Voorouder was een giftige, nachtelijke sluipmoordenaar
Er zijn meer dan 3400 soorten slangen met uiteenlopende levenswijzen. Hoe hebben zij zich uit hun gemeenschappelijke voorouder ontwikkeld? Wat was die allereerste slang voor een dier? Onderzoek van Allison Hsiang en collega’s werpt daar nieuw licht op.
Er zijn slangen die overdag actief zijn en slangen die zich ’s nachts roeren. Er leven slangen op de grond, ondergronds, in bomen en in water. Sommige slangen wurgen hun prooi, andere vergiftigen die. Hoe zat dat met de allereerste slang? Was dat een dagdier of een nachtbraker? Landdier of waterdier? Een wurger of een gifslang?
Veel was tot nu toe onduidelijk omdat er weinig fossiele slangen bewaard zijn gebleven. Zo waren biologen het oneens over de vraag waar de allereerste slang geleefd heeft. Volgens sommigen ligt de oorsprong van de slangen in zee, anderen dachten dat ze afstammen van een ondergronds levende voorouder.
Fossielen
Maar de laatste jaren is een aantal nieuwe fossielen ontdekt. Bovendien zijn er tegenwoordig dna-technieken beschikbaar. Vergelijking van het erfelijk materiaal van bestaande soorten helpt om hun stamboom te kunnen tekenen. Allison Hsiang en collega’s veegden al die gegevens bij elkaar om een beeld van de vroegste slangen te reconstrueren.
Bekend was al dat slangen hagedissen zijn. Dat wil zeggen: op de evolutiestamboom vormen ze een tak tussen de hagedissen. Ze zijn het meest nauw verwant aan de varanen, hazelwormen, korsthagedissen en leguaanachtigen (leguanen, agamen, anolissen en kameleons).
De bijzondere hagedis waar alle slangen van afstammen, de ‘oerslang’, leefde zo’n 128 miljoen jaar geleden, zo concludeert Hsiang uit haar vergelijkend onderzoek. Het moet een dier geweest zijn zonder voorpoten, maar met nog wel kleine achterpootjes. Het leefde in een warme, vochtige en weelderig begroeide omgeving, op het land; de biologen die meenden dat de oerslang in zee leefde krijgen dus ongelijk. ’s Nachts kroop hij over de grond om zijn prooien te besluipen, en misschien ging hij wel ook ondergronds.
Gifklieren
Er ontstonden vrij snel verschillende typen slangen. Maar pas toen de dinosauriërs van het toneel waren verdwenen werd het aantal soorten echt groot. Er kwamen slangen die overdag op jacht gingen en slangen die naar zee verhuisden.
Hsiang en collega’s noemen het niet, maar de allereerste slang had gifklieren om zijn prooien te overmeesteren. Dat blijkt uit onderzoek van Bryan Fry uit 2006: gifklieren waren ontstaan bij de voorouder die slangen delen met de varanen, hazelwormen, korsthagedissen en leguaanachtigen. Die voorouderlijke hagedis had kleine gifzakjes in zowel onder- als bovenkaak. Ze produceerden een cocktail van negen eiwitten die prooien weerloos maakten doordat ze de bloeddruk verlaagden, darmkrampen veroorzaakten en spieren lam legden.
Zowel de slangen als de aan hen verwante hagedissen erfden deze gifklieren. Bij de slangen zijn de klieren in de onderkaak verloren gegaan, terwijl die in de bovenkaak bij veel moderne slangen complexe organen zijn geworden. Deze gifslangen hebben speciale tanden waarmee ze het gif diep in de prooien kunnen inbrengen.
Er zijn ook slangen die de gifklieren helemaal hebben afgeschaft, bijvoorbeeld slangen die eieren eten.
Ook slangen die hun prooien wurgen kunnen het zonder gifklieren af. Die compleet andere manier om prooien de baas te worden had de eerste slang niet. Het is een latere uitvinding die boa’s en pythons succesvol toepassen.
Willy van Strien
Foto: De bloedpython, Python brongersmai, uit Thailand. Fotograaf: ‘Tigerpython’ (Wikimedia Commons)
Bronnen:
Hsiang, A.Y., D.J Field, T.H. Webster, A.D.B. Behlke, M.B. Davis, R.A. Racicot & J.A. Gauthier, 2015. The origin of snakes: revealing the ecology,behavior, and evolutionary history of early snakes using genomics, phenomics, and the fossil record. BMC Evolutionary Biology 15:87. Doi: 10.1186/s12862-015-0358-5
Fry, B.G. en anderen, 2006. Early evolution of the venom system in lizards and snakes. Nature 439: 584-588. Doi:10.1038/nature04328