De evolutie kan zich mogelijk herhalen

Stel dat we de hele evolutie opnieuw konden doen. Zou alles er dan hetzelfde uitzien? Misschien wel!

Mutaties worden gestimuleerd door combinaties van veranderingen. Het zou wel heel toevallig zijn als al die combi’s voor een tweede keer tot dezelfde mutaties en dus ook hetzelfde eindresultaat zouden leiden. Zo dachten onderzoekers er lang over. Maar een nieuw onderzoek brengt ze mogelijk op andere ideeën.

Experiment
Een experiment laat namelijk zien dat die aanname wellicht helemaal niet klopt. De onderzoekers gingen aan de slag met de worm Caenorhabditis elegans. Wanneer deze worm jong is, moet hij keuzes maken. Of de worm wordt in drie dagen tijd volwassen, plant zich voort en sterft binnen twee weken. Of de worm blijft nog een tijdje larf, eet gedurende maanden niet en wordt pas veel later volwassen. Wormen kiezen voor het laatste als ze weten dat er heel veel van hun soort in een kleine omgeving wonen. Er is dan te weinig eten en dus is het verstandiger om nog even larf te blijven. Anders zouden de dieren alleen maar van de honger omkomen.

Gen
Enige tijd geleden ontdekten onderzoekers dat wormen die al vijftig jaar in het laboratorium leefden, veranderden. Ze lieten de twee keuzes los en gingen altijd – ook als het druk was – direct over tot optie één. Logisch: in het wild kan een voedseltekort ontstaan als het te druk is, maar in het lab kregen de dieren toch altijd eten genoeg. Een worm behaalt dan het meeste succes als deze zich snel voortplant. De onderzoekers ontdekten daarop hoe het kwam dat de dieren zich niets meer aantrokken van de drukte. De wormen hadden een stofje dat ze in staat stelde om de drukte op te merken, uitgeschakeld.

Spaceshuttle
Om te achterhalen of de mutaties op dezelfde manier een tweede keer zouden optreden, werden jonge wormen in een volle box aan boord van de spaceshuttle Colombia geplaatst. Eerst wachtten de wormen nog met volwassen worden, maar binnen vier jaar was dat voorbij: ze werden ook weer direct volwassen. En die verandering werd veroorzaakt door precies dezelfde mutaties.

Verleden
De onderzoekers keken ook nog terug in de tijd: naar een worm die twintig miljoen jaar geleden van C. elegans was afgescheiden en nu een eigen soort vormde. Deze worm wachtte nooit meer met volwassen worden. Hoewel die verandering al heel lang geleden was doorgevoerd – en de twee wormensoorten niet dezelfde genen hadden – bleek het gen dat bij de andere soort verantwoordelijk was voor de verandering sterk overeen te komen met de genen die bij C. elegans verantwoordelijk waren voor de mutatie. “Wat mij zo verbaasde, was dat ze op zo’n vergelijkbare manier geëvolueerd zijn, terwijl de organismen zolang van elkaar gescheiden waren,” stelt expert Jon Clardy.

Dezelfde
De wormen hebben vijftig tot honderd genen die ervoor kunnen zorgen dat ze de drukte om zich heen niet meer opmerken. En toch muteren – ongeacht in welke tijd of exacte omstandigheden de wormen leven -altijd dezelfde genen. Mogelijk komt dat doordat alleen deze genen kunnen veranderen zonder dat daar nare bijwerkingen bij komen kijken.

Het onderzoek laat zien dat evolutie meerdere keren op dezelfde manier kan plaatsvinden en mogelijk zelfs te voorspellen is, zo concluderen de onderzoekers in het blad Nature.