Adam Hartstone-Rose bestudeert de samenstelling van de onderarm, die verrassend complex is en gemakkelijk over het hoofd kan worden gezien. Zo zijn de sierlijke bewegingen van onze handen – denk aan het vermogen om een pianoconcert van Mozart te spelen – alleen mogelijk dankzij de spieren, pezen en zenuwen van dit ledemaat.
Maar Hartstone-Rose kijkt niet alleen naar menselijke onderarmen. Hij is gespecialiseerd in de (onder)voorpoten van talloze primaten en de anatomische overeenkomsten en verschillen ertussen. Toen hij in zijn laboratorium op de North Carolina State University een overleden vingerdier onderzocht, was hij gefascineerd. “Ze zijn berucht om hun vreemd gevormde klauwen en absurd lange vingers,” zegt hij – zijn ideale onderzoeksobject.
Het vingerdier (ook wel ‘aye aye’ genoemd; Daubentonia madagascariensis) is een van de meest bizarre creaties van de natuur. Deze maki ter grootte van een huiskat is inheems in Madagaskar en bezit twee ellenlange en spichtige middelvingers waarmee hij op boomstammen tapt om de tunnels van larven te lokaliseren. Hun hersenen zijn in verhouding tot hun lichaamsgrootte de grootste van alle makisoorten en stellen deze beestjes in staat om de larven op te sporen. Daarna knagen ze met hun ratachtige snijtanden door de bast heen en verwijderen de larven met twee megavingers als eetstokjes.
Tijdens hun onderzoek van het overleden vingerdier volgden Hartstone-Rose en zijn collega’s het traject van een spier in de (onder)voorpoot met de officiële naam abductor pollicis longus. Dit is de spier die bij de mens de duim van de hand wegtrekt, een spierbeweging die ‘abductie’ wordt genoemd. “Het is de spier die ons in staat stelt te liften,” zegt Hartstone-Rose.
Bij de meeste primaten begint de spier in de ondervoorpoot en zit vast aan de basis van de duim. Maar bij het vingerdier is er een afsplitsing van de spier te zien, die is verbonden aan het radiale sesambeentje, dat bij andere primaten gewoonlijk heel klein is maar bij deze met uitsterving bedreigde makisoort langer is dan normaal.
Het botje wordt ook bekroond met een uitstulpsel van kraakbeen, zo berichtte het team gisteren in het American Journal of Physical Anthropology. Bij nader onderzoek bleek dat er nog twee spiertjes aan het radiale sesambeentje vastzitten, waardoor dit bot een grijpbeweging kan maken. Hartstone-Rose en zijn collega’s noemen het botje een ‘pseudo-duim’ en gaan ervan uit dat het als zesde vinger fungeert en het in de bomen levende vingerdier helpt bij het vastgrijpen van takken.
“Het is echt super om deze anatomische details voor het eerst bij een primaat te vinden, en dan vooral bij een primaat die zo merkwaardig is als het vingerdier,” zegt Hartstone-Rose. Door dit soort anatomische studies naar voorpoten en klauwen, en naar de verschillen ertussen bij diverse soorten en geslachten, kan de wetenschap meer inzicht krijgen in de evolutie van de primaten, waaronder de mens.
Meer grip
Het team gaat uit van de hypothese dat het vingerdier gedurende zijn evolutie iets van zijn grijpvermogen is kwijtgeraakt om ruimte te maken voor de extreme specialisatie van zijn extra lange vingers. De vierde vinger van het vingerdier neemt meer dan twee derde van de lengte van zijn klauwen in beslag; als mensen zo’n vinger zouden hebben, zou die ruim dertig centimeter lang zijn. De derde vinger, die vooral voor het tappen wordt gebruikt, is zeer dun, kan zich zeer vrij bewegen en is uitgerust met een uniek kogelgewricht.
De eerste vinger of duim van het vingerdier is niet geheel ‘opponeerbaar’, zoals bij andere primaten en ook de mens, waardoor hij vrijwel in dezelfde richting als de vingers staat. Dat betekent dat deze makisoort tijdens zijn evolutie de pseudo-duim wellicht heeft ontwikkeld om door de bomen te kunnen manoeuvreren en misschien om verschillende soorten voedsel vast te kunnen pakken.
