Onderzoek: hoe de vin in een hand veranderde

Zo’n 400 miljoen jaar geleden maakten dieren de overstap van een leven in het water naar het land. Hoe de vinnen van onze verre visachtige voorouders veranderden in ledematen is nog steeds niet helemaal duidelijk. Amerikaanse wetenschappers hebben nu genetische overeenkomsten gevonden tussen vinnen en handen.

Op het eerste gezicht hebben vinnen en handen weinig gemeen. De pols bestaat uit een groep kleine beentjes, met daarop aansluitend lange, dunne botten die de vingers vormen. Vinnen bestaan uit lange botten die eindigen op kleine ronde botjes. Ook de genen achter het ontstaan van vinnen en handen, de zogenoemde HoxD en HoxA genen, vertonen grote verschillen. Toen de wetenschappers de ‘schakelaars’ die de activiteit van die genen regelen in vissen overplaatsten in muizenembryo’s, leidde dat niet tot de vorming van handen.

Het begon de onderzoekers te dagen dat ze zich misschien gewoon op de verkeerde vissen concentreerden. De zogenoemde beenvissen zijn een goed bestudeerde groep die zowat 95% van de huidige vissoorten bevat. De wetenschappers haalden er een kaaimansnoek bij, een primitieve zoetwatervis.

De genetische schakelaars die de HoxD en HoxA genen controleren in de snoek, vertoonden wel grote overeenkomsten met de genetica van muizen. En in muizenembryo’s gedroegen ze zich net als muizengenen.

De onderzoekers wijten de grote verschillen met beenvissen aan een zogenoemde volledige genoomduplicatie. Zo’n 300 miljoen jaar geleden, nadat de voorouder van de latere viervoeters zich van de beenvisachtigen had afgescheurd, verdubbelde het genoom van de toenmalige voorouder van de beenvissen. Dat gaf de vissen de mogelijkheid zich aan een enorme variatie van leefomgevingen aan te passen, maar zorgde er tegelijk voor dat de genen die aan de basis liggen van de vinnen veranderingen ondergingen en andere functies kregen.

De kaaimansnoeken scheurden zich echter al van de beenvissen af vóór die duplicatie plaatsvond, zodat de gemeenschappelijke genetische oorsprongen van vinnen en handen wel nog vast te stellen is.