In het voorjaar stijgt de kever echter zonder moeite weer op. Hoe zit dat?
Veel dieren proberen in de winter, wanneer er weinig voedsel voor handen is, energie te besparen. Sommige gaan zelfs in winterslaap, waardoor ze hun stofwisseling helemaal op een laag pitje zetten. Ook de coloradokever houdt er een winters tukje op na. Maar dit insect heeft een wel een heel bijzondere manier gevonden om zoveel mogelijk energie te besparen. Eentje die onderzoekers niet van tevoren hadden zien aankomen, zo schrijven ze in het prestigieuze tijdschrift PNAS.
De coloradokever (Leptinotarsa decemlineata) is een kever uit de familie van de bladkevers. Ze kunnen ongeveer een centimeter lang worden en hebben door hun bolle en ronde lichaam wel wat weg van een lieveheersbeestje. De coloradokever heeft echter geen stippen, maar is uitgerust met vijf zwarte strepen op elk van zijn dekschilden, die een geel tot geeloranje kleur hebben. De soort kwam oorspronkelijk alleen voor in zuidelijk Noord-Amerika. Maar vanaf 1850 reisde de kever mee met de aardappelplant, waardoor hij zich over een groot deel van de wereld wist te verspreiden. In nieuw gekoloniseerde gebieden komen geen natuurlijke vijanden voor, waardoor de coloradokever zich daar zeer snel kan vermenigvuldigen. De kevers kunnen in deze gebieden een geduchte plaag vormen voor onder andere de aardappelteelt.
Tijdens de winterslaap vertraagt de stofwisseling van een dier tot een zeer laag niveau. Hoe? Onder andere dankzij een verandering in de manier waarop hun mitochondriën – de energiecentrales van cellen – functioneren. “Ze schroeven hun stofwisseling terug door de functie van hun mitochondriën te verlagen,” legt onderzoeker Brent Sinclair uit. “We dachten dan ook dat de lage stofwisselingssnelheden van coloradokevers hiermee verband moesten houden.”
Verdwenen
De onderzoekers voerden een experiment uit om deze theorie te testen. Maar toen de onderzoekers de kevers onder de loep namen, vonden ze in hun vliegspieren geen enkele mitochondrion. “Echt geen één,” herinnert onderzoeker Jackie Lebenzon zich. “We dachten eerst dat onze instrumenten niet werkten, of dat we de mitochondriën op de één of andere manier beschadigden. Uiteindelijk gebruikten we een elektronenmicroscoop om de spiercellen beter te bestuderen. En toen ontdekten we dat bijna alle mitochondriën verdwenen waren.”
Mensen
In menselijke spieren degraderen mitochondriën wanneer ze niet worden gebruikt. Dit zien we bijvoorbeeld bij astronauten gebeuren, die lange tijd in de gewichtloosheid van de ruimte doorbrengen. Vervolgens moeten de spieren getraind worden om opbouw te stimuleren.
Bij de coloradokever gaat het net even anders. Wanneer de kever in winterslaap gaat, breekt hij eigenhandig de mitochondriën in zijn vliegspieren af. Op die manier weet de kever tijdens het barre winterklimaat veel energie te besparen. Maar in tegenstelling tot mensen, waarbij het behoorlijk lang kan duren voordat mitochondriën – en dus spiermassa – weer terug zijn, bleken de mitochondriën bij coloradokevers tegen het einde van de winter ineens allemaal weer te zijn aangegroeid. En dat zonder dat de kevers ook maar een spier hadden aangespannen.
Afbraak en opbouw
Het lijkt er dus op dat de coloradokever in staat is om zijn spieren compleet af te breken. Tegelijkertijd kunnen de kevers tegen het einde van de winter hun spieren ook net zo gemakkelijk weer herstellen. “Dit vermogen is volledig nieuw voor de wetenschap,” aldus Lebenzon. “Het verklaart hoe de kevers gedurende de winter energie besparen, maar in de lente zonder problemen weer opstijgen.”
Het team weet nog niet of alle insecten, die net zoals de coloradokever een winterslaap houden, dezelfde truc gebruiken om energie te besparen. Dat zal toekomstig onderzoek moeten uitwijzen. De ontdekking laat echter wel zien dat sommige insecten in staat zijn hun mitochondriën te reguleren. En meer inzicht hierin zou mogelijk uitkomst kunnen bieden voor de behandeling van bepaalde spierziekten.