Een soortgelijk scenario heeft zich waarschijnlijk afgespeeld tijdens de evolutie van de reuzenpanda, die eveneens een zesde vinger of pseudo-duim heeft. Net als andere beerachtigen hadden de voorouders van de reuzenpanda vingers die op één lijn stonden, waardoor ze goed op de grond konden lopen; een opponeerbare duim maakt het lopen op de grond juist lastig.
Maar pandaberen hebben zich tijdens hun evolutie gespecialiseerd in het eten van bamboe, ook al moeten ze deze planten twaalf uur per dag blijven eten om hun spijsvertering op gang te houden. “Een zichzelf respecterende vleeseter zou niet zoveel vezels moeten verteren,” grapt Hartstone-Rose. Maar zonder een opponeerbare duim is het klimmen in bamboebomen een lastige klus.
Vandaar de pseudo-duim van de panda, die eveneens bestaat uit een verlengd radiaal sesambeentje en een uitstulpsel van kraakbeen, en die door dezelfde drie spiertjes wordt bestuurd als bij het vingerdier.
Deze overeenkomst lijkt een voorbeeld te zijn van ‘convergente evolutie’, een proces waarbij nauwelijks verwante soorten toch soortgelijke lichaamsvormen ontwikkelen. “De pandabeer en het vingerdier vertonen in hun pseudo-duimen feitelijk dezelfde anatomie,” zegt Hartstone-Rose, “en dat is behoorlijk cool.”
Het team is nu van plan om te bestuderen hoe levende vingerdieren en panda’s hun bijzondere vingers gebruiken. Dorothy Fragaszy, een primatologe en National Geographic-onderzoekster die niet bij het nieuwe onderzoek was betrokken, is vooral geïnteresseerd in de vraag hoe het vingerdier zijn pseudo-duim gebruikt; ze kan zich voorstellen dat hij dankzij het stompje meer grip heeft op boomtakken en voedsel.
Wat haar naar eigen zeggen nog het meest fascineert, is dat de pseudo-duim een eigen muis (vleeskussentje) heeft, zoals is te zien op foto’s. “Daaruit blijkt duidelijk dat ze dat benige stompje [de pseudo-duim] kunnen aandrukken tegen voorwerpen die ze in hun palmen vasthouden,” zegt Fragaszy, emeritus-professor aan de University of Georgia.
Anne-Claire Fabre, een evolutionair biologe van het Natural History Museum in Londen die niet bij het nieuwe onderzoek was betrokken, vertelt dat zij heeft gezien hoe vingerdieren “tijdens het eten stukken voedsel in de palm van hun klauw vasthielden,” en de pseudo-duim zou daarvoor een verklaring kunnen bieden.
Afleidende vingers
Over de vraag waarom het extra duimpje van het vingerdier al die tijd onopgemerkt is gebleven, kan Hartstone-Rose alleen maar speculeren. “Het enige wat ik kan bedenken, is dat mensen de klauwen en vooral de vingers van het vingerdier zó bizar vonden dat mensen nooit hebben gezien dat er in een ander deel van die klauwen ook nog iets vreemds aan de hand was,” zegt hij.
De diertjes zijn zeldzaam en gaan in aantallen achteruit, wat misschien een andere reden is waarom ze niet grondig zijn bestudeerd. Ze worden door de International Union for Conservation of Nature geclassificeerd als met uitsterving bedreigd, en hun populaties lopen in aantallen terug als gevolg van de jacht, de houtkap en de fragmentatie van hun habitat op Madagaskar.
De ontdekking laat eens te meer zien dat er ook op dit gebied – en in de biologie als geheel – nog veel valt te leren. Mensen vragen Hartstone-Rose geregeld: “Weten we inmiddels niet alles over de anatomie?” Het antwoord is, uiteraard, ‘nee’. Vraag het vingerdier maar.
Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com
