Je leest:

Giftige hagedissen

Giftige hagedissen

Vier families van hagedissen en de suborde van de slangen hebben een gezamenlijke voorouder die ongeveer 200 miljoen jaar geleden geleefd moet hebben. Van drie van de hagedisfamilies werd tot nu toe aangenomen dat ze geen gif bezitten, maar onderzoekers hebben aangetoond dat onder de vijf groepen negen typen gif voorkomen. In totaal 14 onderzoekers uit zes landen berichten daarover in een artikel in Nature van 17 november 2005. Ook de Leidse biologiestudent Freek Vonk heeft meegewerkt aan de totstandkoming van het Nature-artikel.

Gifklieren

Onder de nog levende reptielen zijn er twee lijnen waarvan biologen van oudsher weten dat ze gifklieren hebben. Dat zijn de suborde Serpentes, de hoogontwikkelde slangen met zo’n 2500 tot 3000 soorten, en de twee leden van de hagedissenfamilie Helodermatidae, het gilamonster en de Mexicaanse korsthagedis. De slangen hebben de gifklieren in de bovenkaak en de hagedissen in de onderkaak.

De Leidse biologiestudent Freek Vonk, medeauteur van het artikel in Nature, met een zwartkeelvaraan . (bron afbeelding: Walter K. Getreuer)

Onafhankelijk

In de gangbare theorie gaat men ervan uit dat de twee groepen het gifkliersysteem onafhankelijk van elkaar hebben ontwikkeld. Men denkt dat dit bij de slangen zo’n 60 tot 80 miljoen jaar geleden is gebeurd. Omdat de twee genoemde hagedissensoorten hun gifklier in de onderkaak hebben en omdat er nooit een nauwe verwantschap is aangetoond tussen deze twee groepen, veronderstelde men dat de hagedissen het gifkliersysteem waarschijnlijk ongeveer 100 miljoen jaar geleden onafhankelijk van de slangen ontwikkelden.

Bacteriën

De auteurs van het artikel in Nature presenteren twee andere hagedissenfamilies met gifklieren, de varanen ( Varanidae) en de leguanen ( Iguania). ‘Van de komodovaraan ( Varanus komodoensis) bijvoorbeeld wordt beweerd dat zijn bek wemelt van wel vijftig soorten gevaarlijke bacteriën’, vertelt Freek Vonk. Deze bacteriën zouden bij de prooidieren die door de komodovaraan gebeten worden vergiftigingsverschijnselen veroorzaken, waardoor het dier in korte tijd sterft. ‘Dat is echter onwaarschijnlijk’, beweert Vonk, ‘omdat zulke bacteriën minstens een paar dagen nodig zouden moeten hebben om effectief te zijn. In werkelijkheid begint de aantasting van het prooidier al na enkele minuten tot een paar uur.’

Verwantschap

De onderzoekers tonen aan dat alle families van slangen en hagedissen die gifklieren bezitten dezelfde oorsprong hebben. Dit betekent dat ook het gifkliersysteem bij hagedissen en slangen dus ook dezelfde oorsprong hebben. Om dit te kunnen aantonen moesten vier hindernissen worden genomen. Ten eerste het probleem van de verwantschap tussen slangen en hagedissen. Ten tweede moesten de onderzoekers bepalen welke groepen gifklieren bezitten. Ten derde of de gifklieren zich in de boven- of de onderkaak bevinden en tenslotte om welke typen gif het gaat en wat de evolutionaire verwantschappen van de giffen zijn.

Genetisch materiaal

Door middel van onderzoek van genetisch materiaal en orale klieren van slangen en hagedissen, hebben de auteurs antwoorden kunnen vinden bij de vraagstukken en tonen ze aan dat alleen de vier families van hagedissen die het nauwst verwant zijn aan de slangen, gifklieren hebben. Drie groepen hagedissen hebben hun gifklieren in de onderkaak, de Helodermatidae, de Anguidae waartoe ook de in de Nederland voorkomende hazelworm behoort en de Varanidae. De vierde hagedissenfamilie heeft gifklieren in zowel de boven- als onderkaak. Het gaat om de Iguania, ofwel leguaanachtigen.

Er blijken negen typen gif te zijn die voorkomen bij deze groepen van slangen en hagedissen. De analyse van het gif van de bonte varaan Varanus variuslaat zien dat dit gif een sterke invloed heeft op bloeddruk, -stolling, inwendige bloedingen en een snel verlies van bewustzijn bij het slachtoffer van een beet.

Baardagaam . (bron afbeelding: Freek J. Vonk)

Eén voorouder

De leguaanachtige baardagaam Pogona vitticeps heeft zowel in de boven- als onderkaak een gifkliersysteem. ‘Op grond van deze feiten nemen wij aan dat deze vier families van hagedissen en de suborde van de slangen afstammen van één voorouder die ongeveer 200 miljoen jaar geleden geleefd moet hebben’, vertelt Vonk. ‘Deze hagedisachtige moet dan al een gifkliersysteem gehad hebben in beide kaken. Dat is dus veel eerder dan tot nu toe werd aangenomen.’ In deze theorie zijn de leguanen dus het primitiefste, omdat ze het voorouderlijke systeem van gifklieren in boven- en onderkaak behouden hebben. De drie andere hagedisfamilies hebben de gifklieren in de onderkaak verder ontwikkeld en de slangen in de bovenkaak.

Medicijnontwikkeling

De resultaten van dit onderzoek geven nieuwe inzichten in de evolutie van het gifkliersysteem bij reptielen en het opent bovendien nieuwe wegen voor biomedisch onderzoek en medicijnontwikkeling door het gebruik van tot nu toe onbekende gif-eiwitten.

Zie ook:

Dit artikel is een publicatie van Universiteit Leiden.
© Universiteit Leiden, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 22 november 2005

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.