Vissen konden eerder lopen dan mensen


Niet alle vissen zwemmen. Sommige vissen lopen liever, zoals de kleine rog. Neurobiologen zijn er nu achter dat de rog daar dezelfde neurale verbindingen bij gebruikt als mensen.

De kleine rog, een zandkleurige pannenkoek met een staart, beweegt zich met twee kleine beentjes over de bodem van de zee. De beentjes zijn een soort stompe vinnen. Daarmee schuiven ze over de bodem van de Atlantische Oceaan om naar voedsel te zoeken.

De ontdekking toont aan dat de neurale netwerken die we gebruiken om te lopen al aanwezig waren nog voordat dieren aan land gingen. De kleine rog is namelijk in evolutionair opzicht een heel oud dier. Dat betekent dat de neuronen die nodig zijn om te lopen al ontstonden in dieren die zich 420 miljoen jaar geleden afscheidden van andere vierbenige gewervelden.

Om van vinnen naar ledematen te gaan moesten dieren verschillende spieren op andere manieren gaan gebruiken. Vissen gebruiken hun rompspieren om te zwemmen, en ondertussen bewegen ze hun ruggengraat heen en weer. Landdieren gebruiken daarentegen hun beenspieren om te lopen, terwijl ze hun ruggengraat recht houden.

Wetenschappers dachten lange tijd dat de transitie van zwemmen naar lopen gebeurden toen vissen evoluëerden in landdieren. Zenuwcellen zouden zich zijn gaan specialiseren, waardoor rompspieren en een wiebelende ruggengraat langzaam verdwenen.

Maar sommige vissen zoals de kleine rog bewegen zich door het water zonder met hun ruggengraat te wiebelen. In plaats daarvan zwemt de rog met zijn borstspieren, waarmee hij zijn voorvinnen op en neer beweegt, een beetje zoals een vogel slaat met zijn vleugels. Op de zeebodem loopt hij met zijn achtervinnen.

Om erachter te komen hoe het komt dat een vis loopt op dezelfde manier als een landdier, bekeken neurowetenschappers hoe de spieren van kleine roggen zich ontwikkelen tijdens de groei. Ze zagen dat de embryo’s zich nog wel bewegen zoals de meeste vissen, maar dat de roggen zodra ze uit hun ei kruipen hun achterpoten één voor één bewegen – net zoals mensen doen.

De onderzoekers keken ook naar de delen van het zenuwstelsel die de beweging van de vissen sturen. Zo ontdekten ze dat kleine roggen dezelfde neuronen gebruiken om te lopen als landdieren.

En niet alleen de neuronen blijken hetzelfde, ook de onderliggende genen zijn hetzelfde. De genen die de voor- en achtervinnen van kleine roggen bepalen, zijn van hetzelfde soort als de genen die bij mensen bepalen welke neuronen de armen en welke de benen aansturen.