Slangenembryo’s vormen een spiraal in hun ei; in de eerste weken van hun ontwikkeling krullen ze voornamelijk naar rechts. Hoe zit dat? Deze studie geeft het antwoord.
Door de covid-lockdown werkte evolutionair bioloog van het Canadian Museum of Nature, Tetsuto Miyashita, in 2020 zoveel mogelijk vanuit huis. Hij zocht dan ook naar een opdracht die zijn studenten konden uitvoeren zonder naar buiten te moeten. En toen herinnerde hij zich de fascinatie van zijn vorige PhD-begeleider: asymmetrie in het dierenrijk.
Al langer is bekend dat slangenembryo’s zich in een spiraal ontwikkelen. Miyashita vroeg zich af of hier ook asymmetrie plaatsvond: krullen de slangen in spe vaker naar links of naar rechts? En waarom?
Lees ook:
- Slangen eten soms maandenlang niets: hoe overleven ze dat?
- Burmese python kan nog veel grotere prooien eten dan gedacht
Naar rechts
Om deze vragen te beantwoorden, verzamelden de evolutionair bioloog en zijn studenten foto’s van slangenembryo’s – afkomstig uit eerdere studies of museumdatabases. In totaal wisten ze beelden van 900 embryo’s in handen te krijgen, van 39 slangensoorten en een paar andere dieren zonder ledematen.
Een duidelijk patroon deed zich voor: in de eerste paar weken van hun ontwikkeling krulden de slangenembryo’s enkel naar de rechterkant. In dit stadium hebben de embryo’s nog geen spieren om te bewegen. Andere ‘krachten’ zorgen er dus voor dat ze naar rechts draaien. Maar welke?
Stukje darm
Op een aantal van de beelden, vooral op CT-scans gemaakt door bioloog Raul Diaz, zagen ze iets bijzonders. “Door de spiraal die het lichaam van de slangenembryo’s vormt, loopt een stuk darm”, zegt Miyashita. “Dit stuk wordt omringd door bloedvaten afkomstig van de dooier van de embryo’s.” (Zie het beeld hieronder.)
En dit gegeven vormt de sleutel van het onderzoek. Dit stukje darm groeit namelijk veel minder hard dan de rest van het lichaam van de slangenembryo’s. Dat verschil in groeisnelheid zorgt voor mechanische spanning, waardoor het lichaam zich wel in een spiraal moet draaien. Deze spanning duwt het embryo weg van de dooier. En omdat de dooier altijd links van de slangenembryo’s ligt, rollen ze zich naar rechts.
Meer ruimte
De slangenembryo’s blijven tijdens hun ontwikkeling niet altijd naar rechts gekruld. Naarmate ze groeien, wordt de dooier kleiner en krijgen ze meer ruimte om van houding te veranderen. Ook hun spieren ontwikkelen zich, waardoor ze uiteindelijk zelf kunnen bewegen naar een voorkeurshouding.
Bronnen: Current Biology, Science Daily
Beelden: Raul Diaz/California State University Los Angeles