Hoe ‘s werelds vreemdste zoogdier zo’n eigenaardigheid werd: wetenschappers kraken genetische code van vogelbekdier

Waarom het vogelbekdier de titel van ‘s werelds meest vreemde zoogdier verdient? Enkele eigenschappen op een rijtje: het vogelbekdier is zowat het enige zoogdier dat eieren legt, hij heeft zwemvliezen, een snavel, een gifklier, en amper twee paar tanden die hij ook nog eens verliest wanneer hij volwassen wordt. Nog een bijzondere eigenschap, om het af te leren: een vogelbekdier heeft tien geslachtschromosomen. Kortom, het mag niet verbazen dat het vogelbekdier wetenschappers met verstomming heeft geslagen sinds hij eind 1700 werd ontdekt in Australië.

Maar nu het volledige genoom (de complete genetische samenstelling van een organisme) van het eigenaardige dier voor het eerst werd ontrafeld, worden heel wat onopgeloste vragen eindelijk beantwoord. “Het verklaart hoe enkele bizarre kenmerken van het vogelbekdier zich ontwikkelden. Tegelijkertijd is het kraken van zijn genetische code ook belangrijk om ons begrip over hoe andere zoogdieren – inclusief mensen – evolueerden, te verbeteren”, aldus Guojie Zhang, onderzoeker en professor Biologie aan de University of Copenhagen.

Maar wat heeft het ‘baanbrekende’ onderzoek nu precies aangetoond? Een van de mysteries die ontrafeld werden is de kunde van het eieren leggen in combinatie met het voeden van zijn jongen - een vogelbekdier scheidt immers melk af via zijn klieren, alsof het zweet is. Hoe kan dat?

Uit het onderzoek is gebleken dat een vogelbekdier slechts twee van de drie zogenaamde vitellogenine-genen - waarover kippen nu bijvoorbeeld nog steeds beschikken - heeft verloren. Deze genen spelen een belangrijke rol bij het aanmaken van eidooiers. Dat verklaart waarom vogelbekdieren nog steeds eieren kunnen leggen.

Maar waarom zogen jonge vogelbekdieren dan melk? Zoogdieren kregen zo’n 130 miljoen jaar geleden, ter vervanging van de vitellogenine-genen, caseïne-genen (het belangrijkste bestanddeel van de eiwitten in melk van zoogdieren). Ook het vogelbekdier bezit zulke genen, maar geen tepels. Daarom zogen jongen rechtstreeks van de borstklieren. De melk die het vogelbekdier uitscheidt, lijkt qua samenstelling evenwel op de melk van andere zoogdieren. Dat is dankzij deze fameuze caseïne-genen. 

En het gebrek aan tanden? Ook die verloor het dier zo’n 120 miljoen jaar geleden, toen vier van de acht genen die verantwoordelijk zijn voor de ontwikkeling van tanden, eveneens verdwenen.

Tot slot suggereren de onderzoekers dat de tien geslachtschromosomen - vijf X- en vijf Y-chromosomen - bij de voorouders van het vogelbekdier in een ringvorm georganiseerd waren. Later zouden ze zijn opgesplitst in kleinere stukjes X- en Y-chromosomen. 

Het vogelbekdier behoort tot de cloacadieren, de oudste groep zoogdieren. “Genetisch gezien is hij eigenlijk een mix van zoogdieren, vogels en reptielen”, aldus Zhang. “Veel kenmerken van zijn voorouders zijn bewaard gebleven, die dragen waarschijnlijk bij tot het succesvol aanpassen aan zijn omgeving.”