De Tasmaanse tijger, of thylacine, was een van de meest raadselachtige inheemse diersoorten van Australië.
Hij was het grootste buideldierroofdier dat tot de komst van de Europeanen overleefde, maar droeg zijn jongen in een buidel zoals een kangoeroe of koala.
Tragisch genoeg stierf de laatst bekende thylacine in Hobart in 1936 nadat er een prijs op zijn hoofd was gezet en na tientallen jaren van jacht door boeren.
Schokkende foto’s en film van de laatst bekende thylacines en een schat aan museumexemplaren, onthullen een griezelig dier met zijn wolfskop en tijgerstrepen.
Een nieuwe studie onder leiding van professor Andrew Pask en mijzelf aan de Universiteit van Melbourne, gepubliceerd in het tijdschrift Genome Research, heeft de eerste vooruitgang geboekt in het beantwoorden van deze vraag door het vergelijken van de volledige DNA-sequenties van de thylacine en de wolf.
En het bevestigt dat de gelijkenis tussen de twee niet alleen huiddiep is.
De thylacine en placentale hondachtigen, zoals wolven, honden en vossen, zijn misschien wel het meest treffende voorbeeld van convergente evolutie. Door dit proces kunnen ver verwante dieren soortgelijke vormen ontwikkelen als reactie op gemeenschappelijke milieu-uitdagingen.
Ondanks het feit dat ze minstens 160 miljoen jaar geleden een laatste gemeenschappelijke voorouder hadden, hadden deze toppredatoren – die bovenaan de voedselketen staan en niet door andere dieren ten prooi worden genomen – bijna identieke schedelvormen met vergelijkbare biomechanische eigenschappen.
De gelijkenis was zo duidelijk voor vroege naturalisten dat zij er de wetenschappelijke naam Thylacinus cynocephalus aan gaven, wat ruwweg vertaald kan worden als een ‘zakvormige hondenkop’.
Er zijn zelfs bewijzen dat ze gelijkaardige ecologische niches vervulden, waarbij de komst van de dingo in Australië betrokken werd bij het uitsterven van de thylacine op het vasteland.
In 2018 heeft ons team voor het eerst het DNA van thylacine van een joey, gelabeld C5757, gesequeneerd en een concept genoomsequentie samengesteld.
Analyse van genen onthulde echter weinig bewijs van moleculaire overeenkomsten of vergelijkbare druk opgelegd door natuurlijke selectie. Dit vormde een raadsel, omdat eiwit-coderende genen van cruciaal belang biologische functies hebben.
Nu, door het analyseren van de snelheid van evolutie in de genomen van 61 gewervelde diersoorten, heeft ons onderzoek honderden niet-coderende DNA-elementen ontdekt in de thylacine en wolf.
Deze elementen, ‘TWARs’ (thylacine-wolf versnelde regio’s) genoemd, vertonen bewijs van natuurlijke selectie in beide soorten, maar liggen buiten de veel beter begrepen eiwit-coderende regio’s van het genoom.
In het verleden werden deze niet-coderende regio’s beschouwd als ‘junk DNA’, maar tegenwoordig wordt erkend dat zij een belangrijke rol spelen als regulatoren van genen tijdens de ontwikkeling, wanneer de meeste eigenschappen ontstaan die soorten uniek maken.
TWARs waren bijzonder overvloedig aanwezig in de buurt van genen die betrokken zijn bij de ontwikkeling van bot, kraakbeen en spieren van het gezichtsgebied.
Dit suggereert dat natuurlijke selectie bij beide soorten op zeer gelijksoortige wijze te werk is gegaan, door hun gedeelde gezichtsstructuur op te bouwen door dezelfde onderliggende ontwikkelingsprocessen aan te passen.
Deze bevindingen ondersteunen één kant van een langlopend debat op het gebied van de evolutionaire ontwikkelingsbiologie (bekend als ‘Evo-Devo’), over het relatieve belang van eiwitcoderende genen en niet-coderende regulerende elementen in de evolutie.
Paradoxaal genoeg kan juist het feit dat genen zoveel zwaar werk verrichten, hun rol in de aanpassing juist beperken.
Omdat één gen belangrijk kan zijn voor de ontwikkeling van meerdere structuren tijdens de ontwikkeling, kan een mutatie collaterale schade in het hele lichaam veroorzaken.
Niet-coderende regulerende elementen daarentegen controleren typisch de activiteit van een gen in slechts één of enkele lichaamsregio’s, waardoor ze toleranter zijn voor mutaties dan de genen zelf.
Deze unieke moleculaire eigenschap geeft regulerende regio’s een grotere evolutionaire ‘flexibiliteit’ en verhoogt de kans op het verkrijgen van een gunstige mutatie zonder negatieve neveneffecten.
Zogenaamd ‘junk DNA’ kan in feite de primaire motor zijn van diversiteit bij dieren en zou de sleutel kunnen zijn tot het begrijpen van convergente evolutie tussen de thylacine en de wolf.
Onverwacht, in de loop van dit werk, ontdekte ons team ook dat de thylacine en de wolf bewijs vertoonden van convergentie in regulerende elementen van hersengenen.
Deze bevinding was opzienbarend, aangezien de hersenen van buideldieren en placenta’s grote structurele verschillen vertonen.
Er is weinig gedocumenteerd over de jacht of het sociale gedrag van de thylacine vóór hun voortijdige uitsterven, maar deze tekenen van convergente evolutie bieden de prikkelende mogelijkheid dat deze verre neven misschien meer deelden dan alleen hun uiterlijk.
Banner: Wikimedia
Geef een antwoord