Waarom zijn er zoveel verschillende soorten dieren en planten? Onderzoek onder leiding van de UAntwerpen en de Universiteit van Cambridge brengt het antwoord op die fundamentele vraag in de biologie dichterbij.
In het Malawimeer in Oost-Afrika zwemmen meer dan achthonderd verschillende soorten cichliden rond – een soort baarsachtige vis. Al die soorten stammen allemaal af van één gemeenschappelijke voorouder, en ze zijn allemaal ontstaan in ‘een fractie van de tijd’ die tussen de mens en de chimpansee zit.
Meer nog: al die soorten ontstonden in één meer. Sommige vissen werden grote roofdieren, terwijl andere zich aanpasten om algen te eten, zand te zeven of zich met plankton te voeden. Elke soort vond zijn eigen ecologische niche.
De grote vraag is hoe dat zo snel kon gebeuren, en hoe die nieuwe soorten ontstaan. Professor Hannes Svardal van de Universiteit Antwerpen en zijn collega’s gingen in het DNA van de vissen op zoek naar een verklaring.
Soorten gescheiden houden
“We ontdekten dat sommige soorten vijf chromosomen hebben waarop een groot deel van het DNA is omgekeerd – een soort mutatie die chromosomale inversie wordt genoemd”, legt Svardal uit.
Wanneer dieren zich voortplanten, wordt hun DNA normaal gesproken herschikt tijdens een proces waarbij het genetisch materiaal van beide ouders wordt gemengd. Maar als een chromosoom wordt omgekeerd, wordt die vermenging in dat specifieke gebied geblokkeerd. Bepaalde combinaties van genen worden dan intact doorgegeven, generatie na generatie. Ze worden ook wel ‘supergenen’ genoemd.
Bepalende factor
Interessant is dat die supergenen vaak de eigenschappen regelen die essentieel zijn voor de overleving en voortplanting, zoals gezichtsvermogen, gehoor en gedrag. Vissen die diep in het meer leven, hebben bijvoorbeeld andere visuele vaardigheden nodig dan vissen die dicht bij het oppervlak leven. De supergenen helpen die speciale aanpassingen in stand te houden.
Hoewel de studie in Science om cichliden draait, zijn chromosomale inversies niet voorbehouden aan deze vissen, zeggen de onderzoekers. Ze komen ook voor bij veel andere dieren – waaronder de mens – en worden steeds meer gezien als een bepalende factor in evolutie en biodiversiteit.
“We bestuderen het proces van soortvorming al heel lang”, zegt Svardal. “Door te begrijpen hoe deze supergenen evolueren en zich verspreiden, komen we dichter bij het antwoord op een van de grootste vragen binnen de wetenschap: hoe het leven op aarde zo rijk en gevarieerd is.”
Dit onderzoek draagt bij aan SDG 15 (Leven op het land) door beter te verklaren hoe biodiversiteit ontstaat en behouden blijft. Die kennis is essentieel om ecosystemen te beschermen en gericht beleid te voeren rond natuurbehoud.
