Slangen en hagedissen zijn leden van dezelfde orde, maar het slangengen voor benen was "uitgeschakeld" bij miljoenen jaren geleden. Slangen en hagedissen zijn beide kaartdragende leden van de orde Squamata. Maar terwijl hagedissen schaatsen en rennen op volledig gevormde poten, kiezen slangen voor een pootloze slither. Waarom en hoe deze dieren zulke verschillende evolutionaire paden namen, is een kwestie van wetenschappelijk debat. Eén ding is echter zeker:sommige slangen dragen nog steeds genetische codering waarmee ze benen en voeten kunnen ontwikkelen.
Dus waarom ontspruiten deze slangen geen ledematen en beginnen ze door de struiken te lopen? De genetische machinaties achter dit proces zijn in wezen overgeschakeld naar de "uit" -positie, dankzij meerdere genetische mutaties die meer dan 100 miljoen jaar geleden plaatsvonden.
Die mutaties hadden invloed op een bepaald gen - het Sonic hedgehog-gen (SHH) - dat verantwoordelijk is voor de ontwikkeling van ledematen. En voordat je het vraagt, ja, het is eigenlijk de officiële naam van het gen, zo genoemd vanwege zijn stekelige uiterlijk. Het Sonic hedgehog-gen is niet alleen van vitaal belang voor ledematen, het biedt ook richtlijnen voor organen en hun plaatsing in groeiende dieren. Bij hagedissen is de SHH actief en resulteert in benen en voeten; het is gedeactiveerd bij slangen.
Een studie gepubliceerd in Nature Communications in 2016 toonde aan hoe veranderingen in het reptielgenoom uiteindelijk resulteerden in duidelijke transformaties in het fenotype van de wezens, of fysieke eigenschappen die voortkomen uit expressies van bepaalde genen. Kortom, genetische mutaties zorgden ervoor dat sommige hagedissen hun aanhangsels afschaften en slangen werden, terwijl ze nog steeds de echo's van die langbenige genen in hun DNA behielden.
Om veranderingen in genetische sequenties te lokaliseren, vergeleken de onderzoekers genomen van slangen met die van andere reptielen en gewervelde dieren die wel volledige ledematen hebben. Ze vertrouwden vooral op het genoom van de tegu-hagedis, waarvoor de wetenschap een volledig gesequenced genoom heeft.
Hagedissen hadden toevallig DNA-regulerende sequencers (enhancers genoemd) die bepaalde genen tijdens de ontwikkeling van een wezen kunnen "omdraaien". De SHH heeft die versterkers nodig om ledematen volledig te laten ontwikkelen, en dat is hoe hagedissen eindigen met vier poten. Maar bij slangen werd deze versterker tijdens de evolutie uit DNA-sequenties verwijderd en is nu vrijwel - maar niet volledig - geëlimineerd, zelfs bij primitieve slangen.
Bij sommige slangen zijn er nog sporen van de versterker aanwezig, samen met een ander gen, HOXD genaamd, dat verantwoordelijk is voor het sturen van de ontwikkeling van voeten. Sommige python-embryo's ontwikkelen zelfs gedeeltelijke beenbotten en voetplaten, maar deze kenmerken desintegreren lang voordat het drachtige wezen wordt geboren.
Toch zijn er overgebleven tekenen dat niet alle slangen klaar zijn om gedaan te worden met het idee om mee te sprinten met kleine Nike-schoentjes. Als je goed naar de onderkant van deze slangen kijkt, zie je kleine knobbeltjes op hun buik, rudimentaire overblijfselen van poten die het hadden kunnen zijn.
Wat betekent het allemaal? Dat met slechts een paar genetische mutaties, sommige soorten primitieve slangen ledematen kunnen ontwikkelen. Ze zouden in wezen functies activeren die al in hun DNA zijn weggestopt, wachtend op de juiste variabelen om hun ontwikkeling te activeren.
DAT IS NU INTERESSANTSlangen hebben geen voeten nodig om je te vangen. De zwarte mamba is een van 's werelds dodelijkste slangen en kan ongeveer 19 km/u glijden, wat sneller is dan de meeste mensen kunnen rennen. Zijn snelheid en zijn ongelooflijk giftige gif maken het een van de meest gevreesde dieren ter wereld.
