Evolutionair mysterie: waarom sterft de helft van de kamsalamander-eitjes?

Manon de Visser Foto: Christos Kazilas
12 - 05 - 2022 ► 08:27



Misschien heb je tijdens het wandelen ooit een kamsalamander kunnen spotten. Op het eerste gezicht lijkt dit amfibie vrij gewoon, maar de helft van de eitjes die deze dieren leggen komt nooit uit.  Manon de Visser onderzoekt een bijzonder genetisch mechanisme en de vraag waarom dit nadelige verschijnsel nog niet is verdwenen. “Het is een ontzettend vreemd fenomeen dat al miljoenen jaren bestaat.”

Het voorkomen van zo’n aandoening binnen een soort is natuurlijk al raar, maar er zijn maar liefst negen soorten waarvan ieder individu lijdt aan deze aandoening. “Dat is een aanwijzing dat dit fenomeen hoogst waarschijnlijk ook aanwezig was in de laatste gemeenschappelijke voorouder van deze soorten”

“De laatste gemeenschappelijke voorouder van deze soorten leefde zo’n twintig miljoen jaar geleden Dat deze aandoening na al die tijd nog steeds bestaat, ondanks dat het zo’n significant nadeel veroorzaakt, maakt het een mysterie.” Maar wat veroorzaakt dit syndroom eigenlijk?

Balanced lethal system
“We noemen het ook wel een balanced lethal system”. Net als wij hebben watersalamander soorten twee versies van elk chromosoom. Van chromosoom 1 zijn twee versies die we A en B noemen. Individuen met twee keer versie A of twee keer versie B zijn homozygoot en niet levensvatbaar. “Alleen de heterozygoten(AB) zijn levensvatbaar, ongeveer 50% van de nakomelingen is standaard heterozygoot”

 

Een visuele representatie van het balanced lethal system: Bron: De Visser, M., France, J., Meilink, W., Wielstra, B. (2021). Een evolutionair raadsel: het dodelijke chromosoom 1 syndroom in Triturus salamanders. RAVON 23(1): 9-12.

Deze afbeelding laat zien hoe het balanced lethal system werkt. Het mannetje en vrouwtje zijn beiden heterozygoot (1A1B). Alleen heterozygote nakomelingen zijn levensvatbaar, de homozygote exemplaren (1A1A en 1B1B) sterven in het ei.

Dit komt omdat zowel versie A als B recessieve mutaties bevatten, maar die van A zijn anders dan die van B. Als je zowel A als B hebt dan compenseren die dus elkaars unieke fouten. Als je daartegen AA of BB hebt dan worden die fouten niet gecompenseerd en leidt dat tot een veelvoud aan complicaties in de ontwikkeling. “Het balanced lethal systeem van de watersalamanders is daarmee een evolutionaire valkuil waar de dieren niet uit kunnen ontsnappen”.

“Op chromosoom 1 zijn zogenaamde supergenen te vinden, dat zijn genen die aan elkaar gelinkt zijn en dus ook samen worden doorgegeven. Onze theorie is dat het hebben van een A en B versie van deze supergenen in het verleden en sterk voordeel gaf. Dit betekent dat heterozygoten (AB) een voordeel hadden ten opzichte van homozygoten (AA/BB) Langzaam kunnen er meer fouten in beide versies van de supergenen geslopen zijn, totdat de homozygoten (AA/BB) niet meer konden overleven.”

Onderzoek en hobby
Op dit moment zijn Manon en haar collega’s van het Wielstra lab zijn nog volop in de weer met het onderzoek. “We vergelijken het DNA van de eitjes om zo de precieze oorzaak beter vast te stellen. Verder kijken we ook naar het DNA van soorten die dit syndroom niet hebben. Ik ben zelf begonnen in 2019 dus ik ben er al even mee bezig en ik zie dat het de goede kant opgaat”

Zo’n jarenlang onderzoek heeft ook een grote liefde gecreëerd voor deze watersalamanders die ook vaak gehouden worden als huisdier. “Ik heb nu zelf ook een kolonie thuis staan, met zowel mannetjes als vrouwtjes. Dus in de toekomst kan ik ze misschien zelf gaan kweken als hobby”

Het verhaal van de watersalamanders geeft aan dat de evolutie soms dingen doet die op het eerste gezicht raar en onlogisch lijken, maar uiteindelijk toch goed verklaarbaar zijn.

Bron afbeelding: De Visser, M., France, J., Meilink, W., Wielstra, B. (2021). Een evolutionair raadsel: het dodelijke chromosoom 1 syndroom in Triturus salamanders. RAVON 23(1): 9-12

Jan Willem Schut



Geef een reactie

artikelen van Jan Willem Schut:
Evolutionair mysterie: waarom sterft de helft van de kamsalamander-eitjes?