Diergedrag begrijpen dankzij genoomonderzoek

Het ene dier is het andere niet. Ook binnen één soort kan de variatie aan gedrag overweldigend zijn, schrijven Kees van Oers (NIOO-KNAW) en zijn collega-wetenschappers in een nieuw artikel. Voor gedragsecologen is kijken naar de 'persoonlijkheid' van dieren daarom een belangrijk onderzoeksgebied geworden. Zo weten we intussen dat verschillen in gedrag tussen individuen van een soort behoorlijk stabiel en consistent kunnen zijn: ze komen terug onder verschillende omstandigheden en op verschillende momenten, en zijn daarbij vaak ook erfelijk.

Maar met traditionele onderzoeksmethoden blijft een aantal belangrijke vragen vooralsnog onbeantwoord. Waarom hangen sommige typen op zich verschillend gedrag bijvoorbeeld vaak met elkaar samen, zoals onderzoekendheid en aggressie? "Daarvoor moeten we weten of er bepaalde restricties bestaan, dingen die ervoor zorgen dat die eigenschappen niet onafhankelijk van elkaar kunnen overerven", zegt Kees van Oers.

Genomics

Om dat te onderzoeken, moet je op moleculair niveau in de genen kunnen kijken: welke functie(s) heeft een bepaald gen, en wat voor interacties bestaan er allemaal tussen verschillende genen? Dat is het terrein van genomics: de studie van 'genomen', waarbij een genoom een set is van het erfelijk materiaal van een cel of organisme. Sinds eind 20ste eeuw is genoomonderzoek sterk in opkomst. Vooral in de medische wetenschap is het onmisbaar om de oorzaak en het verloop van ziekten te kunnen bepalen.

Maar gedragswetenschap bleef tot nu toe achter. En dat is niet zo gek, zegt Van Oers. "Gedragseigenschappen zijn heel moeilijk om te meten. En ze zijn heel moeilijk om consistent te meten, dus meerdere keren op verschillende tijdstippen. Wat mensen dan vaak doen, is dat ze toch eerst gaan kijken naar eigenschappen die makkelijker te meten zijn."

Hoge drempel

Over de functie van de cel is bijvoorbeeld van alles te vinden, maar daar heb je weinig aan bij het beantwoorden van gedragsvragen. Een gedragsonderzoeker die aanklopt bij een genenbank om iets te weten te komen over een bepaald gen, komt dan ook meestal van een koude kermis thuis. Volgens Van Oers zit er maar één ding op, en dat is zelf "in de genomics duiken." De drempel daarvoor is hoog: het aantal nieuwe technieken is duizelingwekkend, en ze zijn lang niet allemaal geschikt voor alle vragen.

Hoe word je daar als relatieve nieuwkomer wijs uit? In de eerste plaats moet je vooral niet denken: "er is een boel genomics data, die gaan we nu eens gebruiken voor gedrag". Begin maar gewoon bij het begin, luidt het advies in het artikel van Van Oers en zijn mede-auteurs. "Dus: wat voor soort vraag heb ik en wat voor experiment hoort daarbij? Dit zijn de tools die allemaal beschikbaar zijn, maar welke hoort nou eigenlijk bij die vraag die ik heb? In ons artikel kunnen ze dat opzoeken."

Modelsoorten

Gelukkig hoeven de gedragsecologen bij het verzamelen van genoomdata het wiel niet helemaal opnieuw uit te vinden. Er zijn 'modelsoorten' zoals de koolmees, het fruitvliegje en de honingbij, waarover al veel informatie beschikbaar is. Voor genetici zijn die soorten weinig meer dan "zakken vol chromosomen", schrijven de auteurs. Maar het zijn ook soorten die "uitermate dynamisch en complex gedrag" vertonen dat voor gedragsecologen juist erg interessant kan zijn.

Van werkbijen is bijvoorbeeld bekend dat hun individuele gedragingen in hoge mate voorspelbaar zijn. En bij mannelijke fruitvliegjes hangen zowel agressie als conditie deels af van de samenstelling van de groep. Dat neemt niet weg dat voor andere soorten, met een complex genoom, de uitdagingen groot zullen zijn. "Dit is het moment waarop we moeten kijken: in welke aspecten kan het ons helpen? Maar ook duidelijk: in welke aspecten niet?” benadrukt Van Oers.

Dat de voordelen uiteindelijk de moeite waard zijn, beamen de auteurs alvast met een volmondig ‘ja'. En zo kunnen de gedragswetenschappers ons straks eindelijk eens vertellen waar dat bijzondere ritueel of tot nu toe onverklaarbare gedrag vandaan komt.

Tekst en foto´s: NIOO-KNAW