Hoe is dat mogelijk? Wetenschappers staan voor een raadsel.

De meeste dieren planten zich voort door seks te hebben. Daarbij wordt het genetisch materiaal van de ouders in het nageslacht gecombineerd. Het proces biedt ruimte voor een efficiënte natuurlijke selectie (één van de drijvende krachten achter evolutie) en stelt dieren in staat om zich sneller aan veranderende omstandigheden – en dan met name ziekten – aan te passen (zie kader).

Natuurlijke selectie is één van de drijvende krachten achter de evolutie. In dat scenario ontstaat elke keer nageslacht dat genetisch net wat anders is dan de ouders. Er is dus sprake van genetische diversiteit. Wanneer een fatale ziekte de kop opsteekt of het klimaat rap verandert, is de kans groot dat er binnen de populatie organismen zijn met een nét iets andere set genen die deze beter bestand maken tegen de ziekte of verandering. Deze organismen zullen – in tegenstelling tot de organismen zonder deze set genen – overleven en zich voortplanten, waardoor deze genenset vrij snel dominant wordt binnen de populatie. Het resulteert in een soort populatie 2.0: een populatie die in het licht van de ziekte of klimaatverandering weet te overleven of zelfs kan gedijen doordat er natuurlijke selectie plaatsvindt op de daarvoor benodigde genenset. Het is evolutie in uitvoering!

Seks maakt het proces van natuurlijke selectie dus behoorlijk efficiënt. Geen wonder dat de meeste organismen zich dan ook middels seks voortplanten. Maar de bdelloidea – een onderklasse van raderdiertjes – doen dat niet. Deze raderdiertjes zijn namelijk allemaal van het vrouwelijk geslacht en het nageslacht is een kloon van de moeder. Wat echter heel verbazingwekkend is, is dat deze raderdiertjes – ondanks dat ze niet aan seks doen – de afgelopen tientallen miljoenen jaren wel geëvolueerd zijn tot meer dan 500 soorten! Hoe is dat mogelijk?

Uitdroging
Enige tijd geleden, dachten onderzoekers het antwoord te weten. Het zou alles te maken hebben met het feit dat deze kleine diertjes lange perioden van uitdroging kunnen overleven. Nieuw onderzoek veegt die conclusie echter van tafel. En dus zijn we weer terug bij af: niemand weet hoe deze seksloze diertjes tot zo’n grote verscheidenheid aan soorten hebben kunnen evolueren.

Evolutie door uitdroging
Bdelloidea zijn microscopisch kleine diertjes die van oorsprong in het water leven. Maar als dat water om wat voor reden verdwijnt, zijn de diertjes niet kansloos: ze kunnen het in uitgedroogde toestand heel lang uitzingen. Maar die uitdroging heeft een prijs; het proces beschadigt het DNA, dat vervolgens als de diertjes weer vocht verkrijgen, hersteld moet worden. Gedacht werd dat die reparaties wel eens resulteerden in de verwijdering van schadelijke mutaties en mogelijk zelfs een recombinatie van genen. Oftewel: de reparaties zouden leiden tot evolutie. Op basis van die hypothese deden de onderzoekers een aantal voorspellingen over hoe het genoom van bdelloidea die níet in staat zijn om lange perioden van uitdroging te overleven, eruit zou zien. Onderzoekers hebben nu het genoom van bdelloidea die wél en bdelloidea die níet in staat zijn om langdurige uitdroging te overleven, met elkaar vergeleken. En ze stuitten niet op de verschillen die het eerdere onderzoek voorspelde. Het wijst er sterk op dat DNA-herstel na uitdroging niet zo belangrijk is als eerder werd gedacht.

Evolueren wij nog?

Evolueren wij mensen ook nog? Jazeker! Lees er hier alles over!

Horizontale gen-transfer
Wel kunnen de onderzoekers bevestigen dat de bdelloidea aan zogenoemde horizontale gen-transfers doen. Dat betekent dat ze DNA van andere organismen – die ergens in de verte nog familie zijn – in hun eigen genoom op kunnen nemen. Zo is bekend dat bdelloidea duizenden genen van planten, bacteriën, schimmels en eencellige organismen hebben opgenomen, waarbij verschillende soorten zich aan hun unieke leefomgeving lijken te hebben aangepast door DNA op te nemen dat de overlevingskansen vergroot. Wellicht maakt dat de evolutie van de bdelloidea mogelijk. In dit stadium is echter nog onduidelijk hoe de bdelloidea zich dat ‘vreemde DNA’ eigen maken. Daar moet dan ook nog meer onderzoek naar worden gedaan.

Eerdere studies suggereerden verder – op basis van de structuur van het genoom – dat het onmogelijk is dat bdelloidea zich middels seks voortplanten. Maar de nieuwe analyse van het genoom wijst uit dat men op basis van het genoom niet kan uitsluiten dat de diertjes aan seks doen. “We hebben niet bewezen dat ze seks hebben, maar we kunnen op basis van de huidige resultaten simpelweg niet bewijzen dat dat niet het geval is,” benadrukt onderzoeker Reuben Nowell. “Andere soorten raderdiertjes hebben identificeerbare mannetjes, maar er zijn nog nooit mannelijke bdelloidea ontdekt. We blijven deze fascinerende organismen bestuderen, maar voor nu is het mysterie alleen maar groter geworden.”