Onlangs hebben onderzoekers golven gemaakt met de aankondiging dat ze de moeder van alle potvissen hadden gevonden: dat wil zeggen het vrouwtje van wie alle moderne potvissen afstammen. "Potvissen hebben een 'Eva', luidden de nieuwskoppen en profiteerden van het bijbelse idee van de" eerste vrouw ". Het idee van een mitochondriale" Eva "is niet nieuw; onderzoekers gebruiken het vaak om te verwijzen naar de eerste vrouwelijke genetische voorouder van een soort. Het probleem is dat de meeste mensen niet precies begrijpen wat de term betekent, omdat ze denken dat het de allereerste vrouw in een soort betekent.
gerelateerde inhoud
- Elke potvis die vandaag leeft kan van dezelfde vrouw zijn afgedaald
In feite is de potvis 'Eve' veel later ontstaan dan de eerste potvis. Door 1.600 potvissen over de hele wereld te onderzoeken, vermoedden onderzoekers dat deze prachtige matriarch ergens in de range van 10.000-80.000 jaar geleden is ontstaan. Ondertussen brengt het fossielenbestand van potvissen hen miljoenen jaren terug.
"We zeggen niet dat er op dat moment slechts één vrouw rond de oceaan zwom en plotseling kwamen al deze potvissen uit haar voort, " Alana Alexander, een postdoctoraal onderzoeker aan het Biodiversity Institute aan de Universiteit van Kansas en hoofdauteur van de studie, vertelt Smithsonian.com. In plaats daarvan was deze zogenaamde Eva "een van de vele vrouwen, maar toevallig was zij de enige die het mitochondriale DNA op een ononderbroken vrouwelijke naar vrouwelijke manier doorbracht."
Voor degenen die nieuw zijn in het debat: een "mitochondriale Eva" verwijst naar mitochondriaal DNA, de unieke genetische code die wordt doorgegeven van vrouwelijk naar vrouwelijk. Mitochondriaal DNA, dat verantwoordelijk is voor het energiemetabolisme, wordt afgezet van de rest van ons DNA en zit alleen in zijn eigen container. Onderzoekers geloven dat op een bepaald punt vroeg in onze evolutie het eencellige organisme dat onze oudste voorouder is, een andere bacterie overspoelde en uiteindelijk ontwikkelden de twee langzaam een symbiotische relatie die tot op de dag van vandaag voortduurt. Die bacterie werd de eerste mitochondria.
Als je helemaal terug wilt naar de werkelijke biologische Eva, moet je de voorvader van onze mitochondria zoeken, zegt Roger Bull, een senior onderzoeksassistent in het moleculaire biodiversiteitslaboratorium van het Canadian Museum of Nature. “Als er ooit een organisme was dat als de mitochondriale Eva moest worden beschouwd, is het die bescheiden kleine enkele cel die een kleine enkele cel overspoelde om het onverslaanbare biologische team te vormen: de voorouder van dinosaurussen, bomen, vlinders, (zelfs) Donald Trump, 'Zegt Bull in een e-mail.
In bijna alle meercellige organismen wordt mitochondriaal DNA van generatie op generatie door de matrilineaire lijn doorgegeven. Dit feit is zeer handig voor onderzoekers, die deze DNA-biomarkers kunnen gebruiken om de matrilineaire geschiedenis van een soort te achterhalen. Het is ook cool voor jou, als je een dame bent: het betekent dat de mitochondriën in elke cel in je lichaam kunnen worden getraceerd tot je overgrootmoeder. Helaas, terwijl moeders hun mitochondriaal DNA ook aan mannen doorgeven, kunnen die zonen dit DNA niet aan hun eigen kinderen doorgeven.
In de jaren tachtig, toen het concept van een mitochondriale Eva in de populaire media begon te groeien, veroorzaakte het onmiddellijk een zekere haartrek bij onderzoekers. "Het gebruik van de term was een verkeerde interpretatie, aangezien het onderzoek ging over de meest recente gemeenschappelijke mitochondriale voorouder van alle levende mensen ... niet over de eerste menselijke vrouw ooit", zegt Bull.
Je hebt het van je moeder: mitochondria in een zoogdierlong (Wikimedia Commons) In werkelijkheid is een mitochondriale Eva niet het eerste vrouwtje van een soort, maar historisch gezien alleen het meest recente vrouwtje waaruit alle levende dieren van een soort hun afkomst kunnen traceren. Zie haar als de top van een genealogische piramide, waarin alle voorouders van een soort elkaar ontmoeten. Hoewel iedereen beneden haar afstamt, betekent dit niet dat er geen andere vrouw boven haar is, of die tegelijkertijd met haar leefde. Misschien hadden sommige van haar tijdgenoten geen overlevende kinderen. Of ze hadden alleen zonen, die hun mitochondriaal DNA niet zouden hebben doorgegeven.
