Maandag, November 19, 2007

American Scientist

American ScientistDe American Scientist is een tweemaandelijks populair wetenschappelijke tijdschrift dat -te zien aan het volumenummer- al 95 jaar bestaat, maar niet zo bekend is als zijn concurrent, het maandelijks verschijnende Scientific American. Het blad is ook in Nederland los verkrijgbaar -niet overal- en is goedkoper dan zijn behoorlijk prijzige concurrent. Ik vind de boekbesprekingen in AS altijd de moeite waard en beter dan die van de SA. In het November-December nummer staat een artikel over een bijzonder onorthodoxe hypothese om opvallende mismatches tussen volwassen dier en larve van vele marine organismen te verklaren. Het is geschreven door marine bioloog Donald Williamson met als titel The Origins of Larvae. De naam Williamson kende ik al van een boek met dezelfde titel dat hij over het onderwerp geschreven heeft. Het was veel te duur om aan te schaffen, maar nu beschrijft hij zijn theorie in een 9 pagina lang artikel. Hij is tot zijn buitengewone theorie gekomen doordat hij veel organismen tegenkwam waarvan de larven helemaal niet lijken te passen bij het volwassen dier. Zo heeft de zeester die in de Noordzee voorkomt een larve die nog het meest lijkt op een wormpje. Een stervormig volwassen dier met een tweezijdig-symmetrische larve: dat lijken wel verschillende soorten. Zijn revolutionaire theorie houdt in dat er sprake moet zijn geweest van een hybridisering van twee totaal verschillende soorten. De larve is a.h.w. door kruising overgebracht van de ene naar de andere soort. Deze hybridisatie heeft volgens Williamson zelfs tussen verschillende genera en zelfs phyla plaatsgevonden. Dit gaat absoluut verder dan wat er ooit aan hybridisatie of horizontal gene transfer in de natuur is aangetroffen. Dat maakt de theorie natuurlijk revolutionair. Het probleem is niet dat hij een amateur is, want hij heeft in de vakliteratuur gepubliceerd. Ook zijn waarnemingen opzich worden niet verworpen door collega wetenschappers, alhoewel de vraag blijft of zijn waarnemingen zo'n buitengewone verklaring rechtvaardigen. Daar komt bij dat je wel een specialist moet zijn om een goed overzicht te hebben van de verspreding van larve-vormen in het dierenrijk. Hèt grote probleem zit in het mechanisme dat hij voorstelt: hybridisatie van zeer verschillende soorten. Anderen hebben al gewezen op fysiologische obstakels bij een bevruchting over soortgrenzen heen. Vanuit cytogenetisch oogpunt kan ik ook nog een aantal fundamentele bezwaren opsommen die hij in het artikel helemaal niet noemt (misschien in zijn boek). Zelfs als zou de bevructhing gelukt zijn, dan beginnen er gelijk al problemen met de allereerste celdeling omdat de chromosomen geen paren kunnen vormen. Dan kom je niet verder en stopt de verdere ontwikkeling. Hij noemt allerlei niet-relevante zaken die hem helemaal niet helpen om zijn theorie plausibel te maken. Gould's theorie van punctuated equilibrium zal hem niet helpen, Horizontal Gene Transfer zal hem niet echt helpen, endosymbiosis zal hem niet helpen, etc etc. Ik denk dat de definitieve test en eventuele falsificatie op uitgebreid DNA onderzoek zal moeten wachten. Dat zal tijdrovend en kostbaar zijn, maar ik zie geen andere oplossing. Het blijft spannend om dergelijke on-orthodoxe onderzoekers tegen te komen die zich toch aan de spelregels van de wetenschap willen houden.

Behalve dit artikel staan er nog een paar leesbare artikelen in het huidige nummer, zoals 'The other evolution wars' van David Kaiser (hoe creationisten na biologie nu ook fysica en kosmologie aan het herschrijven zijn), 'Breeding better buildings' (evolutionaire algoritmes inzetten om betere gebouwen te ontwerpen), thermodynamica en het ontstaan van leven. En niet te vergeten de boekbesprekingen onder andere: George Levine's 'Darwin Loves You'*); David Sloan Wilson 'Evolution for everyone'; Paul Barrett 'Glorified dinosaurs. The origin and early evolution of birds'; Nowak 'Evolutionary Dynamics'. Duidelijk veel uitgebreider dan de karige boekbesprekingen in SA!. Als ik tijd heb, kom ik er nog op terug!

