waarom het vogelbekdier nooit een maag

zal hebben bizar genoeg verloren veel diersoorten, zoals de karper en het vogelbekdier, hun magen in het evolutionaire verleden, en nieuw onderzoek suggereert dat ze nooit de organen terug zullen laten evolueren.

de maag is het deel van de darm waar het grootste deel van de spijsvertering plaatsvindt. Klieren in dit orgaan scheiden enzymen af die bekend staan als pepsines, die eiwitten afbreken, en sterke zuren die voedsel verzachten en de enzymen helpen werken. De klieren verschenen voor het eerst ongeveer 450 miljoen jaar geleden, en ze vertegenwoordigen een evolutionaire innovatie die uitsluitend wordt gevonden in jawed wezens met rugbeenderen.

verrassend genoeg ontbreken de maagklieren die de maag bepalen bij een aantal gewervelde kaken. In 1805 ontdekte de Franse zoöloog Georges Cuvier dat veel teleosters, of de grootste levende groep vissen, zoals de karperfamilie, geen magen hebben. De afgelopen 200 jaar van onderzoek suggereert dat tot 27 procent, conservatief gesproken, van alle teleost soorten geen magen kunnen hebben. Primitieve benige vissen zoals longvissen en sommige kraakbeenachtige vissen zoals chimera ‘ s verloren ook de organen.

vissen zijn niet de enige dieren die geen magen hebben. Alle monotremen, of eierleggende zoogdieren zoals het vogelbekdier en de echidna, verloren ook hun maag in de loop van de evolutie.

wetenschappers vroegen zich af of al deze voorbeelden van maagverlies iets gemeen hadden. Bovendien wilden de onderzoekers weten of deze dieren op een dag de maag opnieuw zouden kunnen uitvinden. Er zijn een aantal evolutionaire gevallen van soorten die complexe eigenschappen herontwikkelen; bijvoorbeeld, een aantal stok insecten blijkbaar opnieuw uitgevonden de vleugel.

Maagverliesspecificaties

aangezien veel dieren hun genomen nu hebben laten sequencen, onderzochten onderzoekers 14 soorten met en zonder magen om te zien welke genen ze allemaal zouden kunnen missen. De wetenschappers ontdekten dat bij alle onderzochte soorten maagverlies duidelijk verband hield met het volledige verlies van de genen die verantwoordelijk zijn voor pepsine en zure spijsvertering.

de onderzoekers suggereren dat de voorouders van deze maagvrije soorten afhankelijk werden van diëten waarbij vertering via pepsines en zuren niet waarschijnlijk of zelfs mogelijk was. Bijvoorbeeld, diëten die rijk zijn aan kalkachtige schelpen of bodemmuck kunnen maagzuren neutraliseren. Als deze soorten zich aanpasten om te overleven zonder de noodzaak van een maag, kunnen de genen voor zijn functie dan verloren gaan door mutatie na verloop van tijd zonder slecht effect. Deze genen kunnen energetisch duur zijn om in stand te houden, wat hun verlies zou kunnen versnellen als ze overbodig zouden worden.

de onderzoekers merkten op dat het verlies van deze genen suggereert dat het zeer onwaarschijnlijk is dat de maag opnieuw wordt uitgevonden bij deze soorten. Hoewel soorten complexe eigenschappen kunnen herontwikkelen, bleek uit onderzoek uit het verleden dat de voorouders van die soorten de genen voor die kenmerken behielden, en hun afstammelingen reactiveerden alleen de genen. In tegenstelling, de maagloze soorten die de onderzoekers geanalyseerd hebben blijkbaar verloren de complexe genen voor maag spijsvertering voorbij het punt van herstel.”It appears that once the abdominal is lost, that ‘s all folks”, vertelde de auteur van de studie Jonathan Wilson, een vergelijkende fysioloog aan het Interdisciplinary Center for Marine and Environmental Research van de Universiteit van Porto in Portugal, aan LiveScience.

het herwinnen van een maag

toch zou het voor deze soorten mogelijk zijn om in de verre toekomst weer magen te krijgen als zij genen aanpassen die vergelijkbaar zijn met die voor zuur-en pepsinevertering. Deze soortgelijke genen “kunnen, in theorie, evolueren soortgelijke functies” aan die nodig zijn voor magen, studie hoofdauteur Filipe Castro,een evolutionair bioloog aan de Universiteit van Porto ‘ s Interdisciplinair Centrum voor marien en milieu-onderzoek, vertelde LiveScience.

toekomstig onderzoek kan zoeken naar een ontbrekende schakel in de evolutie van maagverlies — “dieren die geen maag hebben maar de genen hebben behouden,” zei Wilson. Echter, aangezien er ten minste 5.000 gewervelde soorten zonder magen, een dergelijk werk zou kunnen zijn als het zoeken naar “een naald in een hooiberg,” voegde hij eraan toe.

wetenschappers kunnen ook onderzoeken waarom de maag ontstond en bleef bestaan in de evolutie. “Dat zal helpen om het fenomeen van verlies te begrijpen,” zei Castro.

en de onderzoekers zouden graag willen weten wat er zou gebeuren als de genen voor de zuur-en pepsinevertering terug zouden worden ingebracht in maagloze soorten.

” om een maag in een dier zonder maag te stoppen! Moderne moleculaire biologie technieken kunnen dit experiment mogelijk te maken, ” Castro zei.

Castro, Wilson en hun collega ‘ s zetten hun bevindingen online in Dec. 4 in het tijdschrift Proceedings van de Royal Society B.

Volg ons @livescience, Facebook & Google+. Oorspronkelijk artikel over LiveScience.