Nederlands Instituut voor Ecologie
EMBARGO VAN SCIENCE t/m 4 oktober, 20.00 uur NL!
Persbericht, 4 oktober 2007
Evolutie van sterk verwante diersoorten opgehelderd: dochters vallen op een man zoals hun echte vader
HETEREN (Gld.) / GRONINGEN - De vogelvrrouwtjes van twee nauw verwante soorten vliegenvangers paren vooral met mannetjes die op hun biologische vader lijken. Pleegvaders maken geen indruk. Zo zorgen vaders genen - in een onlosmakelijk pakketje van partnerkeus, verennkleed en onsuccesvolle bastaardnakomelingen - ervoor daat de twee soorten zich niet vermengen. Nu begrijpen biologen eindelijk hoe sterk gelijkende soorten gescheiden kunnen blijven. Een team uit vijf landen, geleid door een onderzoeker van het Nederlands Instituut voor Ecologie (NIOO-KNAW), presenteert deze resultaten op 5 oktober in het beroemde wetenschappelijke tijdschrift Science.
Onze bonte vliegenvanger heeft een zustersoort. Deze withalsvliegenvanger lijkt erg op de bonte. Bij mannetjes zie je het verschil aan de witte 'halsband' en iets meer witte veren op andere plekken - verder zijn zij net zo bont.> Sinds twee miljoen jaar zijn dit aparte soorten, maar in Noord- en Midden-Europa komen ze elkaar nu weer tegen. Hier paren ze soms toch nog onderling, met onvruchtbare dochters en minder fitte maar vruchtbare zonen tot gevolg. Deze kruisingen vormen een bedreiging voor de soorten. Hoe houden zulke soorten zich desondanks in stand?
Biologen vermoedden al dat de partnerkeus van de vrouwtjes de sleutel vormt tot de oplossing. Als een vrouwtje van nature kiest voor het paren met mannetjes met kenmerken van haar eigen soort, gaat dat het (verdere) kruisen of 'hybridiseren' van de soorten tegen. Helaas worden bij een onverhoopte kruising de genenpakketten van de soorten flink door elkaar gehusseld en dat kan de voorkeur voor en herkenning van de juiste partner verstoren. Hoe voorkom je die verwarrende en ongewenste genenmix? Dat was tot nu toe een raadsel in de evolutiebiologie.
De oplossing blijkt verpakt te liggen in het geslachtschromosoom dat vliegenvangerdames van hun vader erven. Niet alleen maken deze genen dat de vrouwtjes voor partners kiezen die op hun vader lijken, ook als het bastaarddochters zijn uit gemengde ouderparen van een withals en een bonte vallen ze op de soort waar hun biologische vader bij hoort.
Het idee was eigenlijk dat vogeldochters zich het beeld van hun vader als 'voorbeeldman' inprenten in het nest, maar dat blijkt hier helemaal niet te kloppen. Pleegvaders kunnen niets aan de latere partnerkeus van vrouwelijke vliegenvangerkuikens veranderen. Een onderzoeksteam uit Nederland (NIOO en Rijksuniversiteit Groningen), Zweden, Noorwegen, de Verenigde Staten en Tjechië keek hiernaar in de natuur, waar pleegvaders af en toe voorkomen. Hiervoor zochten ze 25 jaar aan veldgegevens bij elkaar. Ook testten ze het door vrouwtjes in nesten van de andere vliegenvangersoort te laten opvoeden. Maar het overgrote deel van de vrouwtjes bleef trouw aan de soort van de genetische vader.
Bij vogels hebben vrouwtjes niet twee dezelfde geslachtschromosomen, zoals bij zoogdieren en dus ook de mens. In plaats van XX hebben ze WZ en vogelmannetjes hebben geen XY maar ZZ. Vrouwtjes erven hun Z en daarmee hun partnerkeus dus altijd van hun vader.
Op hetzelfde geslachtschromosoom als de partnervoorkeur liggen ook de eigenschappen van het mannelijk verenkleed (belangrijk bij het onderscheiden van de vliegenvangersoorten) en de genen die bastaardkinderen 'onsuccesvol' of zelfs onvruchtbaar maken. Omdat dit alles op geslachtschromosoom Z ligt en elk vrouwtje maar één zo'n Z heeft, blijven de 'antikruisingseigenschappen' ook bij bastaardvrouwtjes onvermengd. Niet-geslachtschromosomen zijn wel in tweevoud aanwezig. Eigenschappen daarop kunnen 'recombineren' bij een kruising, wat wil zeggen dat ze vermengd kunnen raken en zo in andere dan de oorspronkelijke bonte of withalscombinatie aan het nageslacht doorgegeven. Het eerder genoemde probleem van de genenmix. Het belangrijkste resultaat van dit vliegenvanger-onderzoek is dan ook, dat het het geslachtschromosoom aanwijst als de bewaker van de soort. Ook bij andere dieren kan dit zo werken. Nieuwe soorten en dus de biodiversiteit varen er wel bij.
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. In 2007 bestaat het NIOO 15 jaar, maar de centra zijn al (ruim) 50 jaar oud.