Membraan om ei was grote troef insecten

Eén genetische verandering heeft het enorme evolutionaire succes van insecten mogelijk gemaakt. Insecten waren de eerste dieren die het land veroverden, 400 miljoen jaar geleden en nog steeds behoort driekwart van alle diersoorten tot de orde van insecten. De Leidse bioloog Maurijn van der Zee heeft nu, samen met zijn promovendus Chris Jacobs en twee Braziliaanse biologen, vastgesteld dat dit mede te danken is aan een unieke eigenschap van het insectenei. Het embryo in het ei droogt niet uit, dankzij de serosa. Dat is een membraan dat het embryo zelf produceert en dat andere geleedpotigen (zoals krabben en duizendpoten) missen.

In de Proceedings of the Royal Society B van deze week beschrijft Van der Zee hoe hij erin slaagde om in eitjes van de kastanjebruine rijstmeelkever het gen Tc-zen1 uit te schakelen, dat verantwoordelijk is voor de serosa. Bij lage luchtvochtigheid droogden de eitjes snel uit en kwamen ze niet uit. Onverwacht, trouwens, bleken de serosa-loze eitjes ook slecht uit te komen in hoge luchtvochtigheid, omdat het ei dan juist te veel vocht opnam. Ook ontdekte Van der Zee dat het keratinelaagje van de membraan cruciaal was voor de overleving in lage luchtvochtigheid. In totaal werden 40.000 eitjes, al dan niet met serosa, onderzocht.

Vaak wordt het succes van de insecten toegeschreven aan hun vliegvermogen of hun symbiose met planten, maar naar aanpassingen van de voortplanting wordt zelden gekeken, schrijven Van der Zee en Jacobs. Van de andere geleedpotigen hebben alleen de schorpioenen een vergelijkbare anti-uitdrogingsaanpassing van de eieren. Landspinnen wikkelen hun eieren vaak in spindraden en duizendpoten leggen hun eieren altijd in een vochtige omgeving. Eén insectengroep, de Schizofora, waartoe ook de fruitvlieg behoort, heeft de serosa weer verloren: zij leggen hun eitjes vooral in rottend en vochtig fruit.