2,5 mln jaar oude mutatie bevrijdde mens van zware kaakspieren

De mens heeft de zwakste kaakspieren van de primaten. Dit is het gevolg van een mutatie in het MYH16-spiergen die alleen bij mensen voorkomt. Deze mutatie is ongeveer 2,4 miljoen jaar geleden ontstaan, zo hebben onderzoekers van de Universiteit van Pennsylvania vastgesteld. Deze timing is opmerkelijk opdat precies in deze tijd het geslacht Homo ontstaat uit zijn chimpansee-achtige voorgangers, de Australopithici. De onderzoekers menen dat verkleining van de kaakspieren om wat voor reden dan ook wel eens een cruciale voorwaarde kan zijn geweest voor groei van het hersenvolume, door de vermindering van de druk op het schedeldak. De grote kaakspieren zijn bij primaten aangehecht boven op het hoofd (Nature, 25 maart).

Het gaat om een tot nu onbekend gen dat codeert voor zwaar spierweefsel in de kaken. Bij de zeven onderzochte primatensoorten, van wolapen tot gorilla's en chimpansees, is dit MYH16-gen intact en komt het alleen tot uitdrukking in de spieren op het hoofd, vooral kaakspieren. De mens is de enige primaat waar het gen door een mutatie is uitgeschakeld. De uitschakeling is subtiel: het gen komt wel tot uitdrukking in de kaakspieren maar er ontstaan maar weinig MYH16-eiwitten en dus ook weinig krachtige spiervezels. De menselijke kaakspiervezels zijn acht keer zo kort als die van het java-aapje. De mutatie die het gen heeft uitgeschakeld is zo'n 2,4 miljoen jaar oud, zo kon worden berekend.

Dat de mens veel kleinere kaakspieren heeft dan de collega-primaten is natuurlijk al veel langer bekend uit anatomisch onderzoek. Zelfs bij de schedels van de naastverwante Australopithici, chimps en gorilla's vallen de zware aanhechtingspunten van deze spieren op. De vondst van dit gen (en de ouderdom van de mutatie precies op het punt dat het geslacht Homo ontstaat en voor het eerst stenen werktuigen worden gemaakt) is een bijdrage aan kennis van de genetische processen die ten grondslag liggen aan het ontstaan van de moderne mens.

In hoeverre deze mutatie heeft bijgedragen aan een belangrijk kenmerk van de moderne mens, zijn grote hersenen, is natuurlijk nog maar de vraag. `Spieren beeldhouwen de schedel', is de redenering van de onderzoekers van de Universiteit van Pennsylvania: door de zware druk op het schedeldak van de kaakspieren die aangehecht zijn boven op het hoofd zou dat schedeldak niet `omhoog' kunnen komen. De schedelinhoud zou daardoor klein blijven. Het zou kunnen, is het oordeel van Pete Currie, een ontwikkelingsbioloog die in Nature een commentaar schreef bij dit onderzoek. Maar dit gaat hier slechts om mogelijkheden. De echte vraag is onder welke selectiedruk deze veranderingen werden doorgevoerd bij de voorouder van de mens, aldus Currie. Wat waren de veranderingen waardoor het grote kauwapparaat niet meer nodig was, en waardoor werden de extra energiekosten van een groter brein de moeite waard? Misschien werd de kaak ontlast door een intensiever gebruik van de handen en de nieuwe stenen werktuigen, misschien veranderde het dieet. Ook is het begin van de grote hersengroei van de mens niet onomstreden. Sommige onderzoekers plaatsen de groei pas na 1,8 miljoen jaar, zodat dan een direct verband met de kaakspierverkleining niet voor de hand ligt.