*) op 29 maart heb ik dit boek besproken op evolutie.blog.com .
Posted by Gert Korthof at 14:50:09 | Permanent Link | Comments (5) |
Replies
1 - (...) Peter, bedankt voor je belangstelling voor mijn blog. Om enig licht te werpen op het probleem van Donald Williamson en vooruitgang te boeken, hebben we data nodig, niet nog meer speculaties. En bovendien moet je op de hoogte zijn van de bestaande data die Williamson heeft verzameld, en dat is aanzienlijk en het is een complex probleem. Ik vrees dat jij de artikelen en boeken niet eens gelezen hebt. Gert. (Comment this)

Geschreven door peter borger at 2007/11/23 - 14:42:02
2 - – Je moet niet altijd de feiten verdraaien. Waarom plaats je mijn kommentaren niet maar allleen jouw commentaar op mijn commentaar? Ik schreef je dat ik wetenschappelijke bewijsvoering heb voor Williamson's visie. Ik speculeerde niet, ik heb je alleen aangeboden dat ik deze data kan tonen. Dat was alles. (Comment this)

Geschreven door peter borger at 2007/11/26 - 12:47:51
3 - – Het is interessant om te zien hoe iemand alles naar een vooropgezet idee weet te draaien; bovendien een idee dat in strijd is met moleculaire stambomen, zoals Williamson impliciet toegeeft. Toch blijft Williamson doorgaan.
Het andere interessante om te zien is dat Williamson dit gepubliceerd krijgt, hoe controversieel ook.
Het is onmiddellijk te testen met DNA. Het lijkt twijfelachtig of iemand dit specifiek zal gaan doen, omdat de DNA stamboom niet het soort inconsistenties heeft opgeleverd dat je onder Williamson’s idee zou verwachten.

Commentaar:
Andrew B. Smith, 1997. ECHINODERM LARVAE AND PHYLOGENY, Annu. Rev. Ecol. Syst. 28:219–241.
Similarities between larval form have generally been ascribed to convergent evolution by natural selection or parallel evolution under relaxed constraints (39, 69, 92). However, Williamson (97) proposed a radical explanation, invoking horizontal gene transfer of the entire larval phenotype during hybridization between members of different higher taxonomic groups. If this were true, larval form would provide no guide to phylogeny because life-history stages could be transferred and inserted at any time in the evolution of a group.
Williamson’s evidence came from an experiment in which eggs of a tunicate (Ascidia) were fertilized with sperm from a sea urchin (Echinus). Larvae found in the aquaria subsequently proved to be plutei, like those of echinoids. This was taken as evidence that tunicate eggs had been fertilized by sea urchin sperm and had developed as viable sea-urchin-like larvae.
Williamson’s hypothesis was subsequently tested by Hart (30) using molecular techniques. Since mitochondrial genes are inherited through the maternal line only, those from the hybrid larva should be tunicate in origin, whereas nuclear genes should show a mixed tunicate and echinoid origin. Hart found that mitochondrial genes of the putative hybrids were unambiguously echinoid in origin, with no trace of tunicate mitochondrial genes. Transgeneric transfer of larval form thus remains unproven, and Williamson’s experiment appears to have been a laboratory artefact. Larval morphology can therefore continue to be treated as a valid source of information for reconstructing echinoderm phylogeny.
Annu. Rev. Ecol. Syst. 1997.28:219-241. Downloaded from arjournals.annualreviews.org

 (Comment this)

Geschreven door Gerdien de Jong at 2007/11/26 - 13:23:38
4 - – Gerdien de Jong: is het een blunder van American Scientist dat ze Williamson gepubliceerd hebben? (Scientific American, Nature, Science zouden dat nooit doen?). Het is inderdaad opvallend dat Williamson in zijn AS artikel, de Andrew B. Smith 1997 publicatie NIET noemt in zijn lit lijstje! Hij noemt wel andere critici. Daarentegen hebben Syvanen and Kado (2002) Horizontal Gene Transfer wél een hoofdstuk van Williamson opgenomen. Hebben Syvanen and Kado daarmee ook een blunder begaan? Bovendien toont Williamson een stamboom (fig.7 in het artikel) van 18S ribosomal-RNA, afkomstig van Michael Syvanen, die zijn claim zou ondersteunen. Het is niet duidelijk of Syvanen het daarmee eens is. Syvanen en Kado zijn Horizontal Gene Transfer specialisten en zullen misschien eerder geneigd zijn welwillend tegenover Williamson te staan. (Comment this)

Geschreven door gert korthof at 2007/11/26 - 15:26:39 in reply to: 3
5 - – peter borger, jouw data hebben niets met het probleem van Williamson te maken. Jouw data zijn dus niet relevant, dus post ik ze niet (spelregels). (Comment this)

Geschreven door gert korthof at 2007/11/28 - 11:57:56 in reply to: 2
Schrijf een reply