Wormen bij de kop; Nieuwe stamboom van Nematoden opgesteld

ER IS EEN nieuwe stamboom gemaakt van de rondwormen, de meest voorkomende groep dieren op aarde. Onderzoekers uit België, Groot-Britannië en Amerika hebben deze stamboom afgelopen donderdag in Nature gepubliceerd. Ze baseren hun indeling op een DNA-analyse aan 55 verschillende soorten rondwormen.

Het resultaat wijkt op sommige punten sterk af van bestaande stambomen en dat geeft een heel andere kijk op de evolutionaire verwantschap tussen bepaalde soorten. “Het werk ziet er veelbelovend uit”, zegt de Wageningse rondwormdeskundige dr. Tom Bongers. “Maar ze hebben wat weinig soorten onderzocht. Er kan nog wel het een en ander aan de indeling veranderen zodra ze meer soorten gaan invoeren.”

De rondwormen, ofwel nematoden, komen in enorme aantallen voor. In een vierkante meter modder uit een stukje Nederlandse kust zijn ooit 4.420.000 nematoden geteld. En in een rottende appel zijn er wel eens 90.000 aangetroffen. Bongers: “Vier van de vijf meercellige organismen behoren tot de nematoden.” Er zijn nematoden die vrij leven, in de grond, of op de bodem van zeeën of rivieren. Ze voeden zich met bacteriën of schimmels en worden zo'n twee tot drie millimeter lang. Daarnaast zijn er soorten die parasiteren op dieren of planten. Zij kunnen een lengte van enkele decimeters bereiken.

Inmiddels kennen de taxonomen zo'n 15.000 soorten nematoden. Maar hun totale aantal ligt volgens Bongers veel hoger. “Als je bijvoorbeeld sediment uit de diepzeebodem onderzoekt, kun je slechts enkele procenten van de gevonden aaltjes benoemen. De rest kennen we nog niet.” Dit taxonomisch hiaat is volgens de Wageninger gedeeltelijk te wijten aan het feit dat nematologie een betrekkelijk jonge wetenschap is. “Tien jaar geleden kwam het woord nog niet in de Dikke Van Dale voor.”

Bij het vaststellen van evolutionaire verwantschappen tussen nematoden, baseren taxonomen zich hoofdzakelijk op morfologische kenmerken. Bongers: “Aan hun kop kun je veel aflezen. Staan er haren op, en hoeveel zijn dat er? Hoe is de vorm van de mondholte, van de slokdarm?” De meeste soorten hebben een zogeheten amfiede, een reukorgaan aan de voorkant van de kop dat waarschijnlijk dient om een voedselbron te lokaliseren. De structuur van dit orgaan is een belangrijk kenmerk bij de indeling van nematoden. Sommige soorten hebben een dergelijke chemoreceptor ook aan de zijkant van hun langgerekte lichaam, de fasmiede.

Dergelijke overeenkomsten kunnen verraderlijk werken. Zoals bleek bij de Panagrolaimidae en de Cephalobidae, twee groepen nematoden die zich allebei voeden met bacteriën. Morfologisch zijn ze moeilijk van elkaar te onderscheiden. Daarom stonden ze in de stambomen tot op heden altijd vlak bij elkaar. Maar uit de DNA-analyse komt die vermeende evolutionaire verwantschap niet zo duidelijk naar voren. De Cephalobidae blijken genetisch meer overeenkomsten te vertonen met rondwormen die op planten parasiteren, dan met de Panagrolaimidae. Bongers: “Hierover kun je heftige discussies verwachten. De klassieke taxonomen zullen het moeilijk hebben met deze uitspraak.”

De Engelse, Belgische en Amerikaanse onderzoekers komen ook tot de conclusie dat er niet zoiets bestaat als één enkele parasitaire voorouder waaruit alle andere parasitaire soorten evolueerden. Parasitair gedrag is gedurende de evolutie meerdere keren 'uitgevonden', zo blijkt uit de DNA-analyse. Binnen een groep van niet-parasitaire wormen is op een gegeven moment een kleine groep afgesplitst waarbinnen parasitair gedrag evolueerde. Bij de dierparasieten heeft zich dat volgens het nu gepresenteerde onderzoek vier keer voorgedaan. Bij de plantparasieten drie keer.

De DNA-analyse maakte ook duidelijk dat de traditionele indeling in twee hoofdklassen moet worden herzien. De bestaande stambomen van de nematoden onderscheidden tot nu toe twee klassen: de hoofdzakelijk op het land levende Secernentea en de hoofdzakelijk in zee levende Adenophorea. Maar die indeling klopt volgens het nu uitgevoerde onderzoek niet. Sommige nematoden die van oorsprong bij de Adenophora zijn ingedeeld, hebben genetische overeenkomsten met beide klassen. De onderzoekers stellen in Nature voor om deze dieren in een aparte groep te plaatsen, als voorouder van de twee andere klassen. “Een indeling in drie groepen is in 1974 al een keer voorgesteld, door de Hongaar Andrassy”, aldus Bongers. “Hij deelde de Adenophora in twee groepen in, de Torquentia en de Penetrantia. Maar Andrassy's indeling werd door het merendeel van de westerse nematodentaxonomen van tafel geveegd wegens enkele onlogische aannames. Het lijkt erop dat zijn indeling nu weer in de belangstelling zal komen te staan.”