Veel slangen hebben giftanden, maar ze zien er heel verschillend uit en zitten ook niet altijd op dezelfde plek in hun bovenkaak. Zijn die wapens één keer in de evolutie ontstaan of hebben verschillende groepen slangen ze onafhankelijk van elkaar uitgevonden? Voor beide standpunten was tot nu toe wel iets te zeggen, vertelt bioloog Freek Vonk, want de slangenstamboom is een vreemd allegaartje. Maar de ontwikkeling van slangenembryo’s laat zien dat het om een eenmalige uitvinding gaat. Want alle giftanden ontstaan uit hetzelfde stukje weefsel, waar in de bovenkaak ze uiteindelijk ook terechtkomen. Slangen kun je allereerst verdelen in ‘moderne’ types, met giftanden en gifklieren, en ‘primitieve’, zonder gif. Zoals die namen aangeven, gingen de meeste biologen ervan uit dat de gifklieren pas na de splitsing in deze twee groepen zijn ontstaan. In 2005 bleek al dat ze ernaast zaten. Toen ontdekte een groep onderzoekers, waaronder Vonk ( toen nog biologiestudent in Leiden), dat ook veel hagedissen voorzien zijn van gifklieren. Hun conclusie was, dat de eerste gifklieren al ontstaan zijn in een gezamenlijke voorouder van de slangen en hagedissen (zie ‘Giftige draken – Klieren zitten al heel lang in de familie’, Noorderlicht nieuws, 17 november 2005). Die ontdekking haalde de kolommen van Nature. En nu is het weer raak. Vonk en zijn collega’s hebben slangenembryo’s in plakjes gesneden om de ontwikkeling van de giftanden te kunnen volgen. Ze wilden weten op welke manier dat bij verschillende slangensoorten gebeurt. Tot hun verrassing bleken de giftanden voorin de slangenbek dezelfde afkomst te hebben als giftanden die achterin zitten. Het team, van voornamelijk Leidse onderzoekers, ontdekte dat de giftanden en de bijbehorende klieren bij iedere gifslang ontstaan uit een speciaal stukje weefsel, dat zich anders gedraagt dan de rest van de toekomstige kaak. Vonk: “En die stukjes ontstaan altijd op dezelfde plaatsen, achterin de bek. Maar ze blijven daar niet altijd.” Bij de gevaarlijkste slangen ter wereld, de cobra’s en de adders, groeit dit weefsel uit tot indrukwekkende holle tanden met een gespierd gifreservoir eraan. “Tijdens de ontwikkeling van het embryo verplaatsen die zich naar voren, of beter gezegd, het weefsel erachter groeit harder, zodat ze voorin de bek staan op het moment dat het slangetje uit z’n ei komt.” Embryo’s van ongevaarlijke, maar technisch gezien wel giftige slangen, zoals de ringslang, pakken het anders aan. Bij hen groeit het stukje weefsel ook achterin de bek, maar blijft daar zitten. Er zit een rij tanden vóór deze giftanden, die ontstaan uit een ander stukje weefsel. Deze giftanden zijn minder groot en de gifreservoirs hebben geen eigen spieren om ze snel leeg te drukken. Dat lijkt waarschijnlijk meer op de oorspronkelijke situatie, zegt Vonk. Het beeld is nu als volgt. Eerst waren er slangen die waarschijnlijk gifklieren hadden in hun bovenkaak, alleen zonder gespecialiseerde giftanden. Die groep viel ongeveer zestig miljoen jaar geleden uiteen in tweeën: een groep die gaandeweg zijn giftigheid verloor, waaruit de tegenwoordige ‘primitieve’ slangen zijn ontstaan. En een groep die giftig bleef. Die giftige groep is daarna vrij snel verder opgesplitst. Vonk: “Juist doordat de embryonale ontwikkeling van de achterste tanden bij deze slangen losgekoppeld raakte van de rest van de tanden, kregen ze de mogelijkheid om die achterste tanden verder te ontwikkelen tot effectieve giftanden in allerlei variaties. Dat werd een groot succes. Van de drieduizend soorten slangen die nu op aarde voorkomen, horen er 2700 in die groep thuis. Je vindt ze bijna overal, en dat danken ze aan hun geavanceerde wapens.” Bij de gevaarlijkste slangen ter wereld zijn die duidelijk te zien als ze hun bek opensperren. Dat geldt bijvoorbeeld voor de ‘inland taipan’, die in de woestijn van Australië leeft. “Zelfs een krasje van zo’n tand kan al dodelijk zijn”, zegt Vonk. Een taipan heeft genoeg gif bij zich om honderd mensen te doden, weet hij. Maar dat weerhoudt hem er niet van om zo’n beest op te pakken als hij ‘m tegenkomt. Vonk is namelijk al tien jaar bezeten van slangen en andere reptielen. Eerst was dat een hobby, nu dus ook zijn werk. Hij kreeg in mei een Toptalentbeurs van NWO: 180 duizend euro om naar eigen inzicht promotieonderzoek mee te doen. Aan gifslangen natuurlijk.

Elmar Veerman

Freek Vonk e.a.: ‘Evolutionary origin and development of snake fangs’, Nature, 31 juli 2008