Nadat zijn voorouders de vaardigheid waren verloren, is de zeeslang Hydrophis cyanocinctus nu weer in staat de pracht van koraal te aanschouwen.

De zeeslang Hydrophis cyanocinctus (H. cyanocinctus) kon het lange tijd niet. Maar ergens in de afgelopen miljoen jaar ontwikkelde hij weer het vermogen om kleuren te zien. Handig natuurlijk als je prooien en roofdieren tegen de kleurrijke achtergrond van een koraalrif wilt onderscheiden. Dat denken althans biologen van de University of Adelaide, die hun ontdekking van de ‘her-evolutie’ van het kleurenzien bij de H. cyanocinctus publiceerden in Genome Biology and Evolution.

Lees ook:

• Slangen horen meer dan gedacht
• Slang vernoemd naar Leonardo DiCaprio’s moeder
• Gevonden: de clitoris van slangen

Nieuwkomers in zee

De zeer giftige H. cyanocinctus leeft in de tropische zeeën rondom Australië en Azië. Zeeslangen zijn evolutionair gezien relatieve nieuwkomers in de oceanen; terwijl zeezoogdieren als walvissen en zeekoeien zo’n 50 miljoen jaar geleden zijn ontstaan, trokken zeeslangen pas zo’n 16 miljoen jaar geleden van het land de zee in.

Een van die aanpassingen blijkt nu dus kleurenzicht te zijn. Dat ontdekten hoofdonderzoeker Isaac Rossetto en collega’s door een hele reeks gepubliceerde referentie-genomen (gedetailleerde genenpakketten) van koraalslangachtigen (waartoe naast H. cyanocinctus ook cobra’s en mamba’s behoren) met elkaar te vergelijken. Ze focusten zich daarbij op de zogenoemde opsinegenen.

Opsines en golflengten

Opsines zijn eiwitten die van vorm veranderen wanneer ze een bepaalde golflengte van licht absorberen, waarna ze dat signaal doorgeven aan het brein. De cellen waar ze in zitten staan ook wel bekend als kegeltjes. Sommige kegeltjes zijn specialist in het detecteren van korte golflengten (zoals uv-licht), andere zijn juist gespecialiseerd in lange golflengten (kleuren in het zichtbare spectrum).

Mensen hebben alleen de opsines voor lange golflengten (namelijk kegeltjes voor blauw, groen en rood). De eerste slangen op aarde hadden zowel opsinegenen voor uv-licht als voor kleuren, maar zijn die verloren toen ze besloten zich vaak te verschansen in ondergrondse tunnels.

Terug van weggeweest

Verrassend genoeg vond Rossetto’s team dat H. cyanocinctus vier intacte kopieën bezit van het opsinegen SWS1. Twee ervan geven de zeeslang gevoeligheid voor uv-licht, net als zijn voorouders. Maar de andere twee dienen voor het waarnemen van de lange golflengten van de kleurrijke tropische oceaanomgeving.

‘Onze eigen voorouders is iets vergelijkbaars overkomen’

De ontdekking is best bijzonder te noemen, want tot nu toe is maar één ander voorbeeld binnen de reptielen bekend waarbij het kleurenzien terug van weggeweest is. Dit is het geval bij het slangengeslacht Helicops, waarvan de achttien soorten in en om de wateren van Zuid-Amerika leven. Ook is bekend bij andere reptielen, evenals bij veel zoogdiersoorten, dat de opsinegenen voor lange golflengten in de loop der evolutie verloren raakte. En dat deze vervolgens nooit meer terugkeerden.

Kwestie van overleven

“Dit is inderdaad niet iets wat vaak beschreven is in een zo specifiek, losstaand geval”, vertelt bioloog Manon de Visser van de Universiteit Leiden en Naturalis Biodiversity Center. “Wel is het zo dat onze eigen voorouders iets vergelijkbaars is overkomen. Eerst hadden wij drie soorten kegeltjes. Toen verloren we er een, maar later kwam er weer een derde type bij. Dat geldt ook voor sommige andere primaten en slangen. En nu blijkt dus dat een specifieke zeeslangensoort in totaal niet drie, maar vier typen opsines bezit.”

Maar waarom heeft H. cyanocinctus dan twee extra kegeltjes gekregen? Dat is volgens De Visser een kwestie van aanpassen aan een veranderende omgeving. “Mensen kregen dat derde type opsine ‘terug’ omdat ze daarmee rode kleuren makkelijker konden onderscheiden van groene, zoals een rode vrucht in een groen bos. Ook voor de zeeslang geldt: een uitgebreider kleurenvisie helpt de soort beter te overleven in een mariene omgeving.”

Verder vindt De Visser het onderzoek goed en gedetailleerd uitgevoerd. “De onderzoekers hebben rekening gehouden met slangensoorten die leven in verschillende omgevingen, dus land, land én zee, en enkel zee. Voor mogelijk vervolgonderzoek zouden ze onder meer kunnen kijken naar hoe de dieren jagen, of er ook anatomische verschillen in de ogen zijn en wat de fossielen van de voorouders vertellen.”

Bronnen: Genome Biology and Evolution via EurekAlert!, Oxford University Press USA

Beeld: Ingrid Pakats/Shutterstock

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!