NGV-Geonieuws 185 artikel 1231

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


November 2011, jaargang 13 nr. 11 artikel 1231

Redactie: George Brouwers tot en met artikel 1023 en vanaf 1024 dr.W.M.L.(Willem) Schuurman

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 185! Op de huidige pagina is alleen artikel 1231 te lezen.

<< Vorig artikel: 1230 | Volgend artikel: 1232 >>

1231 Spieren van de buikvin van vissen geven inzicht in de verovering van het land
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon, AMU, Poznan

Klik hier voor alle artikelen over Biologie & Evolutie !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

Een van de belangrijkste ontwikkelingen in de evolutie van het leven op aarde was de verovering van het land door dieren, ongeveer 400 miljoen jaar geleden. Die ‘kolonisatie’ van een totaal nieuw leefmilieu werd mogelijk gemaakt door de ontwikkeling van poten, oorspronkelijk alleen achterpoten. Later ontwikkelden zich ook voorpoten, waardoor de tetrapoden (4-potigen) ontstonden. Ook mensen stammen van de eerste tetrapoden af.

Het is al geruime tijd bekend dat de voorouders van de tetrapoden bestonden uit (inmiddels uitgestorven) soorten van longvissen. De huidige longvissen, maar ook hun voorouders waaruit de tetrapoden voortkwamen, konden op het land overleven doordat ze atmosferische lucht konden inademen. Ze bewegen zich op het land voor met behulp van hun buikvinnen. Die buikvinnen kunnen ze bewegen met een stelsel van spieren, zoals ook wij onze armen en benen met spieren kunnen bewegen.


De spookhaai, Callorhynchus milii.


De bruinbandbamboehaai, Chiloscyllium punctatum.


Hoe de buikvinnen van de vroege longvissen konden evolueren tot poten, zou in principe afgeleid kunnen worden uit de evolutie van het spierstelsel dat hun buikvinnen deed bewegen. Dat spierstelsel is echter nooit in fossiele vorm aangetroffen, laat staan in zo grote getale dat daaruit een evolutionaire ontwikkeling valt af te leiden. Er bestaan echter nog steeds longvissen, relatief primitieve kraakbeenvissen en - uiteraard - volledig ontwikkelde (been)vissen. Daarom heeft een onderzoeksteam nu de ontwikkelingsgeschiedenis van de spieren die de buikvinnen aansturen onderzocht aan de hand van embryo’s van een aantal vissoorten.

De vissen die ze daarvoor gebruikten zijn nazaten van soorten die als het ware belangrijke momenten in de evolutie van vertebraten vertegenwoordigen. Het ging daarbij om twee ‘primitieve’ kaakbeenvissen - de bruinbandbamboehaai (Chiloscyllium ounctatum) en de spookhaai (Callorhynchus milii) - en drie vissoorten met volledig ontwikkeld skelet: de Australische longvis (Neoceratodus forsteri), de zebravis (Danio rerio) en de lepelsteur (Polyodon spathula). De drie laatste soorten - en in het bijzonder de longvis - vormen de naaste nog levende verwanten van de laatste voorouder die de vissen en de tetrapoden gemeen hebben.


De zebravis, Danio rerio.


De Australische longvis, Neoceratodus forsteri.


Bij het onderzoek gingen de onderzoekers na hoe de buikvinspieren in de embryo’s zich ontwikkelden. Dat deden ze ondermeer door na te gaan (via ‘genetic engineering’) hoe de cellen waaruit de spieren op den duur zouden worden opgebouwd zich door het embryo heen bewogen gedurende vroege embryonale stadia, toen het lichaam van de vissen nog vorm moest krijgen. Daarbij bleek dat bij de beenvissen het mechanisme waardoor de buikvinspieren werden gevormd anders was dan bij de kraakbeenvissen. Mensen stammen af van de vissen (er worden soms nog kinderen geboren met kieuwen; die zijn gelukkig chirurgisch betrekkelijk gemakkelijk ‘weg te werken’). De ontwikkeling van de buikvinspieren bij beenvissen blijkt een overgangsfase te vertegenwoordigen tussen die ontwikkeling bij kraakbeenvissen en bij tetrapoden. Dankzij die verschillen kunnen wij op het land lopen en vissen niet (behalve dan toch die bijzondere longvissen …).


De lepelsteur, Polyodon spathula.


De diverse vinnen van een vis:
3 = rugvin; 4 = vetvin; 6 = staartvin;
7 = anaalvin (aarsvin); 9 = buikvin;
10 = borstvin.


Referenties:
  • Cole, N.J., Hall, T.E., Don, E.K., Berger, S., Boisvert, C.A., Neyt, Ch., Ericsson, R., Jos, J., Gurerich, B. & Currie, P.D., 2011. Development and evolution of the muscles of the pelvic fin. PloS Biology 9 (10), e1001168; doi:10.1371/journal.pbio.1001168, 10 pp.

Illustraties: internet.


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl