Slimme vogel blijkt perfect voorbeeld voor evolutie van leren

Maandag publiceerde een internationaal team onder leiding van het Nederlands Instituut voor Ecologie (NIOO-KNAW) en Wageningen University deze resultaten in Nature Communications.

“Mensen zoals wij wachten hier al tientallen jaren op,” leggen onderzoekers Kees van Oers en Veronika Laine van het NIOO uit. Het genetisch materiaal van hun modelsoort de koolmees hebben ze nu helemaal in elkaar gepuzzeld tot een voorbeeld-genoom. Van één Nederlandse koolmees zijn alle stukjes DNA op de juiste plaats gezet. “Dit vormt een krachtig instrument voor alle ecologen en evolutie-onderzoekers.”

Met zo’n complete genetische code kunnen onderzoekers kijken waar het aanpassingsvermogen van een dier vandaan komt. Hoe evolueren de eigenschappen van een dier, en hoeveel daarvan ligt al vast in zijn genen? Die kennis is nodig om te kunnen voorspellen hoe goed soorten zich aan kunnen passen aan een sterk veranderende wereld.

Nog 29 vogels uit heel Europa gaven daarna al hun genen (en de rest) prijs. Zo kon het onderzoeksteam delen in het genoom vinden waar sterk op geselecteerd is in de recente evolutie van deze zangvogel. In deze delen kwamen bovengemiddeld veel genen voor die gekoppeld zijn aan het leervermogen. En goed kunnen leren is heel belangrijk om je te kunnen aanpassen.

“Koolmezen zijn geëvolueerd tot slimme dieren,” zegt Van Oers. “Erg slimme zelfs.” Als je kijkt naar het leren van nieuw gedrag, dan hoort de soort bij de top 3 van slimste vogels. De koolmees als innovator dus, en daarmee de perfecte kandidaat voor onderzoek naar de evolutie van leren, geheugen en andere cognitieve processen.

Maar met alleen de genen kom je er niet. Het gaat er ook om wat er op die genen zit, zoals methylgroepen bijvoorbeeld. Die extra ‘aanhangsels’ veranderen namelijk hoe de genen werken. Het zogenaamde methyloom valt onder het sterk opkomende onderzoeksveld van de epigenetica. Epi betekent op.

Uit het eerste onderzoek met het voorbeeldgenoom en -methyloom van de koolmees blijkt dat in die delen met extra veel ‘leer-genen’ het patroon van methylgroepen op het DNA vast ligt. Je ziet dezelfde patronen zowel bij vogels als bij mensen en andere zoogdieren. “Je zou kunnen zeggen: hoe meer methyl, hoe meer evolutie.”

De koolmees is al ruim 60 jaar een waardevolle modelsoort in de biologie. En dat blijft hij ook nog wel even...

Tekst: Nederlands Instituut voor Ecologie (NIOO-KNAW)
Foto: Koos Dansen (leadfoto: koolmees)