Wat deze lopende vis ons vertelt over de evolutie

Een klein, plat, op een rog lijkend visje heeft een verrassende eigenschap met mensen gemeen.

Gepubliceerd 13 feb. 2018 15:01 CET, Geüpdatet 5 nov. 2020 07:04 CET
Deze vis 'loopt' zoals onze prehistorische voorvaders
Deze vis 'loopt' zoals onze prehistorische voorvaders

Het zou kunnen dat de eerste levende wezens die konden lopen vierhonderd miljoen jaar geleden kleine stompjes heen en weer bewogen om vooruit te komen.

Die beweging is vandaag de dag nog steeds te zien bij kleine roggen, een vissoort die de afgelopen honderd miljoen jaar nauwelijks is geëvolueerd. Uit een nieuwe studie, die werd gepubliceerd in het tijdschrift Cell, blijkt dat deze oude vissoort over dezelfde neurale netwerken voor lopen beschikt als mensen.

Uiterlijk lijken kleine roggen op gewone roggen, maar ze zijn meer verwant aan haaien. Ze zijn ongeveer even groot als een fiks dinerbord en ongeveer even plat, met een lange staart.

In tegenstelling tot andere vissoorten, die een kronkelende beweging maken met hun ruggengraat om vooruit te komen, houden kleine roggen hun ruggengraat zo goed als stil tijdens het zwemmen. Daarin lijken ze op landdieren. Die bewegen zich voort door gebruik te maken van beenspieren, in plaats van kronkeling van de ruggengraat.

Jeremy Dasen is onderzoeker aan het Neuroscience Institute van de NYU School of Medicine. Hij vertelt dat hij al langer geïnteresseerd was in gedrag dat met voortbeweging te maken heeft, zoals lopen. Voorheen deed hij onderzoek naar slangen, die hij omschrijft als “viervoeters zonder ledematen.”

“Op YouTube zag ik een filmpje van het loopgedrag van de kleine rog,” vertelt hij. Hij realiseerde zich direct dat bestudering van de soort waardevolle kennis zou kunnen opleveren.

De wetenschappers zagen de loopbewegingen en vroegen zich af wat, in de cellen van de vissen, de dieren aanzet tot lopen.

“Ik ben altijd al gefascineerd geweest door het proces waarbij een bevruchte cel tot een organisme uitgroeit,” voegt Dasen daaraan toe.

Het laboratorium had al eens onderzoek gedaan naar de neurale netwerken van muizen. Daaruit bleek dat de dieren gingen hinken of verlamd raakten als bepaalde genen werden uitgeschakeld.

Voor het onderzoek naar de kleine roggen werden de motorische zenuwcellen van de dieren bekeken en werd hun DNA ontleed. De onderzoekers keken met name naar de embryo's van kleine roggen, omdat de neurale netwerken van zowel deze vissen als mensen zich in dit vroege stadium ontwikkelen. In de vroegste ontwikkelingsfase van een kleine rog beweegt het dier zich voort door zijn ruggengraat te bewegen. Maar op het moment dat de visjes het ei verlaten, raakt hun ruggengraat gefixeerd en gebruiken ze hun vinnen om zich voort te duwen.

“Door muizen en kleine roggen te vergelijken, wisten we dat kleine roggen beschikken over alle belangrijke componenten die ervoor zorgen dat muizen kunnen lopen,” vertelt hij.

Uit het onderzoek blijkt dat de kleine roggen en zoogdieren dezelfde “genetische schakelaars” hebben. Dat wil zeggen dat de genen die een kleine rog ertoe aanzetten om zijn kleine vinnen te bewegen, dezelfde zijn als de genen die ons opdracht geven om onze armen en benen te bewegen.

Uit die ontdekking leiden wetenschappers af dat de genetische eigenschappen van lopende landdieren al ontstonden in vissen die nog in zee leefden. Die kennis draagt bij aan een groter wetenschappelijk inzicht in onze gemeenschappelijke prehistorische voorouder.

En uiteindelijk kan kennis van de genetische grondslagen van voortbeweging op de lange duur ook medische gevolgen hebben.

“Als het gaat om de behandeling van bijvoorbeeld ALS of dwarslaesies, is het voor de reparatie van beschadigde zenuwcelnetwerken van belang om te weten hoe die netwerken tot stand komen,” aldus Dasen.

Lees meer

bekijk videos

Dieren1:49

Voor het eerst diepzeehaai getagd honderden meters onder water