Reizen zit de monarchvlinder in het bloed

Amerikaanse wetenschappers hebben het hele genoom van de monarchvlinder in kaart gebracht. Het is het eerste vlindergenoom dat bekend is, en ook het eerste van een langeafstandsreiziger. De onderzoekers beschrijven het genoom, dat ongeveer tienmaal kleiner is dan dat van de mens, in het tijdschrift Cell (23 november).

Monarchvlinders behoren tot de wonderlijkste reizigers in het dierenrijk. Ze migreren vanuit Canada en de noordelijke Verenigde Staten naar Mexico, een tocht van 4.000 km, om daar te overwinteren. In het voorjaar vliegen ze een stukje terug naar het noorden en leggen dan eitjes in moerassen in de zuidelijke VS, waar ze vervolgens sterven.

De volgende generatie keert terug naar Canada en de noordelijke VS. Daar aangekomen leggen deze vlinders eitjes en sterven. De vlinders die datzelfde najaar naar Mexico vliegen, zijn dus de kleinkinderen van de vlinders die de tocht het jaar ervoor ondernamen. Niets van die trek is dus aangeleerd; alles ligt vast in de genen.

De onderzoekers waren benieuwd of ze deze en andere eigenaardigheden in het monarchvlindergenoom konden terugvinden. Ze vergeleken het daarom met dat van andere insecten, onder meer een zijdemot, een honingbij en een fruitvlieg. Ze zagen inderdaad opvallende verschillen op plekken waar ze die verwachtten.

Veel insectensoorten zijn goed in het waarnemen van de zonnestand. Monarchvlinders zijn er experts in: ze oriënteren zich tijdens hun trek geheel op hun ‘zonnekompas’. Speciale gebiedjes in hun hersenen en in hun antennes compenseren daarbij voor de beweging die de zon gedurende de dag langs de hemel maakt. Monarchvlinders blijken, in vergelijking met de andere insecten, meer en uitgebreidere genen te hebben die zorgen voor het waarnemen van lichtsignalen en voor de verwerking daarvan.

Hetzelfde geldt voor de genen die de werking van het juveniel hormoon regelen. Dat hormoon zorgt voor de metamorfose van rups tot vlinder. De onderzoekers denken dat die uitgebreidere hormoonregeling verklaart hoe het kan dat de zuidelijk vliegende generatie veel langer leeft dan de noordelijk vliegende.

Ook ontdekten ze dat vlinders veel sneller evolueren dan andere insecten. Maar hiermee begint het pas, zeggen de onderzoekers: dit vlindergenoom herbergt „een schat aan informatie” die nog ontdekt moet worden.