Maandag, Maart 05, 2007

Zoek de verschillen: mens - chimpansee

Het verschil en de overeenkomst met onze naaste verwanten, chimpansee, bonoboo heb het altijd een uiterst fascinerende en belangrijke vraag gevonden. Met name wat het genetisch verschil is. Dat moet klein zijn, gezien de grote genetische overeenkomst die meestal geschat wordt op 98%. Een klein verschil met grote gevolgen. De onvermijdelijke volgende vraag is: hoeveel mutaties moet dat gekost hebben? En kunnen we uitrekenen hoeveel tijd er minimaal nodig is om van een chimpansee-achtig dier een mens te maken? Dit moeten we vervolgens vergelijken met onafhankelijke gegevens over de mens-chimpansee afsplitsing (ongeveer 5-7 miljoen jaar geleden). Dan pas kunnen we de voorspellende waarde van onze populatiegenetische theorie beoordelen.

Geheel afgezien van deze kwantitatieve aspecten is het kwalitatieve verschil mens - aap.
In het recente proefschrift Chimpanzees, conflicts and cognition van Sonja Koski staat een beschrijving van dit verschil die ik U niet wil onthouden:


Humans are by far the most intelligent species of all, whichever criteria or measure we take for intelligence. We have sophisticated communication systems extending to virtual networks of information exchange, cultural variation unparalleled in nature, astro- and nanotechnology, written history, philosophy and religions, law-governed social systems; one can come up with endless examples. (p.11).


Wat mij opvalt is het argeloze in de hemel prijzen van de prestaties van de eigen soort en het volkomen voorbijgaan aan de vele on-intelligente aspecten van de menselijke cultuur zoals religieus fundamentalisme en terrorisme, de ontwikkeling en gebruik van de atoombom, de wapenindustrie en het niet ophoudende uitmoorden van soortgenoten, het ruïneren van de eigen leefomgeving en de planeet aarde, etc, etc, etc. Het is dus bijzonder eenvoudig om een definitie van intelligentie te geven, die de mens inferieur ten opzichte van chimpansee maakt. Maar afgezien van de kwestie of we onze intelligentie ten goede of ten kwade gebruiken, feitelijk blijft de vraag hoe we dat verschil in intelligente moeten verklaren. Het zou interessant zijn als we een eiwit in de hersenen van de mens zouden kunnen vinden dat niet in die van chimpansees voorkomt. Met genome sequencing zou dat toch mogelijk moeten zijn.

Nu zijn er recentelijk opmerkelijke ontdekkingen gedaan die die de beantwoording van deze vraag een stuk dichterbij brengen. In Science van vrijdag 2 maart staat een news feature 'Brain Evolution Studies Go Micro'. Het was lang bekend dat mensen een 4x grotere herseninhoud hebben dan chimpansees. Maar nu is er een nieuw soort zenuwcel ontdekt (VEN's) die alleen in mensapen en mensen voorkomt, en niet in andere primaten. Het liefst had ik natuurlijk dat die neuronen alleen in menselijke hersenen voorkwamen. Maar de werkelijkheid is subtieler: in de mens zijn ze groter en zijn er meer van. Dus toch een verschil.
Maar het wordt nog mooier: die neuronen komen in twee hersengebieden voor die betrokken zijn bij aspecten van sociale emotie's zoals vertrouwen, invoelend vermogen, schuldgevoel en schaamte. ("In humans, both of these structures appear to be involved in aspects of social cognition such as trust, empathy, and feelings of guilt and embarrassment"). Nu zijn volgens mij invoelend vermogen en schuldgevoel de bouwstenen van hulpvaardigheid, altruisme en 'geweten'. Zonder invoelend vermogen zul je niet gauw een medemens helpen, en zonder schuldgevoel heb je waarschijnlijk niet een sterk ontwikkeld 'geweten'. Het lijkt er op dat we hier de localisatie van precies die bouwstenen van altruisme gevonden hebben, die Francis Collins in bovennatuurlijke sferen en de Bijbel zoekt. Je moet het dus in de hersenen zoeken, niet in de hemel!

Dat die hersengebieden ook in mensapen gevonden zijn is een prachtig aanvullend bewijs op het gedrags onderzoek van ethologen als Frans de Waal. Francis Collins zit dus volstrekt op het verkeerde spoor. Natuurlijk is verder onderzoek nodig naar wat die neuronen precies doen. De vondst van VEN neuronen in walvissen maakt het verhaal gecompliceerder. Er zijn nog andere structuren in de menselijke hersenen gevonden (minicolumns) die duidelijk verschillen met die van chimpansees. Voor een evenwichtig beeld van het verschil mens - chimpansee moet ook onderzoek naar agressie in het verhaal opgenomen worden. Wanneer dit allemaal uitgekristalliseerd is, kan pas het onderzoek naar de genetische basis van dit alles beginnen. En pas daarna hoeveel mutatie's we nodig hebben om van een chimpansee-achtig dier een mens te maken. I can't wait...
Overigens zijn er ook voor taalkundigen interessante ontdekkingen gedaan (Broca's area)...



