Vissig verleden

Erfelijk materiaal van coelacant in kaart gebracht

Het is misschien niet moeders mooiste, maar biologen waren verrukt over de coelacant die een Zuid Afrikaanse visser in 1938 aantrof in zijn net. Ze kenden zulke vissen al, maar dan als fossiel. Ze dachten dat deze dieren 70 miljoen jaar geleden waren uitgestorven. En nu bleken ze nog te bestaan en in al die tijd nauwelijks veranderd te zijn! Er zijn inmiddels ruim driehonderd exemplarenen boven water gekomen. Naast de gewone coelacant uit Afrika, Latimeria chalumnae, dook in 1997 een tweede soort op, de Indonesische coelacant of Latimeria menadoensis. De vissen zijn blauw, leven op grote diepte en kunnen tot 2 meter lang worden.
Nu is het DNA van deze ‘levende fossielen’ in kaart gebracht, melden Chris Amemiya en bijna honderd andere onderzoekers. Dat werpt licht op de evolutie van de vierpotige gewervelde dieren: amfibieën, zoogdieren, reptielen en vogels. Coelancanten behoren namelijk tot de kwastvinnige vissen waar de viervoeters van afstammen.

Er is een tijd geweest dat er veel kwastvinnigen in de oceanen zwommen, maar tegenwoordig bestaat er slechts een handvol soorten: behalve de twee coelacanten zijn er zes of zeven soorten longvissen. Ook die verschillen niet veel van hun fossiele voorgangers. Naast hun kieuwen hebben ze longen waarmee ze lucht kunnen ademen. Alle kwastvinnigen hebben stevige vinnen met een basis van botjes en spieren. Op die vlezige vinnen kunnen ze een beetje ‘lopen’. Ze kunnen een periode op het droge overbruggen.
Uit deze groep vissen hebben zich de vierpotige landdieren ontwikkeld, als eerste 340 miljoen jaar geleden de amfibieën (kikkers, padden, salamanders). De kwastvinnen werden ledematen: poten, vleugels, armen en benen. De kieuwen verdwenen, of liever gezegd: ze veranderden. Onderdelen bestaan voort in kaken, keel en oren, zoals Niel Shubin duidelijk heeft beschreven.
Het vergt wat fantasie om het je voor te kunnen stellen, maar het betekent dat kwastvinnige vissen dichter bij de viervoeters staan, en dus ook bij ons, dan bij andere vissen. Als we de evolutiestamboom schetsen vanaf het moment dat in zee de gewervelde dieren ontstonden (we laten een paar kleine groepen weg), dan zien we dat deze groep vroege vissen eerst opsplitste in kraakbeenvissen (haaien plus roggen en draakvissen) en beenvissen. Dat was pakweg 460 miljoen jaar geleden. Iets later gingen de beenvissen uiteen in straalvinnigen (bijvoorbeeld zalmen, karpers, baarzen, platvissen) en kwastvinnigen.

Het was nog niet helemaal duidelijk hoe het daarna precies is verlopen. Het meest aannemelijke scenario was dat de coelacanten als eerste een eigen weg ingingen, en dat daarna longvissen en viervoeters uit elkaar gingen. Dat scenario klopt, blijkt nu het DNA van de coelacanten in kaart gebracht is. Longvissen zijn dus nauwer aan de viervoeters verwant dan coelacanten.
De onderzoekers kunnen nu ook nagaan welke veranderingen in het erfelijk materiaal samengingen met de overgang van een leven in het water naar een leven op het land. Het DNA van de longvissen, waarmee de viervoeters een laatste vissige voorouder gemeen hebben, is te omvangrijk en te complex om het te kunnen vergelijken met dat van de landdieren. Met het DNA van de coelacanten kan dat wel. De overgang naar land is gepaard gegaan, zo is nu te zien, met veranderingen in genen die zijn betrokken bij de ontwikkeling van vinnen, staart, nieren, oren, ogen, hersenen, reukvermogen en afweersysteem. Niet verrassend, maar wel mooi dat het eruit komt. En de onderzoekers kunnen de verschillen nu nader gaan bekijken.

Willy van Strien

Foto’s: Todd Huffman (groot; Wikimedia Commons) en Robbie Cada (klein; Public Domain)

Bronnen:
Amemiya. C.T. en tientallen anderen, 2013. The African coelacanth genome provides insights into tetrapod evolution. Nature 496: 311-316.. Doi:10.1038/nature12027
Shubin, Neil. De vis in ons. Nieuw Amsterdam, 2008. ISBN 978 90 468 0388 2
Dawkins, Richard. The ancestor’s tale. Phoenix, 2004. ISBN 978 0 7538 1996 8

Tweet about this on TwitterShare on FacebookShare on LinkedIn
Dit bericht is geplaatst in evolutiestamboom. Bookmark de permalink.