Everything wants to kill you zeggen ze weleens over Australië, vanwege de vele levensgevaarlijke dieren die er rondkruipen. Maar daar hebben sommige hagedissen iets op gevonden. Zij zijn bestand tegen het gif van de giftigste slangen down under. En dat wil wat zeggen.
In Australië leven 140 soorten slangen. Daarvan zijn er 100 giftig. Het loont dus de moeite om zo te evolueren dat je er tegen kunt. En onderzoekers van de University of Queensland zijn er nu eindelijk achter hoe dat hagedissen is gelukt. Onder leiding van professor Bryan Fry keken ze naar het kat-en-muisspel van gevaarlijke slangen als de doodsadder en hagedissen zoals de komodovaraan en de goanna, ook een soort varaan.
Verlammend gif
“We ontdekten dat de meeste grote varanen die azen op giftige slangen resistent zijn tegen hun gif, een eigenschap die ze waarschijnlijk ontwikkeld hebben vanwege hun roofzuchtige leefstijl”, legt Fry uit. “Om dit te onderzoeken hebben we een natuurlijke slangenbeet bij varanen nagebootst door het gif op een specifieke receptor te plaatsen waarvan we weten dat die het doel is van het gif.”
Zo kwamen ze erachter hoe die hagedissen zo goed tegen de dodelijke slangentoxines kunnen. “De resistentie werkt door middel van biochemische aanpassingen van het deel van de neuromusculaire receptor die wordt aangevallen door het verlammende slangengif. Deze wijzigingen verminderen het vermogen van de gifstoffen om zich te binden aan de receptor”, legt Fry uit aan Scientias.nl.
Niet altijd een goede ruil
“Maar zoals met alles in het leven moet er een prijs worden betaald. De receptoren zijn zo afgestemd dat ze optimale prestaties kunnen leveren en elke aanpassing om bestand te zijn tegen de toxines vermindert tegelijk die prestaties. Dat leidt tot een slechtere fitheid. Daarom moet de resistentie meer opleveren dan het verlies aan prestaties kost. Zo is een sterk ‘use it or lose it’-selectiemechanisme ontstaan”, vervolgt de wetenschapper.
En niet voor alle hagedissen is het een gunstige uitruil. Zo bleken twee soorten, de komodovaraan en de reuzenvaraan, niet zoveel chemische resistentie meer te hebben tegen het gif. Zij gebruikten veel meer hun lichaamsbouw om zich te wapenen tegen de slangen. “Hun dikke pantser is genoeg om zich te beschermen tegen een slangenbeet en met hun grote tanden kunnen ze een slang snel aan stukken scheuren.”
Brute kracht
Zodra de hagedissen dus de slangen aankunnen zonder dat ze daarvoor moeten inboeten aan kracht zullen ze die kant op evolueren. “De grote varanen hebben genoeg fysieke power om vergiftiging te voorkomen. Daardoor is er evolutionaire selectiedruk om de resistentie weer kwijt te raken.” In feite heeft de evolutie de voorkeur gegeven aan brute kracht boven biochemie, klinkt het.
Maar ook kleine dwergvaranen zijn hun resistentie tegen het gif kwijtgeraakt, omdat ze hoog boven de grond gingen leven, ver weg van hun aanvallers, terwijl andere kleine varanen bijvoorbeeld hun resistentie terugkregen toen ze evolueerden tot grondkruipers.
Extreme dynamiek
“In het geval van de kleine hagedissen geldt dat ze in bomen gingen leven, waar in Australië geen giftige slangen komen. Dus wat betreft use it or lose it: zij raakten de resistentie kwijt. Maar vervolgens gingen sommigen van de kleine soorten weer terug naar de grond en werden gravers. Daar kwamen ze veel giftige slangen tegen en kregen ze langzaam hun resistentie tegen het gif weer terug”, legt Fry uit.
“Daarna besloot een aantal gravers in rotsspleten te gaan leven, waar geen giftige slangen kwamen, dus verloren ze hun resistentie opnieuw. Dat is wat ons verraste. We hebben nog nooit zo vaak gifresistentie zien komen en gaan bij welk ander dier dan ook. Deze dynamische variatie is heel bijzonder.”
Verandering enige constante
Medeonderzoeker Uthpala Chandrasekara vertelt dat de resultaten illustreren hoe dynamisch evolutionaire processen kunnen zijn in delicate ecosystemen. “Deze complexe dans van aanpassing op aanpassing laat zien dat de evolutionaire strijd niet altijd direct in één richting gaat. Australische slangen hebben een krachtig gif ontwikkeld om de defensie van hagedissen te omzeilen, wat duidt op een intense roofdier-prooidynamiek. Als de hagedissen evolueren slaan de slangen terug met een nog sterker gif. Het is een biologische wapenwedloop waarbij verandering de enige constante is.”
