De kop van een zeester? Een nieuwe studie heeft ontdekt waar het is – en het is erg grappig
Hoe vreemd of eigenaardig het ook mag lijken, de meeste dieren lijken ons niet onbegrijpelijk. Vaak kunnen we een kop, een lichaam, soms een staart, enzovoort zien. Het geval van zeesterren is anders: ze hebben geen bilaterale symmetrie, zoals wij, en het is niet duidelijk waar hun hoofden zijn. Daarom heeft een nieuwe studie besloten deze vraag te beantwoorden door middel van de genetische analyse van zeesterren. Laten we eens kijken wat daaruit is gekomen!
Hoe ziet een zeester eruit?
Pexels
Stekelhuidigen, een categorie waartoe zeesterren, zeekomkommers en zee-egels behoren, zijn wezens die de bilaterale symmetrie trotseren die bij de meeste dieren voorkomt. In feite vertonen zeesterren een pentaradiale symmetrie, waarbij vijf "armen" verbonden zijn met een centrale mond. Maar dit is precies wat wetenschappers altijd heeft geïntrigeerd: welk deel van het lichaam vertegenwoordigen ze? Wat is hun functie?
Hoewel wetenschappers het erover eens zijn dat zeesterren een kop, een romp en een staart hadden, was er weinig bekend over hun evolutie. Van een klassieke structuur voor een dier is het niet gebruikelijk om naar een pentaradiale symmetrie te gaan. Bovendien werd altijd gedacht dat de huidige zeester uit een romp en een mond bestond, maar nieuw onderzoek heeft aangetoond dat dit niet het geval is. Dus wat zijn deze stekelhuidigen? Hoe is een zeester echt gevormd?
Een lichaam met alleen een hoofd: de ontdekking over zeesterren
Pexels
Om de pentaradiale symmetrie van zeesterren te doorgronden, besloten onderzoekers een innovatieve aanpak te volgen. In plaats van zich te concentreren op anatomische analyses, kozen ze in plaats daarvan voor een onderzoek naar de genen van zeesterren. In de praktijk is het team van biologen erin geslaagd een driedimensionale kaart te maken van hun genexpressie, oftewel de genen die door elk deel van het lichaam tot expressie worden gebracht. En hier deden ze een onverwachte ontdekking.
Volgens onderzoek gepubliceerd in Nature wordt bij zeesterren de genexpressie die bij dieren het hoofd definieert, aangetroffen in het centrale deel van elke arm. Tegelijkertijd wordt de genexpressie die de oorsprong geeft aan de romp gevonden aan de randen, op kleinere schaal. In de praktijk hebben zeesterren meer “hoofd”-genen en minder “romp”-genen. Zeesterren hebben daarom een "kop" in het midden van elke arm en een "romp" langs de omtrek. Een eigenschap die ervoor zorgt dat ze vijfpuntige hoofden zijn die bewegen. Met andere woorden: de zeester zou “slechts een hoofd zijn dat over de zeebodem kruipt”, om de woorden van de hoofdauteur van het onderzoek, Laurent Formery, te citeren.
Waarom evolueerden zeesterren op deze manier?
Pexels
Op een bepaald punt in hun evolutionaire geschiedenis verloren zeesterren het vermogen om een romp te ontwikkelen. De reden is nog niet bekend, maar het moet een proces zijn geweest dat de aanpassing van deze stekelhuidigen verbeterde, waardoor hun overlevingskansen groter werden. Kortom, een klassiek voorbeeld van natuurlijke selectie. Door de nieuwe ontwikkeling konden stekelhuidigen zichzelf minder kwetsbaar maken voor roofdieren. Denk maar aan de stekels van zee-egels of enkele verdedigingssystemen van zeesterren. Bovendien hebben stekelhuidigen zich ook kunnen onderscheiden van bilateraal symmetrische soorten.
Dieren zoals zeesterren hebben een nieuw evolutionair pad kunnen vinden dat volgens de auteurs van het onderzoek veel complexer is dan eerder werd gedacht. Bovendien toont de studie aan dat een vergelijkende aanpak met geavanceerde technieken belangrijke resultaten kan opleveren over de biodiversiteit en de evolutie van dieren. Het begrijpen van de ontwikkelingsprocessen van zeesterren is geen doel op zich: stekelhuidigen behoren tot de meest voorkomende dieren, en deze studie kan ertoe bijdragen iets meer over hen, hun ecosysteem en hun evolutie te weten te komen.
