Soms is het de moeite waard om na te denken over waarom iets niet bestaat. En in kader van dit unicum: waarom zijn er eigenlijk geen driebenige dieren?

Het is een vraag die onderzoeker Tracy Thomson bezighoudt. Want hoewel er genoeg dieren zijn die een staart gebruiken voor extra balans, bestaan er geen dieren met drie poten. Maar waarom niet? Volgens Thomson een interessante vraag om eens over na te denken. “De overweging van wat de evolutie in het dierenrijk bevordert en/of beperkt is belangrijk,” zegt hij tegen Scientias.nl. “Het begrijpen van deze mechanismen geeft ons een beter beeld van de evolutie.”

Voorbeelden van dieren die gebruik maken van drie ledematen omdat dit voor stabiliteit zorgt en bovendien weinig energie kost. Afbeelding: Tracy J. Thomson in BioEssays

Drie
Zoals gezegd is het dus niet zo dat dieren het getal drie volledig mijden. Stokstaartjes bijvoorbeeld, gebruiken naast hun achterpoten hun staart om op te rusten. En spechten gebruiken hun staartveren om zich schrap te zetten tegen een boomstam. Papegaaien gebruiken hun sterke, flexibele bek als extra grip waardoor ze zich gemakkelijk langs boomtakken kunnen manoeuvreren. Hoewel er een stuk minder dieren zijn die zich door middel van drie ledematen voortbewegen, kunnen we er wel een paar aanwijzen. Denk bijvoorbeeld aan insecten die vaak over zes poten beschikken: drie aan elke kant. Het lijkt er dus op dat drie ledematen voor sommige dieren prima lijkt te werken. Maar waarom zijn er dan geen dieren met drie poten?


Evolutie
Om die vraag te beantwoorden, moeten we ver terug in de tijd. “Bijna alle dieren zijn bilateraal,” legt Thomson uit. “Deze tweezijdigheid lijkt al heel vroeg in de evolutie van het leven en in ons DNA te zijn ingebed. Misschien zelfs al voordat aanhangsels zoals benen, vinnen of flippers zich begonnen te ontwikkelen.” En toen die bilaterale symmetrische eigenschap eenmaal was ingebakken, was dit moeilijk te veranderen. “Ik denk graag aan de ontwikkeling van de genetische code door evolutie als de gelaagdheid van innovaties en aanpassingen bovenop elkaar,” gaat Thomson verder. “Elke opeenvolgende laag wordt bestuurd en beperkt door de laag eronder. Genetisch gezien was een bilateraal symmetrisch lichaamsplan de eerste laag die werd gelegd. Alle structuren die dus daarop evolueerden, moesten op die eerste fundering worden geplaatst. Wanneer ledematen evolueren, doen ze dit volgens een symmetrisch lichaamsplan, wat betekent dat ze in linker- en rechterparen voorkomen; geen oneven getallen.” Kortom, de bilaterale symmetrie evolueerde dus vóór dat benen of poten om de hoek kwamen kijken. “Als eerst poten evolueerden en pas daarna de bilaterale symmetrie, zou het verhaal misschien anders zijn geweest,” concludeert Thomson.

Derde oog
Hoewel dieren met drie poten dus niet uit de evolutie zijn voortgekomen, bestaan er wel dieren met drie ogen. We hebben het over de brughagedis, een reptiel dat in Nieuw-Zeeland voorkomt. Het derde oog van de hagedis is klein en bevindt zich aan de bovenkant van het hoofd. De brughagedis kan niet echt met dit oog zien, de functie van het oog is vooral om het verschil tussen donker en licht duidelijk te maken. De vraag is natuurlijk hoe het kan dat dit wel zo is geëvolueerd. “Het derde oog van deze soort bevindt zich precies op de middellijn van het organisme en is dus ook symmetrisch,” legt Thomson desgevraagd uit. “Het derde oog kan eigenlijk worden gezien als twee ogen die in één zijn samengevoegd en op het hoofd zijn geplaatst. In dit opzicht voldoet het dus nog steeds aan de bilaterale symmetrie.”

Dit is een brughagedis. Deze reptielen beschikken over een derde oog die bovenop zijn kop zit. Afbeelding: KeresH (via Wikimedia Commons)

Voor- of nadeel?
Stel, drie poten waren wel in dieren geëvolueerd. Zou dit eigenlijk makkelijker zijn geweest, of zouden dieren in dat geval wat wankel op de benen hebben gestaan? “Ik denk niet dat het leven noodzakelijkerwijs makkelijker of moeilijker zou zijn geweest, maar gewoon anders,” stelt Thomson. “Er zijn een aantal studies geweest die suggereren dat dieren met een verminderd aantal ledematen efficiënter zijn en minder energie verbruiken als ze zich verplaatsen. Maar of dit ook bij dieren van toepassing is die over drie poten beschikken, weten we niet. Wellicht dat ze wel wat meer moeite zouden hebben gehad met beheersing en balans tijdens het lopen.” Al was dat waarschijnlijk wel overkomelijk geweest. “Er zijn tegenwoordig organismen – zoals stekelhuidigen – die gemakkelijk hun vele benen onafhankelijk van elkaar kunnen besturen en geen enkel probleem hebben om zich efficiënt in hun leefomgeving te verplaatsen,” legt Thomson uit. “Er is een enorme diversiteit aan manieren waarop organismen zich voortbewegen. En ze lijken allemaal prima te werken in de omgevingen waarin deze dieren leven. Het lijkt er dus op dat het leven altijd wel een manier vindt om te roeien met de riemen die het heeft.”


“Er zit een limiet aan wat er uit het evolutionaire proces voort kan komen en tot hoeverre organismen zich kunnen aanpassen”

Volgens de onderzoeker laat de studie zien dat de mogelijkheden in het evolutieproces niet oneindig zijn. Hoewel er ontzettend veel verschillende organismen bestaan die allemaal op een andere manier geëvolueerd zijn, zitten er toch wat restricties aan vast. “Er is zogezegd een maximum aan de diversiteit van het leven op aarde,” stelt hij. “Er zit een limiet aan wat er uit het evolutionaire proces voort kan komen en tot hoever organismen zich kunnen aanpassen. Het is niet alleen belangrijk om deze beperkingen te benoemen, maar ook om te begrijpen hoe ze werken om een duidelijker beeld van de evolutie te krijgen.”