Wat is Fylogenie?
Biologen schatten dat er vandaag de dag zo’n 5 tot 100 miljoen soorten organismen op aarde leven. Gegevens van morfologische, biochemische en gensequenties suggereren dat alle organismen op aarde genetisch verwant zijn, en de genealogische relaties van levende wezens kunnen worden weergegeven door een enorme evolutionaire boom, de Levensboom. De levensboom vertegenwoordigt dan de fylogenie van organismen, d.w.z. de geschiedenis van de organismale lijnen zoals die in de loop van de tijd veranderen. Het impliceert dat verschillende soorten via afstamming uit vorige vormen ontstaan, en dat alle organismen, van de kleinste microbe tot de grootste planten en gewervelde dieren, met elkaar verbonden zijn door de passage van genen langs de takken van de fylogenetische boom die al het Leven met elkaar verbindt (figuur 1).
Figuur 1: Alle organismen zijn met elkaar verbonden door de passage van genen langs de takken van de fylogenetische Levensboom.
De organismen die nu leven zijn slechts de bladeren van deze reusachtige boom, en als we hun geschiedenis langs de takken van de Levensboom zouden kunnen volgen, zouden we hun voorouders tegenkomen, die duizenden of miljoenen of honderden miljoenen jaren geleden leefden (figuur 2).
Figuur 2: Levende organismen zitten als bladeren aan de uiteinden van de takken van de Levensboom. Hun evolutionaire geschiedenis wordt weergegeven door een reeks voorouders die hiërarchisch worden gedeeld door verschillende subsets van de organismen die vandaag leven.
Het idee dat al het leven genetisch met elkaar verbonden is via een enorme fylogenetische boom is een van de meest romantische noties die de wetenschap heeft voortgebracht. Hoe prachtig is het om te denken aan de gemeenschappelijke voorouder van mensen en kevers. Dit organisme was waarschijnlijk een soort worm. Op een bepaald moment splitste deze voorouderlijke wormsoort zich in twee afzonderlijke wormsoorten, die zich vervolgens weer splitsten, waarbij elke splitsing (of soortvorming) resulteerde in nieuwe, zich onafhankelijk ontwikkelende lijnen. Deze wormen wisten honderden miljoenen jaren geleden niet dat sommige van hun soortgenoten uiteindelijk tot kevers zouden evolueren, terwijl hun broers en zussen als mensen of giraffen zouden eindigen.
Organismen zijn door de eeuwen heen geëvolueerd van voorouderlijke vormen naar meer afgeleide vormen. Nieuwe lijnen behouden over het algemeen veel van hun voorouderlijke kenmerken, die vervolgens geleidelijk worden gewijzigd en aangevuld met nieuwe eigenschappen die hen helpen zich beter aan te passen aan de omgeving waarin zij leven. Het bestuderen van de fylogenie van organismen kan ons helpen de overeenkomsten en verschillen tussen planten, dieren en micro-organismen te verklaren. De Levensboom biedt dus een rigoureus kader om het onderzoek in alle biologische subdisciplines te sturen, en is daarom een ideaal model voor de organisatie van biologische kennis.