Michael Balter (2007) 'NEUROANATOMY: Brain Evolution Studies Go Micro'. Science 2 March 2007: Vol. 315. no. 5816, pp. 1208 - 1211

Maarten Derksen (2007): 'De mens is de mens een aap. Empathie en moraal bij apen en mensen' in: Academische boekengids. (bespreking van de twee recentste boeken van Frans de Waal).

Francis Collins: review van zijn boek (update: 2 maart 2007).
Posted by Gert Korthof at 12:39:54 | Permanent Link | Comments (16) |
Replies
1 2
1 - Hallo Gert, Je schrijft:

>>Wat mij opvalt is het argeloze in de hemel prijzen van de prestaties van de eigen soort en het volkomen voorbijgaan aan de vele on-intelligente aspecten van de menselijke cultuur zoals religieus fundamentalisme en terrorisme, de ontwikkeling en gebruik van de atoombom, de wapenindustrie en het niet ophoudende uitmoorden van soortgenoten, het ruïneren van de eigen leefomgeving en de planeet aarde, etc, etc, etc. Het is dus bijzonder eenvoudig om een definitie van intelligentie te geven, die de mens inferieur ten opzichte van chimpansee maakt.<<

Ten eerste: je hebt het blijkbaar niet zo op de mens. De mens doet in jouw ogen blijkbaar niet zo veel goed. Maar vervolgens: je beschrijving suggereert alsof al die fenomenen niet bij chimpansees en andere dieren voorkomen. Nu is het waar dat wij mensen bijzonder goed zijn in het veroorzaken van erge dingen. Maar jij kent toch ook die beschrijvingen van Fossey, die geschokt reageert op de martelingen die gorilla's elkaar aandoen? Of de infanticide onder dieren. Of nog veel andere zaken. Het is niet zo dat die alleen bij mensen voorkomen. Recentelijk stonden de kranten nog vol met berichten dat ook apen wapens konden fabriceren.

Of anders gezegd: niets dierlijks is de mens vreemd.

Bovendien, wie heeft het over lofprijzen? De beschrijving van Koski is simpelweg een opsomming van zaken die mensen kunnen en dieren niet. Ian Tattersall doet in zijn Becoming Human ook iets dergelijks. Dat is simpelweg een beschrijving en houdt nog geen oordeel in. (Comment this)

Geschreven door Taede A. Smedes at 2007/03/05 - 14:03:36
2 - Taede A. Smedes, dank dat je de eerste bent, nu kan Simon rustig als tweede komen. Ik kende jouw voorbeelden van agressie bij dieren. Waar ik gewoon bezwaar tegen maakte was de uitspraak dat de mens het intelligenste dier op aarde was. En dan nota bene gemeten naar welke criteria van intelligentie dan ook! Dat kun je niet waarmaken. Dat betoogde ik. Ze voegde er nog aan toe: "although the level of these achievements is unparalleled in nature ...". Dus ze vindt het 'achievements', prestatie's. Dat is niet helemaal neutraal. Dat is niet ´simpelweg een beschrijving´. Het is een simpele eenzijdige beschrijving. Wil je een eerlijke vergelijking maken, dan ook de negatieve kanten van wat wij met onze intelligentie doen. Dat betekent niet dat 'ik het niet zo heb op de mens', ik wil gewoon een eerlijke vergelijking. Je ziet deze eenzijdige verheerlijking van de mens en de schepping ook zo vaak bij IDers en christenen. Je praat over 'martelingen' bij dieren: er is geen dier dat beter martelen kan dan de mens. Door zijn intelligentie heeft hij daar betere tools voor ontwikkeld! Overigens zegt het citaat van Koski niets over de kwaliteit van haar proefschrift en was het maar een aardige inleiding tot het onderwerp. (Comment this)

Geschreven door Gert Korthof at 2007/03/05 - 15:10:57 in reply to: 1
3 - Beste Gert en Taede,
Taal-gerelateerde hersengebieden als die van Broca en Wernicke zijn al in de 19de eeuw ontdekt. Het is zeker zo dat de linker hersenhelft bij veel taalverschijnselen een grotere rol speelt dan de rechter, maar rechts gebeurt er ook een en ander. Veel hersengebieden zijn multifunctioneel en taal is een te divers fenomeen om ergens in de hersenen de heilige graal ervan te verwachten.

