Dit is waarom slangen geen benen hebben

Een serie mutaties op een bepaald gen, leidde er 100 miljoen jaar geleden tot het verdwijnen van poten bij slangen.
25.10.16

Er staat een verhaal in de Bijbel over hoe de slang zijn benen verloor omdat hij Adam en Eva verleidde om de verboden appel te eten. Wetenschappers zijn nu echter een beetje dichterbij de daadwerkelijke reden gekomen.

Martin Cohen, professor moleculaire genetica en microbiologie aan de University of Florida en Ph.D.-kandidaat Francisca Leal, kwamen erachter dat een reeks genetische mutaties op het 'Sonic hedgehog'-gen waarschijnlijk zorgden voor het verlies van ledematen, zo'n 100 miljoen jaar geleden. Ze publiceerdenhun bevindingen in het journal Current Biology in oktober.

Advertentie

Fossielen wijzen uit dat slangen zo'n 150 miljoen jaar geleden een complete set achter- en voorpoten hadden. Zoals je ziet in de video, kun je bij de moderne python nog overblijfselen zien van die ledematen. Maar waar is de rest gebleven?

"Deze bijna verdwenen poten geven ons inzicht in de evolutionaire geschiedenis van slangen, door te laten zien dat ze een groot gedeelte van de mechaniek om poten te maken, nog altijd hebben," zei Cohen. "Deze resultaten suggereren dat de poten niet volledig verloren zijn, omdat pythonembryo's de botstructuren van poten beginnen te vormen, maar de uiteinden komen er nooit."

Het Sonic hedgehog-gen is een sleutelgen dat ledemaatontwikkeling aanstuurt, en volgens het nieuwe onderzoek zorgde een trio van mutaties ervoor dat het gen minder werd uitgedrukt. Bij elkaar zorgden de mutaties ervoor dat een gedeelte van het gen dat de expressie ervan 'aanzet,' verdween.

Door het DNA van slangen en hagedissen te vergelijken, vonden Cohn en Leal dat bij sommige slangen, zoals cobra's en adders, de poten helemaal verdwenen zijn, terwijl er bij andere slangen, zoals pythons en boa's nog resten van poten te vinden zijn.

"De resultaten tonen aan dat de ontwikkeling van ledematen bij pythons veel verder komt dan we eerder dachten," zei Cohn in een persbericht. "Ze maken embryonische poten, maar de cellen maken het proces van botvorming niet af."

Hoewel de degradatie van het Sonic hedgehog-gen vergelijkbaar is tussen slangensoort met en zonder poten, "vonden we bij geavanceerde slangen zonder ledematen, veel extensievere degradatie van het gen dan bij python's en boa's," vertelde Cohn aan Motherboard.

De wetenschappers onderzochten ook het Hoxd-gen, die de vorming van vingers en tenen aandrijft. Verrassend genoeg toonden die geen tekenen van degradatie, vertelde Cohn. Er waren zelfs aanwijzingen dat het gen nog werd uitgedrukt, wat normaal gesproken zou leiden tot de vorming van vingers en tenen.

"We kwamen erachter dat pythonembryo's niet alleen een dijbeen ontwikkelen, maar ook een scheenbeen, kuitbeen en voetplaat," vertelde Cohn. Deze structuren degenereren voordat ze volledig ontwikkeld zijn, aangezien ze alleen aanwezig zijn bij het embryo. "Deze resultaten vertellen ons dat pythons een veel groter deel van hun poot hebben behouden dan we dachten," zei hij, "maar de structuren zijn niet permanent."