Eerste primaatbeoordeling

Hoe evolueerden primaten – de groep zoogdieren waartoe wij mensen behoren -? Vergelijkende analyse van de genetische en fossiele kenmerken van primaten en hun voorouders levert nu nieuwe aanwijzingen op. Onderzoekers hebben ontdekt dat het oorspronkelijke genoom van primaten veel meer genen bevat voor het verteren van vetrijk voedsel dan andere nauw verwante zoogdieren. Ze zien dit als een indicatie van aanpassing aan vleesrijk voedsel, bijvoorbeeld in de vorm van insecten. Tegelijkertijd ontwikkelden de eerste primaten naar voren gerichte ogen en grijpende handen, waardoor ze gemakkelijker in bomen konden klimmen en in drie dimensies konden zien. Door ze te vergelijken met andere carnivoren, hebben wetenschappers geconcludeerd dat de eerste primaten mogelijk hinderlaagroofdieren in bomen waren.

Maki’s, apen, apen en mensen zijn apen. Kenmerkend voor deze opstelling van zoogdieren zijn grote, naar voren gerichte ogen, relatief grote hersenen, handen die zijn aangepast om te grijpen, en platte nagels in plaats van klauwen op vingers en tenen. Fossiele vondsten geven aan dat de eerste vertegenwoordigers van primaten al bestonden aan het einde van het Krijt, ongeveer 66 miljoen jaar geleden. Hoe en waarom deze eerste primitieve primaten hun eigen kenmerken ontwikkelden, is tot nu toe onderwerp van discussie geweest. Het lijkt duidelijk dat het vasthouden van handen het leven in bomen gemakkelijker maakte, en het plaatsen van de ogen voor het hoofd, wat handig is voor driedimensionaal zicht, zou het voor primitieve primaten ook gemakkelijker hebben gemaakt om in de takken te bewegen. . Het is echter onduidelijk welke rol de nachtelijke levensstijl speelde voor grote, parallelle ogen en hoe ze de eerste primaten voedden: waren insectenetende dieren zoals sommige van de kleinere vertegenwoordigers van deze groep vandaag? Of waren hun flexibele handen en vingers meer aangepast aan fruit en noten?

Spijsverteringsgenen onthullen dieet

“Er is bewijs dat beide hypothesen ondersteunt, maar welke juist is, kan alleen worden opgehelderd door het dieet van de oorspronkelijke dieren te reconstrueren”, zegt Yonghua Wu van de Northeast Normal University in China en collega’s. Om hier meer duidelijkheid over te krijgen, zochten ze eerst naar genetisch bewijs bij 32 primatensoorten en vier nauw verwante zoogdieren als vergelijkingsgroepen. Ze vergeleken de expressie en ontwikkeling van 117 genen die verband houden met de spijsvertering en de enzymen die daarvoor nodig zijn. “Deze genen spelen een belangrijke rol bij de vertering en opname van koolhydraten, eiwitten en vetten”, leggen de wetenschappers uit. Aangezien een vegetarisch dieet rijk is aan koolhydraten, terwijl een dieet rijk aan vlees meer vetten en eiwitten bevat, zouden de voedselvoorkeuren van verschillende primaten ook in deze genen tot uiting moeten komen.

Zoals de analyses lieten zien, vertonen spijsverteringsgenen bij primaten eigenlijk een ontwikkelingstrend: in vergelijking met controlegroepen en ook binnen verschillende primatenlijnen, nam het aantal genen dat verantwoordelijk is voor de vetvertering aanzienlijk toe, ontdekte het team. Deze trend was echter niet zichtbaar in de genen voor andere voedingsstoffen. Volgens de onderzoekers geeft dit aan dat de eerste primaten geleidelijk evolueerden van alleseters naar een meer vleesrijk dieet. Terwijl nauw verwante zoogdieren nog steeds genen gebruikten om koolhydraten, eiwitten en vetten te verteren, hadden vroege primaten een groter aandeel vetverterende genen. “Deze positieve selectie van genen voor vetvertering suggereert dat de oorspronkelijke euprimaten een vetrijk dieet hadden”, rapporteren Wu en zijn team. ‘Misschien waren het carnivoren.’ Dit komt overeen met de fossielen van vroege primaten, waarvan de tanden wijzen op een door insecten gedomineerd dieet.

Ogen en handen aangepast aan de hinderlaag?

Op basis van deze bevinding onderzochten Wu en collega’s in hoeverre dit dieet in combinatie met een boomachtige levensstijl ook andere eigenschappen van vroege apen zou kunnen verklaren, zoals hun grijpbare handen, neergelaten klauwen en voorogen. Om dit te doen, vergeleken ze de positie van het oog van primaten met die van andere vleesetende gewervelde dieren zoals uilen, katten, wolven of adelaars. “Onder deze roofdieren lijken degenen met meer naar voren gerichte ogen, zoals uilen en katten, meestal hinderlaagjagers te zijn, terwijl anderen eerder stalkers zijn”, zegt het team. Gewoonlijk wachten hinderlaagjagers zoveel mogelijk tot de prooi nadert, en haasten zich om hem te vangen en te doden. Dit werkt echter alleen als ze een prooi kunnen verrassen en als hun aanval zo gericht en nauwkeurig mogelijk is.

Volgens Lu en zijn team vertrouwden vroege primaten mogelijk ook op dit verrassingselement bij het jagen op insecten. “De doofpotaffaire heeft mogelijk een nieuw veld geopend voor de oorspronkelijke Euprimaten die buiten het bereik van hun familieleden waren”, leggen de onderzoekers uit. Aanpassingen aan dit soort jachtinsecten zouden ook kunnen verklaren waarom primaten een goed driedimensionaal zicht en nauwkeurige, mobiele grijpvingers ontwikkelen: “Een goed driedimensionaal zicht en dus parallelle ogen kunnen cruciaal zijn, vooral voor hinderlaagjagers, om de afstand tot de dier.” om prooien nauwkeurig te beoordelen. Tijdens hun plotselinge aanval”, leggen de wetenschappers uit. Handen vasthouden gaf een goede grip bij het springen en grijpen van prooien. Tegelijkertijd waren hun klauwen misschien steeds kleiner en platter geworden: “Zachte vingertoppen en voeten zonder klauwen verminderen het geluid bij het klimmen, “schrijven Wu en collega’s. Algemeen zie je een aanwijzing dat vroege primaten op zijn minst enkele van hun typische kenmerken ontwikkelden bij het aanpassen aan hinderlagen van insecten in primitieve boomtoppen.

Bron: Yonghua Wu (Northeast Normal University, Changchun) et al., Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.abn6248

© wissenschaft.de – Nadia Podebrigar