Anders dan de mensapen leven wij in symbiose met externe geheugens, onze gemeenschappelijke, extern vormgegeven cultuur. In die cultuur zijn de *toepassingen* gecodeerd van onze biologische vermogens. De cultuur is daarom o.a. een extra en nieuw geheugen voor vorm-functierelaties, naast het aloude DNA. Lichaamsfuncties passen fysische vormen toe als gecodeerd via het DNA. Het menselijk leven past o.a. onze hersenvermogens toe volgens coderingen uit de cultuur waar we de symbionten van zijn.

Apen hebben slechts een beetje cultuur, overgedragen via gedrag en imitatie. Alleen wij hebben de genoemde extra, gemeenschappelijke, geheugenlaag gebaseerd op symbolische vermogens (zie bv. E. Jablonka en M. Lamb, *Evolution in Four Dimensions*, MIT Press, Cambridge, 2005).

De relaties tussen onze hersenvermogens ("vorm") en de functies die we eraan geven zijn mede gebaseerd op wat de filosoof John Searle "agentive functionality" genoemd heeft. We kunnen bv. besluiten om een steen (of een ander willekeurig zwaar voorwerp) als presse-papier te gebruiken. De functie heeft geen enkele intrinsieke relatie met de steen. Zo is het ook grotendeels met onze hersenvermogens en hun toepassingen. De cultuur codeert o.a. succesvolle toepassingen, zodat we niet steeds opnieuw het wiel hoeven uit te vinden.

Gevolg van een en ander is dat onze cultuur niet te herleiden is tot de biologie van onze hersenen. Het aantal agentieve toepassingen van gegeven strukturen is oneindig, waar onze creativiteit ons ook brengen mag, en is niet te voorspellen.

In die zin ontstijgt de mens de biologie, zoals het leven ooit de niet-functionele fysica en chemie ontstegen is. Ondanks het kleine genetische verschil met de chimp, is de mens een van de grote overgangen in de natuur. De neiging om dat te ontkennen komt veel bij biologen voor, maar niets in de biologie dwingt ons daartoe. Ontkenning van de kloof tussen mens en dier is een door verlangen gestuurde ideologie en staat bekend als "primitivisme" in de ideeëngeschiedenis, iets wat reeds wijdverbreid was in de Oudheid. Zie bv.: Arthur O. Lovejoy en George Boas, *Primitivism and Related Ideas in Antiquity*, The Johns Hopkins University, Baltimore, 1935.

Hoe lang bestaat de menselijke cultuur? Bij grotschilderingen als criterium kom je hooguit op 40.000 jaar. Als je vuistbijlen, vuur, graven en dierentanden als sieraden toelaat als evidentie kom je misschien op 200.000 jaar. Het lijkt me daarom een enorme uitdaging voor de evolutiebiolgie om te verklaren hoe in zo korte tijd uit aapachtigen een zo ander wezen heeft kunnen ontstaan als de mens. Ik neem in ieder geval aan dat het genetisch verschil met onze onmiddellijke aapachtige voorgangers nog veel kleiner was dan de (minder dan) anderhalf procent die ons DNA van dat van de chimpansee scheidt.

Als dat zo is dan is de mens een levend bewijs tegen extreem gradualisme over lange tijdspannen en een bevestiging van de gedachte dat zeer kleine genetische veranderingen in betrekkelijk korte tijd zeer grote gevolgen kunnen hebben.

 (Comment this)

Geschreven door Jan Koster at 2007/03/05 - 16:19:33 in reply to: 1
4 - Jan Koster, ik heb vorige week het boek "Endless forms most beautiful" van Sean Carroll gelezen. Een fenotype hangt niet alleen van de genen in het DNA af, maar ook van "genetic switches" die tussen de genen inzitten. Kleine veranderingen in die switches kan grote gevolgen hebben voor het fenotype. Dat is ook zo met de Hox genen. Dus mutaties aan dat soort "regulatory genes" hebben fascinerende gevolgen voor het fenotype. Carroll noemt een voorbeeld van kleurbanden op een fruitvliegei. Door de bijbehorende genetische switches te manipuleren, maar niet de genen zelf, kunnen die kleurbanden over het ei verschoven worden. Expressie van het Pax-6 gen, dat met oogvorming te maken heeft, levert ook zeer fascinerende resultaten. Dus ook als genen zelf niet muteren, dan kunnen kleine mutaties in de expressieregulatie grote gevolgen hebben. B.v. hox genes bepalen, wanneer een lichaamssegment (in een crustacean of zo) geplaatst wordt. Mutaties in zulke hox genes hebben onmiddelijk gevolg voor het aantal segmanten. Dus waarom heeft een slang zoveel ribben?

