We zijn onze staart kwijtgeraakt, net als heel wat lichaamsbeharing. Ondertussen zijn onze hersenen flink gegroeid. Zo zijn er door de evolutie kenmerken verdwenen en bijgekomen. Lang werd gedacht dat eigenschappen die we kwijtraakten zelden meer terugkomen, maar dat is mogelijk niet zo.
Uit nieuw onderzoek bij negen soorten zeeslangen blijkt dat zij hun kleurenzicht hebben teruggekregen, terwijl ze dat lang geleden hadden verloren. Nu het weer van pas komt, hebben ze het opnieuw ontwikkeld. Het bewijst dat als een complexe eigenschap door evolutie verloren is gegaan, dit niet voor altijd hoeft te zijn.
Reactie op kleurrijke omgeving
Onderzoekers van de University of Adelaide, onder leiding van promovendus Isaac Rossetto, ontdekten dat deze genetische eigenschap mogelijk al bestond bij een gemeenschappelijke voorouder van de negen soorten, die allemaal behoren tot het geslacht Hydrophis, dat zo’n drie miljoen jaar geleden leefde.
Eerder al was bij één zeeslangensoort ontdekt dat die zijn visuele functie opnieuw had ontwikkeld. Dat was de volledig mariene Hydrophis cyanocinctus, die dit deed als reactie op zijn complexe omgeving. Nu deze herontwikkeling bij zoveel slangensoorten is vastgesteld, stellen de onderzoekers dat er voldoende bewijs is dat evolutionaire verliezen tot op zekere hoogte kunnen worden teruggedraaid.
“We denken vaak dat evolutie maar één kant op gaat, en dat is vooruit. Maar in werkelijkheid zijn de ecologische omstandigheden van een organisme dynamisch, en soms betekent de ‘fitste’ worden het herontdekken van eigenschappen die ooit minder voordelig waren”, reageert Isaac Rossetto.
Verlies van twee genen
Het herstel van de visuele functie van Hydrophis cyanocinctus was een reactie op zijn heldere onderwateromgeving, die verschilde van de donkere leefgebieden van sommige van zijn voorouders. “Slangen stammen af van hagedisachtigen, die een volledig visueel opsinecomplement hadden, wat logisch is aangezien ze in heldere, kleurrijke omgevingen leefden”, legt collega Kate Sanders uit. “De vroegste slangen maakten juist een periode door in heel schemerig licht.”
Zo verloren ze twee opsinegenen (genen die ook bij mensen verantwoordelijk zijn voor kleurenzicht) waardoor ze een groot deel van hun vermogen om kleuren te onderscheiden, kwijtraakten. “Nakomelingen van deze vroege slangen leven tegenwoordig in allerlei omgevingen met meer of minder licht, waaronder heldere en kleurrijke mariene ecosystemen. Deze opsine-uitbreiding laat zien hoe visuele functies kunnen herontwikkelen waarvan men dacht dat ze verloren waren gegaan”, aldus Sanders.
Belangrijke vraag
Hoewel de zeeslangensoorten in dit nieuwe onderzoek de genetische vereisten voor geavanceerd kleurenzicht hebben teruggekregen, is het nog onduidelijk welke functies deze visuele opsinen nu hebben. “Voor zover we kunnen nagaan blijft de functie van deze extra opsinegenen hetzelfde tussen deze soorten, er is echter veel meer informatie nodig”, zegt Isaac.
“Gedragsstudies kunnen definitief aantonen of deze genuitbreiding heeft geleid tot verbeterde kleurgevoeligheid, en dit zal ons dichter bij het antwoord brengen op een belangrijke vraag in de evolutiebiologie: wanneer een complexe eigenschap verloren gaat, hoe kan een soort die dan terugkrijgen?” Kunnen mensen bij wijze van spreken weer op vier benen gaan lopen, als dat beter uitkomt? Vervolgonderzoek zal het uitwijzen.
De mens heeft in de loop van miljoenen jaren heel wat veranderingen ondergaan. We zetten ze voor je op een rijtje:
- Zo’n 7 miljoen jaar geleden begonnen de eerste mensen op twee benen te lopen. Het leidde tot veranderingen in onze heupen, wervelkolom en voeten.
- Onze hersenen groeiden. De eerste mensen hadden een hersenvolume van slechts 400cc, de moderne mensen zitten gemiddeld op 1400cc.
- We raakten onze vacht kwijt. Als je kijkt naar andere primaten zijn wij maar bloot. We hebben veel minder lichaamsbeharing.
- Onze kaken en tanden zijn veel kleiner geworden door het eten van gekookt voedsel.
- Verder is ons uithoudingsvermogen verbeterd. We kunnen veel beter lange afstanden afleggen dan andere primaten.
- Ook is onze zweetproductie veranderd, zodat we beter bestand zijn tegen hogere temperaturen.
- En in de laatste 10.000 jaar is er ook nog heel wat gebeurd. Zo kunnen we lactose verdragen, ook na de kindertijd, zijn we resistenter tegen bepaalde ziektes, is het huidpigment veranderd bij verschillende bevolkingsgroepen en zijn bijvoorbeeld Tibetanen beter aangepast aan het leven op grote hoogte.
- Sterker nog, de evolutie is nog steeds gaande. Zo ondergaan we veranderingen in ons immuunsysteem door de moderne hygiëne, zijn er aanpassingen aan ons moderne eetpatroon en veranderingen op het gebied van vruchtbaarheid.
