Vlinderevolutie gekraakt

Vlinders van het geslacht Heliconius staan bekend om hun grote variatie. Foto Marcus Kronforst

Darwin’s On the origin of species mag al 150 jaar een standaardwerk zijn, dat wil niet zeggen dat we begrijpen hoe soorten ontstaan. Evolutiebiologen kunnen nog altijd niet voorspellen hoe het genenpakket van organismen zich gedraagt bij soortvorming.

Het begint altijd met kleine genetische verschillen tussen populatie A en B. Ze paren dan nog onderling, maar honderdduizend jaar later zien ze elkaar niet meer staan. Hoe kan dat? Wat gebeurt er daarbij in het genoom?

Sinds kort is het mogelijk om zulke vragen te beantwoorden door genetisch onderzoek. DNA-analyse is zo goedkoop dat biologen het genoom van nauw verwante diersoorten per letter vergelijken.

Een fraai voorbeeld van zo’n studie verscheen gisteren online in Cell Reports. De studie vergeleek de genomen van vijf soorten Heliconius-vlinders, fel gekleurde vlinders uit Latijns Amerika. Heliconius is al 25 jaar een modelsoort om soortvorming te bestuderen. De vleugelpatronen van nauw verwante soorten verschillen sterk, terwijl de soorten toch onderling paren.

Het team rond de Amerikanen Sean Mullen en Marcus Kronforst zag dat. Bij nauw verwante soorten Heliconius bleken eerst vooral de genen voor vleugelkleur te verschillen. Dat was verwacht, maar het waren slechts 12 opvallend kleine stukjes van het genoom, in totaal minder dan 1 procent.

Die eerste veranderingen kwamen sluipend, maar daarna blijkt er een fase te volgen waarin in een hoog tempo méér verschillen ontstaan. Het tempo van soortvorming is dus niet constant. Mullen en Kronforst wijzen er bovendien op dat nieuwe veranderingen overal in het genoom kunnen optreden, en niet direct naast genen die al afwijken. Dat is ook een belangrijke discussie in het vakgebied. Hester van Santen