Een oog op weg naar de overkant

Eindelijk is een voorloper van de platvissen gevonden, en hij beslist een oude kwestie in de evolutie. De platvissen ontstonden geleidelijk, hun oog ging maar langzaam opzij.

Het visrestaurant maalt er niet om, maar sommige evolutionair biologen beschouwen de schol en de heilbot als misbaksels. De platvissen ontstonden uit vissen met een gewone torpedovorm die ooit, vele miljoenen jaren geleden op hun rechter- of linkerzij, zijn gaan zwemmen. Volgens de ‘misbakseltheorie’ zou dat in één klap gebeurd moeten zijn: door één mismakende genetische mutatie die toevallig goed uitpakte. Het alternatief: dat de platvissen stap voor stap ontstonden uit vissen wier linker oog beetje bij beetje overstak naar de andere kant van het lichaam, is voor sommige evolutionair biologen te gek om waar te zijn. Zo’n loensende vis zou het afleggen in de strijd met symmetrische soortgenoten.

Tóch waren vissen met dit soort scheve ogen de voorouders van de platvissen, zo blijkt uit een publicatie van Matt Friedman, promovendus aan de universiteit van Chicago, die vandaag is verschenen in het wetenschappelijke tijdschrift Nature.

Er leefden 45 miljoen jaar geleden wel degelijk vissen met een rechter- of linkeroog dat flink uit het lood stond. Dat oog was op weg om de oversteek te maken naar de andere kant van het lichaam, zo concludeert de Amerikaanse evolutionair bioloog. De fossielen die dat aannemelijk maken, lagen min of meer vergeten in laden van vier Europese musea. Tussen honderd en tweehonderd jaar geleden werden ze gevonden in kalksteengroeven in het Noord-Italiaanse Bolca.

Friedman mocht de zeldzame en bijzondere fossielen analyseren met een CT-scanner, een apparaat dat een driedimensionaal beeld opbouwt uit een groot aantal röntgenfoto’s. Hij mocht zelfs een vroege platvis uit het Natuurhistorisch Museum van Wenen behandelen met een chemisch middel dat het omliggende gesteente maar niet de botten oploste. Zo kon hij vaststellen dat de uitgestorven vissen Amphistium en Heteronectes werkelijk asymmetrisch geplaatste ogen hadden.

De meer dan vijfhonderd soorten platvissen die tegenwoordig leven, kunnen dankzij hun camouflage plat op de bodem haast onzichtbaar zijn voor roofdieren en prooi. Hun evolutionaire geschiedenis is zelfs voor de oplettende platvisconsument lastig herkenbaar, maar het kán wel, zegt paleontoloog Philippe Janvier, verbonden aan het natuurhistorisch museum in Parijs. „In sommige platvissen liggen de ogen aan de bovenkant niet geheel symmetrisch”, aldus Janvier aan de telefoon. „En de mond staat bij veel platvissen schuin en niet horizontaal, zoals het hoort.” Janvier bespreekt vandaag in Nature de ontdekkingen van Friedman. Aan de jonge platvissen die tegenwoordig leven is hun evolutionair verleden nog duidelijker af te lezen, vertelt Janvier. „Als larve zijn platvissen namelijk symmetrisch. Pas wanneer ze uitgroeien, beweegt één van hun ogen over de bovenkant van de kop naar de andere kant.”

Dat vissen met twee ogen aan één kant plotseling geëvolueerd zouden zijn uit vissen met ogen aan weerszijden werd in de jaren dertig geopperd door geneticus Robert Goldschmidt. Zo’n ‘veelbelovend monster’ zou in een enkele ingrijpend genetische mutatie kunnen ontstaan. Critici zoals de Britse evolutiebioloog Richard Dawkins geloven in het geheel niet in dit soort sprongsgewijze veranderingen. Ook al is experimenteel aangetoond dat een betrekkelijk eenvoudige ingreep op genetisch niveau het uiterlijk van een beest of plant dramatisch kan veranderen. Zo kunnen genetici in het lab de poten van een fruitvlieg op de plaats van zijn ogen zetten. Maar de kans dat zo’n drastische verandering ineens de mogelijkheden voor een grote schare gezonde nakomelingen verbetert, is volgens Dawkins zo goed als nihil. Nu toont Friedman dus aan dat de platvis zijn leven niet te danken heeft aan zo’n gelukkig genetisch ongeval. Welk direct voordeel de gewone torpedovormige vis had bij zo’n loensende blik blijft vooralsnog onduidelijk.

In zijn recente boek Het verhaal van onze voorouders merkt Dawkins op dat asymmetrische dieren vrij zeldzaam zijn. Een uitzondering is de scheef zwemmende pijlinktvis, de wonky-eyed jewelsquid, die met een groot linkeroog naar boven en met een klein rechteroog naar beneden speurt.

„Veel diersoorten kunnen hun ogen onafhankelijk van elkaar bewegen”, zegt paleontoloog Janvier. „Niet alleen vissen, maar ook een landdier als de kameleon. Dat heeft het voordeel dat je zowel boven als onder je kunt waarnemen. Misschien lagen de voorouders van onze platvissen in hinderlaag, net als de moderne platvissen, maar dan op hun zij. Een scheef oog zou hen geholpen hebben om prooidieren met twee ogen waar te nemen als ze hun lichaam een beetje van de grond tilden. Dan zouden ze bijvoorbeeld beter in staat zijn om de afstand tot een prooidier in te schatten.”

Een 3D-reconstructie van de schedel van Amphistium staat op nrc.nl/wetenschap