Graduele veranderingen in het DNA impliceren dus niet noodzakelijkerwijs graduele veranderingen in het genotype. Dat is een beetje als met software: als je 1101 typt inplaats van 1110, dan kan dat gigantische gevolgen hebben. Vraag maar aan een programmeur. (Comment this)

Geschreven door Martin at 2007/03/05 - 17:57:37 in reply to: 3
5 - Beste Martin, Interessant boek, ja. We hebben hier weken geleden over gediscussieerd en ik ben het geheel met je eens. Genregulatie, het idee van switches, gaat terug op werk van de Franse Nobelprijswinnaars Jacob en Monod (1961).

Door regelgenen, netwerken en cascades kunnen kleine mutaties grote gevolgen hebben. Dat was niet wat Darwin op het oog had, maar Gerdien denkt daar geloof ik anders over. Ook Carroll zelf denkt dat alles, wat er ook ontdekt wordt, een bevestiging van het gelijk van Darwin is, ook al lag deze held het *natura non facit saltus* in de mond bestorven! (Comment this)

Geschreven door Jan Koster at 2007/03/05 - 18:43:12 in reply to: 4
6 - Jan Koster, eigenlijk interesseert het mij niet zo, of Darwin dat ook al dacht of zei - historisch interessant, dat wel, maar biologisch niet. En dat valt Darwin ook niet te verwijten. Overdreven dogmatisme is de hond in de wetenschappelijke pot. Alhoewel volgens Kuhn een paradigma zijn nut kan hebben.

Ik heb wel eens gelezen, dat destijds, toen Jacob en Monod dat ontdekten, de biologengemeenschap flabbergasted was. Dat geeft wel aan, dat het idee van regelgenen niet voor de hand lag rond 1950.

Misschien moeten we zeggen dat er geen saltus gemaakt wordt door Moeder Natuur in de regelgenen? Dan had Darwin toch nog gelijk :-) (Comment this)

Geschreven door Anoniem at 2007/03/05 - 20:16:20 in reply to: 5
7 - column van Andries Knevel (met dank aan Gerdien de Jong).
 (Comment this)

Geschreven door Gert Korthof at 2007/03/06 - 09:54:53
8 - Gert, je schrijft: "Je ziet deze eenzijdige verheerlijking van de mens en de schepping ook zo vaak bij IDers en christenen."
Dat is niet waar. Het christendom wordt juist vaak door met name humanisten verweten dat ze te negatief over de mens denkt, namelijk als een zondig, egoistisch wezen. Dieren zijn als onderdeel van de schepping gewoon goed (je kunt ook zeggen: gelukt). Van een verheelijking van de schepping is dus wel sprake, maar zeker niet van de mens.

En dat 'eenzijdige' verwijt je christenen ook onterecht. De christelijke antropologie is zeer rijk en behandeld alle wezenlijke aspecten van de mens en zijn onderscheiden kwaliteiten (neutraal bedoeld) in relatie tot de dieren.

Zie bijvoorbeeld het werk van Reinhold Niebuhr, erg interessant. En ook overtuigend.

 (Comment this)

Geschreven door Simon at 2007/03/06 - 10:00:36 in reply to: 2
9 - Gert, Andries stelt de vraag

"De anderen? Waren die er dan wel, of moest Cees de wedstrijd in zijn eentje spelen?
Nu is Cees Dekker geen figuur die medelijden oproept. Hij gaat graag het debat aan en kan zichzelf wel verdedigen. Ik heb dit verhaal ook niet met hem overlegd. Maar in toenemende mate kwam bij mij de vraag op: waar zijn de anderen? Want in alle eerlijkheid: wie de lijst van scribenten in de beide boeken doorloopt, ziet dat er veel theologen en filosofen in staan, maar buitengewoon weinig medewerkers vanuit de exacte vakken."

Hoe zou dat nou komen? (Comment this)

Geschreven door Martin at 2007/03/06 - 10:21:46 in reply to: 7
10 - Jan Koster, Darwin kon geen regelgenen op het oog hebben want het was onbekend. Daarmee is zijn de waarnemingen van regelgenen, en het feit dat kleine verschuivingen in regelgenen potentieel vrij grote fenotypische verschuivingen kunnen produceren nog niet in tegenspraak met het idee van geleidelijke variatie. Bovendien is het de vraag hoe vaak kleine verschillen in regelsystemen grote verschillen in fenotype veroorzaken, in de praktijk; of wat men een groot verschil in fenotype acht. En, er is binnen de beesten geen saltus in de regelgenen. Carroll die weet waar hij het over heeft acht dit allemaal standaard uitbreiding van de evolutiebiologie die met Darwin begon.
Bij Jan Koster mag evolutiebiologie geen vorderingen maken na Darwin als ze Darwin niet tegenspreken. (Comment this)

Geschreven door Gerdien de Jong at 2007/03/06 - 13:10:13 in reply to: 5
Schrijf een reply






1 2