Wandelende tak kreeg vleugels terug

Weg is niet helemaal weg

De dertig centimeter lange Phasma gigas, afkomstig uit Papoea Nieuw Guinea [foto: Alison Whiting/BYU] Klik voor een vergroting.
Zoom
De dertig centimeter lange Phasma gigas, afkomstig uit Papoea Nieuw Guinea [foto: Alison Whiting/BYU] Klik voor een vergroting.

Tenminste vier keer in de evolutie hebben wandelende takken het vermogen om te vliegen verworven. En voor een groot deel weer verloren, overigens. Een dergelijke herhaling van de evolutie is geheel in strijd met de heersende opvattingen van de evolutietheorie.

Weg is weg. Eenmaal verdwenen eigenschappen keren nooit meer terug. Dit principe staat bekend als de wet van Dollo, begin vorige eeuw opgesteld door de Belgische bioloog en dinosaurusjager Louis Dollo. Zo krijgen kippen nooit meer de tanden terug die ze in hun evolutie van dinosaurus tot pluimvee hebben verloren, en krijgen mensen nooit meer een staart, ons rudimentaire staartbeentje ten spijt. Onderzoek van de Amerikaanse bioloog Michael Whiting, verbonden aan de Brigham Young Universiteit in Provo, Utah, tart deze ‘use it or lose it’-opvatting in de hedendaagse biologie. Tenminste vier keer in de evolutie hebben wandelende takken het vermogen om te vliegen opnieuw verworven, zo schrijft hij deze week in een artikel in het tijdschrift Nature. Nooit eerder is een dergelijk staaltje evolutionaire recycling aangetoond, reden voor het tijdschrift om Whitings onderzoek op de cover te zetten. Whiting was er helemaal niet op uit de evolutietheorie de duimschroeven aan te draaien. Hij wilde een stamboom maken van de Phasmiden – de wandelende takken en de daaraan verwante wandelende bladeren – want dat was nog niet eerder gedaan. Voor zijn onderzoek reisde hij de hele wereld af op zoek naar nieuwe exemplaren. Op basis van hun DNA stelde Whiting een evolutionaire stamboom op van 37 verschillende soorten Phasmiden. Uit het DNA-onderzoek concludeert Whiting dat de eerste wandelende tak -Timema knulli - 275 miljoen jaar geleden is ontstaan. Deze oudste wandelende tak had tot zijn verbazing geen vleugels. Veertig procent van de wandelende takken gaat gevleugeld door het leven, en de verwachting was dat de oer-tak dus ook vleugels zou moeten hebben. Vijftig tot honderd miljoen jaar later doken er in Whitings stamboom wandelende takken op met vleugels. En enige tijd later weer. En weer. En weer. Kan niet, volgens de huidige evolutionaire opvattingen. Als een complexe eigenschap eenmaal uit een soort is verdwenen, muteren de bijbehorende genen in rap tempo, zodat die eigenschap nooit meer terug kan komen. Weg is weg. Kan wél, zeg Whiting. “Deze insekten zijn miljoenen jaren vleugelloos door het leven gegaan. Maar de genetische blauwdruk ervoor bleef behouden.” Whiting gelooft dat de genetische instructies voor het maken van vleugels nauw verwant zijn aan die voor het aanmaken van ledematen zoals het been. Iets dergelijks is bijvoorbeeld aangetoond bij het fruitvliegje – Drosophila melanogaster. Het is daarom niet verwonderlijk dat de set genen grotendeels ongeschonden miljoenen jaren evolutie heeft doorstaan, schrijft Whiting in Nature. De terugkeer van een verloren gewaande eigenschap zou wel eens een grotere rol kunnen spelen in de evolutie dan tot nu toe werd aangenomen. Whiting vermoed dat iets dergelijks ook het geval is bij kakkerlakken, en bij halfvleugeligen zoals wantsen en schaatsenrijders. Jacqueline de Vree Michael F. Whiting et. al.: Loss and recovery of wings in stick insects. In: Nature, vol. 421, p. 264 (16 januari 2003).