Persbericht, 25 juli 2008.
EMBARGO tot woensdag 30 juli, 19.00 uur Nederlandse tijd.
Oerslang had giftand achterin bek
Nederlanders in Nature verklaren waarom giftanden soms voorin en soms achterin bek zitten
Een internationaal team van wetenschappers geleid door Leidse onderzoekers heeft verklaard hoe het kan dat de ene slangensoort giftanden achterin de bek heeft en de andere slangensoort voorin de bek. Alle slangen blijken te zijn ontstaan uit één oerslang met giftanden achterin. Het gezaghebbende tijdschrift Nature publiceert 31 juli de resultaten van het mede door NWO gefinancierde onderzoek. Het slangenonderzoek siert de voorkant van Nature.
Sinds de evolutietheorie van Darwin bijten wetenschappers hun tanden stuk op het 'slangenprobleem'. Bij een deel van de slangensoorten zitten de giftanden voorin de bek. Bij een ander deel achterin. Bovendien staan cobra's en adders in de slangenstamboom ver van elkaar vandaan, terwijl ze beide hun giftanden voorin hebben. De grote vraag: zijn alle giftanden evolutionair verwant, en zo ja, hoe?
De meest gangbare veronderstelling was dat slangen met giftanden voorin de bek een andere oorsprong hebben dan slangen met giftanden achterin de bek. Maar het is voor evolutionair biologen moeilijk te verkroppen dat zo'n geavanceerd wapen als de giftand meerdere keren zou zijn geëvolueerd.
De Leidse onderzoekers hebben nu ontdekt dat alle gifslangen afstammen van één oerslang met giftanden achterin de bek.
*** Embryo's verzamelen ***
De wetenschappers onderzochten 96 embryo's van acht soorten slangen. Zoiets was nog nooit gebeurd. Onder andere omdat het een hele toer is om slangenembryo's te verzamelen. Bij elk embryo volgden de onderzoekers een gen dat betrokken is bij de ontwikkeling van het gebit, het zogeheten 'sonic hedgehog gen'.
De biologen zagen dat in alle embryo's de giftanden achterin de bek ontstaan. Ook bij de giftanden die uiteindelijk voorin de bek belanden. Bij een deel van de slangensoorten verplaatst deze tand zich naar voren tijdens het verblijf in het ei. Oorzaak is dat een deel van de kaak veel sneller groeit dan de rest. Dit doet vermoeden dat de giftanden die voorin de bek staan achterin zijn ontstaan.
*** Oergiftand ***
Verder vonden de onderzoekers dat de giftanden die achterin de bek staan, ontkoppeld zijn van de rest van het gebit. De giftanden ontstaan uit eigen embryonaal weefsel. Door middel van driedimensionale reconstructie toonden de onderzoekers een opmerkelijke gelijkenis aan in de ontwikkeling tussen de giftanden achterin en voorin de bek.
De 'oergiftand' is waarschijnlijk ontstaan doordat de achterste tanden zich ontkoppeld hebben van de rest van het gebit. Hierdoor konden deze tanden onafhankelijk evolueren, zonder beperking van de rest van het gebit. Dat ging in nauwe samenwerking met de gifklier. Zo ontstond het complex van giftand met gifklier.
*** Cobra's en adders ***
Het verschil tussen cobra's en adders, die beide hun giftanden voorin hebben, is ook te verklaren door de ontkoppeling van de rest van het gebit. De onderzoekers vermoeden dat cobra's en adders onafhankelijk van elkaar hun giftand naar voren geschoven hebben. De voorste rij tanden ging daarbij verloren.
De onderzoekers denken dat het vaker voorkomt dat evolutie plaatsvindt doordat weefsels zich in het embryo ontkoppelen. Dat geeft het stukje weefsel de kans om apart en zonder beperking van het andere delen te evolueren.
*** Drieduizend soorten slangen ***
Slangen zijn een van de meest succesvolle groepen dieren. Er zijn ongeveer drieduizend soorten verspreid over bijna de hele wereld. Van boomtop tot oceaan, van regenwoud tot woestijn. Ook in Nederland komen slangen voor. De ontkoppeling van de achterste tanden van het gebit vroeg in de evolutie zou aan het succes van de slang hebben kunnen bijdragen. Het stelde de slang in staat om hun geavanceerde gifsysteem te ontwikkelen zodat ze in 65 miljoen jaar uitgroeide tot een succesvolle soort.
*** Internationaal team met Leidse onderzoekers ***
De publicatie in Nature is het resultaat van een internationale samenwerking tussen onderzoekers van de Universiteit Leiden en instituten in de Verenigde Staten, Australië en Israël. Eerste auteur is de Leidse bioloog Freek Vonk (Dordrecht, 24 februari 1983). In mei ontving Vonk een prestigieuze Toptalentbeurs van NWO. Met deze beurs (180.000 euro) kunnen wetenschappelijke toptalenten hun eigen promotietraject invullen. Vonk (www.slangengif.nl en www.evolutionbites.com) publiceerde in zijn jonge loopbaan reeds twee keer eerder in Nature en een maal in Science. Hij bereikte vorig jaar de eindronde van de Academische Jaarprijs met een plan om documentaires over slangen te maken.
*** Gegevens Nature-artikel ***
'Evolution origin and development of snake fangs', door Freek J. Vonk, Jeroen F. Admiraal, Kate Jackson, Ram Reshef, Merijn A.G. de Bakker, Kim Vanderschoot, Iris van den Berge, Marit van Atten, Erik Burgerhout, Andrew Beck, Peter J. Mirtschin, Elazar Kochva, Frans Witte, Bryan G. Fry, Anthony E. Woods & Michael K. Richardson
*** Bijschriften ***
(foto's via www.nwo.nl/nwohome.nsf/pages/nwoa_7gudyb)
a) Freek_Vonk_king_cobra.jpg
Bioloog Freek Vonk in Indonesië oog in oog met een vrouwtjeskoningscobra. Klik op de foto voor een grotere versie. Vrij te gebruiken bij uw berichtgeving met bronvermelding: Freek Vonk
b) Freek_Vonk_spitting_cobra.JPG
Onderzoeker Freek Vonk met een spugende cobra (vandaar de bril). Klik op de foto voor een grotere versie. Vrij te gebruiken bij uw berichtgeving met bronvermelding: Freek Vonk
c) Freek_Vonk_taipan.JPG
Freek Vonk in Australië met de Inland Taipan (Oxyuranus microlepidotus), de giftigste slang ter wereld. Klik op de foto voor een grotere versie. Vrij te gebruiken bij uw berichtgeving met bronvermelding: Freek Vonk
d) Freek_Vonk_Spalerosophis_Israel.jpg
Wetenschapper Freek Vonk in Israel met een diadeemslang (Spalerosophis diadema), een slang met giftanden achter in de bek. Klik op de foto voor een grotere versie. Vrij te gebruiken bij uw berichtgeving met bronvermelding: Freek Vonk
e) Freek_jumping_viper_fangs.jpg
Freek Vonk laat de giftanden van een springende adder zien (Atropoides nummifer). Vrij te gebruiken bij uw berichtgeving met bronvermelding: Sumardi Moentiah.
---
Noot voor de pers,
Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek