Heb jij jezelf ooit weleens afgevraagd of zeesterren een kop hebben en of waar die zich precies bevindt? Hoewel de meeste dieren duidelijk herkenbare koppen hebben, is het voor wetenschappers altijd een mysterie geweest of zeesterren dezelfde kenmerkende structuur vertonen. Nieuw genetisch onderzoek brengt nu aan het licht dat zeesterren feitelijk gewoon koppen zijn, zonder een echte romp of staart.
Volgens een recentelijk gepubliceerd onderzoek in het gerenommeerde tijdschrift ‘Nature’, hebben we het al die tijd bij het verkeerde been gehad. Zeesterren blijken grotendeels uit meerdere ‘kopachtige delen’ te bestaan en missen een romp of staart, die ze vermoedelijk in de loop van de evolutie hebben verloren. Deze ontdekking werd mogelijk gemaakt dankzij een nieuwe geavanceerde genetische analyse en biedt nieuwe inzichten in hun evolutie, evenals hun relatie met andere diersoorten op onze planeet.
“Het is alsof de zeester volledig is verstoken van een romp en het beste kan worden beschreven als alleen een kop die zich voortbeweegt over de zeebodem. Dit staat haaks op wat we tot nu toe aannamen over deze diersoorten”, vertelt Laurent Formery, hoofdredacteur van de studie en onderzoeker aan de universiteit van Stanford in Californië.
Uniek lichaamsplan en fascinerende transformatie
Zeesterren behoren tot een groep dieren die bekendstaat als echinodermen, waartoe ook zee-egels, zanddollars en zeekomkommers behoren. Elk van deze ongewone dieren heeft een uniek lichaamsplan dat bestaat uit vijf gelijke delen.
Veel dieren zoals insecten, reptielen, vogels en zoogdieren – waaronder dus ook de mens -, hebben echter een bilaterale symmetrie. Dat betekent dat ze symmetrisch zijn langs een lijn in het midden, met een linker- en rechterzijde die elkaars spiegelbeeld zijn.
Zeesterren hebben een boeiende levenscyclus, die begint met bevruchte eieren die uitkomen en zich ontwikkelen tot larven. Na weken en soms zelfs maanden als plankton rond te drijven, settelen ze zich op de oceaanbodem. Daar ondergaan ze een transformatieproces waarbij hun oorspronkelijke bilaterale lichaam langzaam verandert in het kenmerkende stervormige lichaam dat we associëren met zeesterren.
Christopher Lowe, senior mede-auteur van de studie en ontwikkelingsbioloog aan de universiteit van Stanford, beschouwt dit als een zoölogisch mysterie dat al eeuwenlang het onderwerp van speculatie is. “De overgang van een bilateraal (twee gelijke delen) naar een pentaradiaal (vijfdelig) lichaamsplan is intrigerend, en hoe kunnen we enig deel van de zeester vergelijken met ons eigen lichaamsplan?”
Ondanks hun uiterlijke verschillen deelt de zeester meer genetische eigenschappen met de mens dan je in eerste instantie zou denken, schrijft Standford News.
De genetische code van de zeester
Alle levende wezens hebben een genetische code die specifieke lichaamsdelen activeert. Het gangbare bilaterale lichaamsplan bij de meeste dieren wordt gevormd door genetische processen op moleculair niveau, met hun oorsprong in de regio’s van het hoofd en de romp. Dit verklaart waarom gewervelde dieren (ook de mens) en ongewervelde dieren zoals insecten, vergelijkbare genetische programmeringen delen.
Formery en zijn team hebben intensief onderzoek verricht naar deze genetische overeenkomsten. Hij benadrukt dat de prestatie niet mogelijk geweest zou zijn zonder de ondersteuning van deze moderne technologie. “Heel lang konden we alleen maar gebruikmaken van anatomie en morfologie. En dat is bij een zeester niet erg bruikbaar. Sinds kort kunnen we de morfologie naast ons neerleggen en ons richten op het moleculaire aspect van ontwikkeling.”
(Lees verder na de afbeelding.)
De onderzoekers doken diep in de genetische code, in de hoop een onderscheid te vinden tussen genen voor de kop én romp. Maar in de plaats daarvan vonden ze voornamelijk ‘kopachtige delen’. De genen die normaal betrokken zijn bij de vorming van de romp, ontbreken volledig. Het lijkt er daarom op dat het gehele lichaamsplan van stekelhuidigen ruwweg equivalent is aan de kop in andere diergroepen.
Het is waarschijnlijk dat zeesterren en andere echinodermen hun unieke lichaamsplannen hebben ontwikkeld, nadat hun voorouders hun rompgebied verloren. Hierdoor zijn ze zich op een alternatieve manier gaan voortbewegen en voeden ten opzichte van andere dieren.
hebben zeesterren een verborgen brein?
Laurent Formery heeft plannen voor verder onderzoek naar zeesterren. In de literatuur wordt beschreven dat zeesterren een eenvoudig zenuwstelsel hebben, waardoor het lijkt alsof ze geen hersenen hebben. Deze observatie wordt des te intrigerender in het licht van het recente onderzoek, waaruit blijkt dat bepaalde genen, die betrokken zijn bij de ontwikkeling van hun zenuwstelsel, alsmede verantwoordelijk zijn voor de ontwikkeling van het menselijke brein. Nu is de grote vraag of het zenuwstelsel van de zeester ook een brein is?