|
© Copyright
Menno Schilthuizen
Genetisch
ellebogenwerk loont niet altijd
MENNO SCHILTHUIZEN
(Oorspronkelijk
verschenen in Intermediair, 4 december 1997.)
Sinds de
beroemde Britse bioloog Richard Dawkins hem meer dan twintig jaar
geleden introduceerde, spreekt de term selfish gene zeer tot de
verbeelding. Tot die tijd had men de evolutie gezien als een strijd
tussen verschillende individuen, of dat nu dino's, dennen of Denen
waren. De sterkste overleeft en bepaalt hoe de volgende generatie
eruit gaat zien.
Maar Dawkins,
en, toegegeven, een heleboel van zijn literair minder begaafde
voorgangers, betoogden dat het eigenlijk niet het beest of de
plant is die zich voortplant, maar zijn genen. Organismen, zei
Dawkins met een scheve grijns, zijn alleen maar het vervoermiddel
dat DNA gebruikt om van deze naar de volgende generatie te komen.
Een beetje
een kip-of-ei-probleem, maar de provocatie had wél effect.
Want Dawkins' nieuwe visie op de evolutie betekende ook dat het
niet per se noodzakelijk was dat genen zich harmonieus zouden
gedragen. Een gen dat losbreekt uit het keurslijf van de chromosomen
en zich verspreidt ten koste van andere genen, ten koste zelfs
van zijn drager, kan toch in de evolutie succesvol blijken te
zijn.
'Meiotic
drivers' zijn zulke zelfzuchtige genen, zegt Michiel van Boven,
die afgelopen maandag aan de Rijksuniversiteit Groningen promoveerde.
'Hun truc', legt Van Boven uit, 'is dat ze genetisch voorpiepen.'
Iedereen heeft twee sets chromosomen in zijn cellen; de ene set
afkomstig van vader, de andere ván moeder. In zaad- of
eicellen worden deze twee sets weer gereduceerd tot één,
waarbij een genetische loterij voor elk gen bepaalt of het de
versie van vadersdan wel van moederskant is die in een zaad- of
eicel terechtkomt.
Normaal gesproken
heeft een gen van bijvoorbeeld vaderskant dus een kans van vijftig
procent om in een ei- of zaadcel terecht te komen. Puur toeval.
Maar 'meiotic drivers', zoals bijvoorbeeld het zogenoemde t-complex
dat bij muizen voorkomt, nemen daar geen genoegen mee. Tijdens
de vorming van geslachtscellen dringen ze voor. Hoe ze dat precies
doen is niet bekend, maar waar het op neerkomt is dat een onevenredig
groot deel van de ei- of zaadcellen het egoïstische gen draagt.
Van Boven
deed onderzoek naar de verspreiding van het t-complex, want daar
is iets raars mee aan de hand: 'Het gen weet binnen te dringen
in zo'n negentig procent van alle ei- en zaadcellen. Je zou dus
verwachten dat binnen de kortste keren alle muizen het t-complex
hebben. Maar dat is niet zo. Het gaat om hooguit tien procent.'
Nu was al
langer bekend dat het t-complex zich niet straffeloos kan verspreiden.
Zodra een dier een t-complex heeft op beide chromosomen, bevechten
de beide zelfzuchtige genen elkaar tot het bittere einde. Van
de muis, welteverstaan. Van Boven: 'Zo'n muis gaat dood of is
onvruchtbaar. Hierdoor kan de frequentie van het gen nooit uitstijgen
boven de vijftig procent. Maar dat is toch nog een hogere frequentie
dan wat je in de natuur vindt.'
Van Boven
maakte wiskundige en computermodellen om erachter te komen wat
er precies aan de hand was. Het bleek dat het t-complex in zijn
verspreiding wordt gehinderd door het feit dat muizen in het wild
geen aaneengesloten populatie vormen. Er bestaan allemaal kleine
populaties, die nogal geïsoleerd zijn. In zulke populaties,
zegt Van Boven, zal de frequentie van het gen snel toenemen, waardoor
ook de kans dat twee muizen met allebei een t-complex elkaar tegenkomen,
groot wordt. Daardoor zullen ze dus veel sterfte en onvruchtbaarheid
in hun nakomelingen ondervinden, en zal de subpopulatie instorten.
Dat is sneu voor de betreffende muizen, maar het gevolg is dat
de frequentie van het gen in de gehele populatie veel lager blijft
dan vijftig procent. Brutale genen hebben niet de halve wereld.
|