Gevangen in het moment

Plant & zo

Plantenwetenschap en meer


Gevangen in het moment

Evolutie, een langzaam proces dat moeilijk in actie te zien is. Vaak zo traag dat het pas na lange tijd duidelijk is dat er iets veranderd. En probeer dan maar eens uit te zoeken wat de achterliggende oorzaak was. Maar soms is het in een klap duidelijk, iets is anders. Een orgaan of ledemaat is weg, zitten ergens anders, of is vermenigvuldigd. Er heeft een zogenoemde homeotische mutatie plaats gevonden. Dit is een mutatie in een gen dat een cruciale rol heeft in vroeg in de ontwikkeling van het orgaan of ledemaat. Vaak geen blijvertje in de populatie, maar soms wel. Zo ook voor een variant van akelei (Aquilegia coerulea).

Akelei bloemen hebben vijf paarse kelkbladeren elk met een geel puntje aan het uiteinde. Daarbinnen zitten vijf witte kroonbladeren met elk een lange paarse buisvormige nectar spoor. Met helemaal in het midden de stuifmeeldraden met gele stuifmeelkorrels. Zowel haviksmotten als hommels verzorgen de bestuiving van deze bloemen. Een variant van akelei, daileyae, mist de witte nectar bevattende kroonbladeren. Daarvoor in de plaats zitten er vijf paarse kelkbladeren. De variant was voor het eerst gespot in 1897, en nu ruim honderd jaar later is deze er nog steeds en breid zich gestaagd uit.

Onderzoekers uit Californië besloten het succes van daileyae te ontrafelen. Als eerste onderzochte ze waarom deze variant het zo goed doet. De bestuivers moeten hun nectar maaltje missen, dus de verwachting was dat die niet meer kwamen. De onderzoekers zagen echter het tegenovergestelde. Zowel de hommels als de haviksmotten bezochten normale en de nieuwe variant van akelei even vaak. Ook individuele bestuivers maakte geen onderscheid tussen de twee bloemen en gingen gerust van normaal naar variant en weer terug.

Het grote verschil zat hem echter in de hoeveelheid aangevreten bloemen. Bladluizen, rupsen, maar ook herten vinden akelei bloemen lekker. Zowel bladluizen als herten zijn zoetekauwen en geven de voorkeur aan normale akelei bloemen. Er blijven dus meer daileyae akelei bloemen over om voor nakomelingen kunnen zorgen.

Ten tweede onderzochten ze welk gen en welke mutatie voor de nieuwe variant zorgde. Het gen APETELA3-3 is nodig voor de ontwikkeling van kroonbladeren. APETALA3-3 van de daileyae variant heeft een mutatie die het gen uitschakelen. Dit zorgt ervoor dat de kroonbladeren zich ontwikkelen als kelkbladeren. Wat bleek in de daileyae populatie zijn meerdere APETALA3-3 uitschakelende mutaties, vier in totaal. Maar per APETALA3-3 allel was er maar een gen-uitschakelende mutatie. Deze gen-uitschakelende mutaties waren er niet alleen in de daileyae populatie, ook normale akelei planten konden naast een werkend ook een niet werkend APETALA3-3 allel hebben.

Evolutie is nog volop in actie. Met een duidelijke positieve selectiedruk voor daileyae akelei. Maar welke van de vier mutaties APETALA3-3 uitschakelende mutaties de uiteindelijke overhand krijgt is nog niet beslist. Ook vindt er nog kruisbestuiving tussen de normale en de nieuwe akelei variant plaats. Neemt de daileyae variant het over van de normale variant, of vinden de normale en nieuwe variant ieder hun eigen weg? De race is nog niet gelopen, evolutie is nog volop in gang.

Literatuur

Cabin, Z., Derieg, N.J., Garton, A., Ngo, T., Quezada, A., Gasseholm, C., Simon, M., Hodges, S.A. (2022) Non-pollinator selection for a floral homeotic mutant conferring loss of nectar reward in Aquilegia coerulea. Current Biology DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2022.01.066

Published by Femke de Jong

A plant scientist who wants to let people know more about the wonders of plant science. Follow me at @plantandzo

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

%d bloggers like this: