 15 IQ-punten die de intelligentie van een vrouw toeneemt, de kans dat ze ooit kinderen krijgt met 25 procent afneemt.

Als dit klopt, zullen toekomstige generaties kinderen moeders hebben met een wat lagere intelligentie. Aangezien IQ grotendeels erfelijk is en waarschijnlijk van de moeder wordt geërfd via het vrouwelijke X-chromosoom, zal in een moderne samenleving met veel carrièrevrouwen de intelligentie in de loop der tijd afnemen.

Evenzo is het zeer waarschijnlijk dat de kleine teen en de verstandskiezen over een paar duizend jaar geheel verdwenen zullen zijn, maar wat er met al onze andere attributen zal gebeuren is moeilijk te zeggen.

We kunnen ons net zo goed ontwikkelen tot spichtige, intellectuele droogstoppels als tot slanke, lange en charmante leeghoofden.