Onderzoekers hebben ontdekt dat de poten van deze bijzondere dieren zijn voorzien van uitsteeksels die lijken op onze smaakpapillen.
Ponen zijn bijzondere wezens met het lichaam van een vis, de vleugels van een vogel en de poten van een krab. Ze komen in alle zeeën voor en leven vooral op de zanderige zeebodem. In twee nieuwe studies, gepubliceerd in het vakblad Current Biology, hebben onderzoekers ontdekt dat een specifieke soort zijn poten niet alleen gebruikt om over de zeebodem te ‘wandelen’, ze functioneren wonderbaarlijk genoeg ook als heuse sensorische organen die helpen bij het opsporen van onder het zand begraven prooien.
Ponen
Ponen zijn zeevissen die uitstekend zijn aangepast aan het leven op de bodem. Met hun zes beenachtige aanhangsels zijn ze zeer bedreven in het rondscharrelen, graven en zoeken naar prooi, waardoor andere vissen vaak in de buurt blijven om hun vangst te stelen. Dit wekte de interesse van onderzoekers en ze namen enkele ponen mee naar het laboratorium voor verder onderzoek.
Poten
De poten van de ponen zijn in feite uitgroeisels van hun borstvinnen, waar ze er drie aan elke kant hebben. Het eerste dat de onderzoekers wilden uitzoeken, was of deze poten mogelijk functioneren als sensorische organen, iets wat wetenschappers al vermoedden, maar nog nooit was bewezen. Het team voerde experimenten uit waarin ze gevangen ponen van de soort Prionotus carolinus bestudeerden terwijl ze op prooi jaagden. Ze zagen hoe de vissen korte periodes van zwemmen afwisselden met ‘lopen’. Ook ‘krabden’ ze af en toe over het zand om begraven prooi, zoals mosselen en andere schelpdieren, te vinden zonder visuele aanwijzingen. De onderzoekers ontdekten dat de poten gevoelig waren voor zowel mechanische als chemische prikkels. Ze waren zelfs in staat om gemalen en gefilterde mosselextracten en zelfs enkele aminozuren te detecteren en op te sporen.
Smaakpapillen
De onderzoekers bestudeerden de poten van de vis grondiger en ontdekten iets anders opvallends: de poten blijken namelijk bedekt met sensorische papillen, vergelijkbaar met onze smaakpapillen. Deze papillen bevatten smaakreceptoren en zijn chemisch gevoelig, wat de ponen stimuleert om te graven. “Dit is een vis die poten heeft ontwikkeld met behulp van dezelfde genen die ook betrokken zijn bij de ontwikkeling van onze ledematen,” zegt onderzoeker Nicolas Bellono. “Vervolgens heeft deze vis die poten opnieuw ingezet om prooi te vinden, met dezelfde genen die onze tong gebruikt om voedsel te proeven – best bijzonder!”
Zeebodem proeven
Kortom, Prionotus carolinus gebruikt zijn poten dus in zekere zin om de zeebodem te proeven. Dankzij aanvullende studies bevestigden de onderzoekers dat de papillen een belangrijke evolutionaire innovatie zijn die de ponen in staat heeft gesteld om op de zeebodem te overleven op manieren die andere dieren niet kunnen. Overigens gebruiken niet alle ponen dezelfde tactiek. In de studie bestudeerden de onderzoekers namelijk ook de verschillen in de pootstructuur tussen soorten door de tijd heen. En hieruit blijkt dat het vermogen om met poten te proeven vrij zeldzaam is. Ook ontdekten ze dat dit unieke vermogen van Prionotus carolinus pas recent is ontstaan.
Modelorganisme
Het onderzoek naar ponen is niet alleen heel interessant (hoewel dat ook zeker het geval is). Deze wandelende vissen vormen namelijk ook een veelbelovend modelorganisme om gespecialiseerde kenmerken met elkaar te vergelijken en ons meer te leren over hoe evolutie zorgt voor aanpassingen aan zeer specifieke omgevingen.
Bipedalisme
Daarnaast leert het ons mogelijk ook meer over ‘bipedalisme’ (het vermogen om rechtop te lopen op twee benen). Ongeveer 6 miljoen jaar geleden ontwikkelden onze voorouders deze eigenschap, wat hen onderscheidde van hun voorouderlijke primaten. Bipedalisme is een kenmerk dat onze soort definieert. Toch weten we slechts een beperkte hoeveelheid over hoe, wanneer en waarom deze verandering heeft plaatsgevonden. Ponen en hun aanpassing aan het leven op de oceaanbodem kunnen mogelijk aanwijzingen geven. Zo zijn er genetische transcriptiefactoren die de ontwikkeling van de poten van ponen reguleren. Deze komen ook voor in de ledematen van andere dieren, waaronder mensen.
De studies (je vindt ze hier en hier) hebben bijgedragen aan een beter begrip van hoe ponen hun unieke eigenschappen hebben ontwikkeld. Daarnaast benadrukken de studies het belang van het onderzoeken van minder bekende dieren, omdat zij belangrijke inzichten kunnen bieden in de mechanismen van evolutionaire veranderingen. De onderzoekers zijn echter nog niet klaar. Ze willen nu meer leren over de specifieke genetische en genomische veranderingen die hebben geleid tot de evolutie van ponen.
