04-01-2005
Binnen klein eiland toch blijvend grote erfelijke verschillen
(Persbericht NIOO-KNAW)
Er zit geen gebergte of oceaan tussen én mezen kunnen goed vliegen.
Toch verschillen de koolmezen in het westen van Vlieland aanzienlijk
van hun oostelijke soortgenoten op maar een paar kilometer afstand.
Erik Postma en Arie van Noordwijk van het Nederlands Instituut voor
Ecologie (NIOO-KNAW) in Heteren ontdekten dat in het oosten gemiddeld
ruim één ei minder in een nest zit dan in het westen. Misschien niet
iets om direct van achterover te vallen, maar de biologische principes
achter dit verschil zijn des te verrassender. Dit meldt het
tijdschrift Nature in het nummer van 6 januari.
In het westen van het Waddeneiland Vlieland legt een koolmees
gemiddeld 9,5 eieren per nest en in het oosten maar 8,35. Dat is een
groot 'ei-verschil' op kleine schaal, op maar enkele kilometers
afstand. Hoewel mezenvrouwtjes geboren in het oosten meer eieren
leggen na verhuizing naar het westen, leggen ze nog steeds minder
eieren dan vogels die in het westen geboren zijn of die van het
vasteland komen. Dit wijst op een erfelijk verschil tussen koolmezen
uit het oosten en het westen van, om in eieren te spreken, een half
ei. Het erfelijke verschil blijft al tientallen jaren in tact. Oorzaak
is niet een verschil in natuurlijke selectie, waarbij er selectie zou
zijn voor grotere nesten in het westen en kleine nesten in het oosten.
De dieren zijn namelijk niet succesvoller in hun geboorteterrein.
'Dat je zulke grote erfelijke verschillen kunt vinden op zo'n kleine
schaal is verrassend,' vindt bioloog Erik Postma van het Nederlands
Instituut voor Ecologie. 'En dan is de koolmees ook nog eens een erg
'mobiele' soort, die grote afstanden kan vliegen.'
Van het vaste land komen regelmatig nieuwe mezen aangevlogen, en daar
ligt de oorzaak. Deze immigranten dragen de genen voor relatief grote
legsels. 'Het oosten bestaat voor maar 13 procent uit immigranten,
tegenover 43 procent in het westen. In het westen lijken de vogels dus
veel meer op die van het vasteland met hun grote nesten. Hoewel
koolmezen aan de oostkant van Vlieland hun kleine legsels en de
verdere aanpassing aan de omgeving kunnen behouden, is dit in het
westen niet meer mogelijk,' legt Postma uit.
Uiteindelijk laten immigranten zowel in het oosten als in het westen
minder nakomelingen na. Deze slechtere 'score' lijkt niet direct het
gevolg van het leggen van meer oftewel teveel eieren. De immigranten
en de echte eilandvogels zullen in veel meer (erfelijke) eigenschappen
verschillen.
In het westen broedt dus een groter aandeel immigranten. Hier is
sprake van een grotere genenstroom of 'gene flow' vanaf het vaste land
dan in het oosten. 'Gene flow' is een cruciaal begrip binnen de
evolutie en het wil zeggen dat de genen van een soort zich verspreiden
van de ene groep naar omringende, andere groepen van die soort. Een
nieuwe variant van een gen blijft dan dus niet alleen op de plek waar
zij ontstaan is. Zij reist mee naar nieuwe oorden met bijvoorbeeld een
plantenzaadje in de wind of een koolmees die vanaf het vasteland
oversteekt naar een eiland. Biologen dachten dat deze 'stroom van
genen' er vooral voor zorgde dat verschillen tussen groepen van een
planten- of diersoort weer gelijk getrokken werden: door alle genen
weer te mengen. Dit laat het mezenonderzoek op Vlieland ook zien in
het westen. Maar het tegendeel blijkt ook waar: dat de genenstroom met
immigranten van de vaste wal naar het eiland ook verschillen in stand
houdt, namelijk tussen het westen en het oosten van Vlieland.
Vlieland biedt de mogelijkheid om de invloed van 'overvliegers' in een
vrij geïsoleerde groep vogels te bestuderen. Waarschijnlijk treden
zulke effecten ook op in allerlei andere populaties, maar blijven ze
daar al gauw onontdekt. De broedgegevens van ruim 20 jaar (1975-1995)
waren onmisbaar voor het trekken van de conclusies. Postma en zijn
collega's kunnen daarover beschikken, omdat het NIOO sinds Kluyver in
1955 de koolmezen van heel Vlieland volgt. Alle familiebanden,
aantallen eieren per nest enzovoorts staan genoteerd voor iedere
Vlielandse mees.
Engels onderzoek levert vergelijkbare resultaten. Net als Postma en
Van Noordwijk op Vlieland vinden Dany Garant en collega's ook grote
verschillen in mezenpopulaties op kleine afstanden. Hier gaat het om
de lichaamsgrootte van koolmezen in de Wytham Woods in Engeland.
Hetzelfde nummer van Nature bericht daarover, en bevat daarnaast nog
een zogenaamd News&Views-artikel van een onafhankelijke commentator.
De Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO)
subsidieerde het NIOO-onderzoek deels.
Het NIOO is het onderzoeksinstituut voor ecologie van de Koninklijke
Nederlandse Akademie van Wetenschappen (KNAW). Het bestaat uit drie
centra: voor ecologie van kust en zee, van het zoete water en van het
land. Bij het NIOO werken ongeveer 250 mensen. Op het NIOO-Centrum
voor Terrestrische Ecologie in Heteren richten de onderzoekers zich op
het leven op het land.
Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen