16 februari 2010
VUB wetenschappers ontrafelen het wereldwijde succes van padden
Met de jaarlijkse paddentrek voor de deur beseffen weinig mensen dat padden heel bijzondere dieren zijn, die op erg vernuftige wijze geëvolueerd zijn tot een soort supervorm die zich over de hele wereld heeft verspreid. Onderzoekers van de Vrije Universiteit Brussel hebben zopas ontdekt hoe dat is kunnen gebeuren. Hun opmerkelijke resultaten werd vorige week gepubliceerd in het wetenschappelijk blad Science. De VUB-methodologie kan in de toekomst gebruikt worden om de gevolgen van het introduceren van dieren in een nieuwe omgeving beter in te schatten en plagen als die van de reuzenpad in Australië te vermijden.
Weinig amfibieën zijn zo succesvol als de familie van echte padden (Bufonidae), die over bijna heel de wereld te vinden zijn. Nochtans leefden hun voorouders in Zuid-Amerika, en waren het kleurrijke soorten die veel gelijkenis vertoonden met pijlgifkikkers. Toch konden deze dieren, volledig aangepast aan leven in de tropen, op een of andere manier plots de hele wereld veroveren. Ines Van Bocxlaer, Kim Roelants en Franky Bossuyt van het Amphibian Evolution Lab van de Vrije Universiteit Brussel hebben nu samen met enkele collega's het geheim ontsluierd. Ze combineerden DNA-analyses van 228 paddensoorten met hun morfologische kenmerken en hun verspreidingsgebied, en konden zo de evolutieve geschiedenis van padden volledig reconstrueren.
De resultaten van de studie tonen aan dat de voorouders van padden geleidelijk kenmerken ontwikkelden die hen meer geschikt maken om lange afstanden af te leggen. Voorbeelden hiervan zijn het ontstaan van gifklieren achter de kop, die bescherming bieden tegen de meeste predators, of het ontstaan van speciale vetreserves, die extra energie opleverden. Maar ook de voortplantingsstrategie veranderde: zo begonnen bepaalde soorten duizenden eieren te leggen in plaats van enkele tientallen zoals hun voorouders dat deden. Bovendien ontwikkelden deze eieren zich tot larven die zelfstandig voedsel zoeken, terwijl de larven van hun voorouders langer in het ei bleven en afhankelijk waren van de energiereserves die ze van de moeder meegekregen hadden. Al deze veranderingen zijn een knap staaltje van natuurlijke selectie, en resulteerden in een pad die in zowat elk habitat kon overleven. En net op dat moment zijn padden begonnen met de wereld te veroveren. Terwijl de meeste biologen gevoelsmatig de tropische soorten als sterk aangepast aan hun omgeving zouden beschrijven, blijkt dus de "gewone pad" net een van de mooiste voorbeelden van natuurlijke selectie te zijn. Zeker de moeite waard om daar eens bij stil te staan (of minstens de auto af te remmen) als komende maand de paddentrek weer op gang komt.
Verrassend genoeg is het ontstaan van een dergelijke superpad niet één keer gebeurd in de evolutie, maar verscheidene keren onafhankelijk van elkaar. Zo lijken onze gewone pad en de Indische gewone pad wel heel sterk op elkaar, maar het DNA-onderzoek van de VUB-onderzoekers wees uit dat ze niet nauw verwant zijn. Het zijn dieren die onafhankelijk van elkaar de typische pad-vorm ontwikkeld hebben en elk een stuk van de wereld veroverd hebben.
Terwijl veel soorten padden al lang weer aangepast zijn aan hun tropische omgeving, en dus die typische kenmerken die lange-afstandsverspreiding mogelijk maken weer verloren hebben, zijn er nog een aantal die de voorouderlijke kenmerken bewaard hebben. Niet toevallig is één daarvan de reuzenpad, die nu een plaag geworden is in Australië nadat ze daar door de mens uitgezet werd: deze dieren hebben alle kenmerken bewaard die door de studie voorspeld zijn als ideaal om zich te verspreiden. Voor de fauna in Australië komt deze studie te laat, maar de methodologie van de VUB-vorsers kan in de toekomst gebruikt worden om de gevolgen van introductie van dieren in een nieuwe omgeving beter in te schatten en catastrofale gevolgen voor de plaatselijke fauna te voorkomen.
Referentie
Ines Van Bocxlaer, Simon P. Loader, Kim Roelants, S. D. Biju, Michele Menegon, Franky Bossuyt (2010). Gradual Adaptation Toward a Range-Expansion Phenotype Initiated the Global Radiation of Toads. Science, 5 Februari 2010.
Meer informative en gratis beeldmateriaal
Prof. dr. Franky Bossuyt
Tel: 02-629 36 48
fbossuyt@vub.ac.be