"In elke generatie zullen er enkele individuen zijn die geen nakomelingen zullen achterlaten", vertelt Marek Kimmel, een professor in de statistische genetica en moleculaire evolutie aan Rice University, aan Smithsonian.com. "Hun genen zullen worden geëlimineerd." Hij voegde eraan toe dat het aantal individuen dat hun genen doorgeeft aan verdere generaties steeds kleiner wordt, wat betekent dat mitochondriale Eva in de loop van de tijd geen vast individu is, maar recenter zou kunnen worden naarmate afstammelingen uitsterven.
"Als je diep genoeg in het verleden reikt, vind je altijd een gemeenschappelijke voorouder van iedereen", zegt Kimmel, die in 2010 een studie publiceerde die de mitochondriale vooravond van mensen terugbrengt naar ongeveer 100.000 tot 250.000 jaar geleden (een studie uit 2013 schatte de leeftijd als iets recenter).
Dus hoe heeft deze bijzonder succesvolle potvismoeder het genetisch overgenomen? Gewoonlijk zijn vrouwelijke potvissen meer zittend en houden ze zich vast aan kleinere delen van de oceaan dan mannen, zegt Alexander. Dit zou kunnen betekenen dat deze Eva een soort reizende zwerver was die van oceaan naar oceaan ging en haar nageslacht achterliet - in wezen de Genghis Khan van potvismoeders.
Of haar genetische overname had gewoon het resultaat kunnen zijn van een langzame uitbreiding van haar nageslacht over vele generaties. "We weten dat ze met succes vrouwelijke nakomelingen heeft achtergelaten, " zegt Alexander. “Mijn vermoeden is dat als Eva qua ecologie op haar afstammelingen leek, ze niet door alle oceanen zwierf, maar omdat zowel zij als haar dochters succesvol waren, zijn ze uiteindelijk gegroeid uit de oceaan waarin ze oorspronkelijk waren gevestigd. ”
Potvissen en mensen zijn niet de enige organismen waarvoor onderzoekers een mitochondriale Eva hebben gevonden. Inger Winkelmann, een evolutionair genetica-onderzoeker in het Natural History Museum van Denemarken, en haar coauteurs hebben ook een ruwe datum geschat voor de leeftijd van de beruchte nemesis van de potvis: de gigantische inktvis. Het is moeilijker om een leeftijd voor inktvis te plaatsen, omdat hun zachte bot zonder been niet goed fossiliseert, zegt Winkelmann, maar zij en haar coauteurs gebruikten de mutatiesnelheid van slakken - een relatief nauwe soort - om de datum van de mitochondriale inktvis Eve rond te brengen 35.000 jaar geleden.
Onderzoekers scherpen vaak het mitochondriale DNA aan omdat er veel in cellen zit, het overleeft goed in oude weefselmonsters en het steekt uit als een zere duim. Maar theoretisch zou elk deel van het DNA kunnen worden getraceerd. Bij zoogdieren wordt het Y-chromosoom bijvoorbeeld alleen bij mannen aangetroffen, en delen ervan kunnen ook worden herleid tot een enkele voorouder. Dat betekent dat, in het soort evolutionaire taal waar we het over hebben, er een mannelijk equivalent is: de 'Y-chromosomale Adam'.
Wat fascinerend zou zijn, zegt Alexander, zou zijn als je een situatie zou hebben waarin je dit Y-chromosoom Adam zou kunnen traceren tot een vergelijkbare tijd als de mitochondriale Eva, omdat dit een snelle of plotselinge populatie-uitbreiding suggereert - het soort dat komt wanneer een soort verplaatst zich naar nieuw territorium. In het geval van inktvissen en potvissen kan dit ook wijzen op de reden voor een populatie-uitbreiding onder het nageslacht van de mitochondriale Eva. Er kan een soort parallel knelpunt zijn, zoals een grote verandering in het milieu, die heeft geleid tot een vergelijkbaar patroon van lage mitochondriale diversiteit.
Maar Alexander is voorzichtig met het wijzen op een mogelijke link. "Het is een heel sexy verhaal, maar ik voel me ook verplicht om erop te wijzen dat de gigantische inktvis slechts een van de vele soorten is die potvissen eten, " zegt ze. Dat is jammer; het zou een walvis zijn geweest .
