Universiteit Leiden Universiteit Leiden

Nederlands English

Verbeterd ei liet insecten het land veroveren

Insecten zijn zo succesvol op het land omdat insecteneieren beschermd zijn tegen uitdroging. Dankzij een extra-embryonaal membraan in het ei, de serosa, konden insecten met succes overstappen van leven in het water naar leven op het land. De onderzoeksgroep van Veni-laureaat dr. Maurijn van der Zee publiceert hierover in Proceedings of the Royal Society B.

‘De serosa is een membraantje, een vlies dat het embryo zelf maakt. De serosa houdt water binnen het ei vast’, legt eerste auteur en promovendus Chris Jacobs uit. ’Eerst hebben we aangetoond dat de serosa uniek is voor insecteneieren. De voorouders van insecten, schaaldieren zoals kreeften en garnalen, hebben zo’n beschermend membraan niet. Die dieren leven in de zee. Maar insecten hebben de stap naar het land gemaakt. Om werkelijk onafhankelijk te zijn van water, moeten niet alleen de volwassenen beschermd zijn tegen uitdroging, maar moeten ook de eieren zich goed op het land kunnen ontwikkelen. De evolutie van de serosa in insecteneieren heeft dat mogelijk gemaakt.’

RNAi

Om de functie van de serosa vast te stellen, gebruikten de onderzoekers de meelkever als model. De fruitvlieg was niet geschikt, omdat deze vlieg als enige insect de serosa weer heeft verloren. De meelkever heeft net als alle andere insecten wel een serosa. Om de serosa uit te schakelen gebruikten de onderzoekers de moleculair genetische techniek RNA-interferentie, waarmee de onderzoekers genexpressie kunnen remmen. De serosa kan niet op een andere manier verwijderd worden, omdat dit membraan onder de eierschaal ligt die de moeder maakt. RNAi maakte het mogelijk de serosa uit te schakelen en de eierschaal intact te laten. Hierna zagen de wetenschappers dat de serosa-loze eieren gevoelig werden voor uitdroging.

Gewervelden

‘Het hele verhaal lijkt op wat er in gewervelde dieren is gebeurd’, vult onderzoeksleider Maurijn van der Zee aan. ‘Vissen, de eerste gewervelden, leefden in zee. Amfibieën hebben weliswaar pootjes en longen, maar moeten wel hun eieren in het water leggen. Wat dat betreft zijn het niet echt landdieren. De evolutie van het amniote ei, een ei met een vlies eromheen zoals reptielen en vogels dat leggen, heeft gewervelden pas echt onafhankelijk gemaakt van water. In insecten is het dus ook een innovatie in het ei die ze zo succesvol heeft gemaakt op het land’.

Het onderzoek van Maurijn van der Zee en zijn onderzoeksgroep werd gefinancierd door NWO. Van der Zee ontving in 2009 een Veni-financiering van NWO.

Links

Lees het artikel in Proceedings of the Royal Society B gratis online 
Blog Chris Jacobs

Live imaging film van de serosa