Hydra ziet wat hij eet

Niet lang geleden is er aangetoond dat de zoetwaterpoliep Hydra genen voor opsine bezit. Dit eiwit, dat van conformatie verandert zodra er licht opvalt, zet ionenkanalen in beweging waarmee hetzelfde proces van fototransductie geactiveerd wordt zoals men dat in het oog van de mens aantreft. Het diertje heeft geen ogen maar is middels deze fototransductie gevoelig voor licht. Het kan daarop reageren door zich samen te trekken en te verplaatsen.

Een Hydra die een watervlo verorbert. Foto van Charles Krebs.

Hydra maakt deel uit van de familie Cnidaria. Deze familie bestaat uit dieren met radiale symmetrie waarvan de kwal het meest bekende voorbeeld is. De zoetwaterpoliep jaagt op watervlooien (zoals Daphnia) en plankton en vangt zijn prooi met de tentakels.

Recent onderzoek wijst uit dat het gen opsine vooral tot uitdrukking komt in de tentakels van Hydra. In de tentakels bevinden zich de cnidoblasten die middels nematocysten giftige stekels op prooien kunnen afvuren. Deze stekels worden ook wel gebruikt als verdediging. Ze blijken nu via een primitief zenuwstelsel in verbinding te staan met lichtgevoelige zenuwcellen. Dit systeem verklaart hoe Hydra kan reageren op licht terwijl het geen ogen heeft. Het is mogelijk dat deze lichtgevoeligheid gebruikt wordt om schaduwen te detecteren die de prooidieren werpen.

Tentakels van Hydra. Het spierweefsel is groen, cnidoblasten en zenuwcellen zijn rood en de celkernen zijn blauw

Hydra bestaat al zo’n 600 miljoen jaar. Hoewel het systeem waarmee ze licht gebruiken en hun prooien vangen erg simpel is, is de weg waarlangs zich dit afspeelt gelijk aan dat van de mens of aan de ogen van andere dieren in het algemeen. Dit duidt op een gemeenschappelijke voorouder.

De zoochlorella zijn duidelijk zichtbaar net zoals de cnidoblasten waarvan enkelen hun nematocysten hebben afgevuurd. De nauwelijks zichtbare uitsteeksels zijn de afgevuurde harpoenachtige pijlen.

Uit: Scientific American, ScienceDaily, BMCBiology

Licht op Hydra

De zoetwaterpoliep van het geslacht Hydra, een simpel diertje dat sterk verwant is met kwallen en koraal, heeft geen ogen maar is wel gevoelig voor licht. Het is moeilijk om ze in de natuur waar te nemen, want zodra er een lichte schaduw over ze valt, trekken ze zich als een bolletje terug. Nu hebben deze simpele, haast primitive diertjes geen ogen, maar een recente studie wijst uit dat ze gebruik maken van opsine, net zoals gewervelden.

Opsine maakt deel uit van ons oog. Deze proteine bevindt zich in de kegeltjes en

Van internet: Hydra

verandert van conformatie wanneer er licht op valt. Hierdoor worden ionenkanalen geactiveerd. Dit elektrische signaal bereikt via de zenuwcellen de hersenen.

De onderzoekers tonen aan dat de zoetwaterpoliep, net als wij, opsine heeft en daarmee dezelfde soort ionenkanalen activeert. Zodra ze de ionenkanalen blokkeerden waren de diertjes niet meer in staat te reageren op licht: ze worden dus net als bij ons gebruikt voor fototransductie.
De onderzoekers vergeleken daarna 22 zeer uiteenlopende dieren en toonden aan dat hydra’s en mensen opsine-genen bezitten die voortkomen uit een gemeenschappelijk voorouderlijk gen. Ze concluderen dat Hydra het meest primitieve dier is met functionele opsines en dat dit organisme de oorsprong van dierlijke fototransductie vertegenwoordigt. Dit systeem evolueerde vervolgens in het meer complexe oog.

Nu gebruiken creationisten vaak het argument dat het oog, zo complex als het is, nooit geëvolueerd zou kunnen zijn. Elk onderdeel van het oog heeft op zich namelijk geen functie als de andere delen ontbreken. Een half oog bestaat niet wordt er beweerd. Richard Dawkins gaf in 1991 zijn Christmas Lectures, (zie ook widget rechts) waarin hij op een leuke manier, waarbij hij de kinderen uit het publiek erbij betrekt, laat zien hoe het oog geëvolueerd kan zijn. Het filmpje hieronder is een ‘chop’ uit deze lezing en duurt slechts een kwartier. De moeite waard.

http://swf.tubechop.com/tubechop.swf?vurl=YT1vXXMsYak&start=1422&end=2273&cid=55536

De onderzoekers (Plachetzki et al.) toonden eerder aan dat Hydra het gen voor opsine bezit.

Bron: NewScientist