Op zoek naar de klepel

bij dezen en genen

Erfelijkheid in de Teunisbloem

Teunisbloem

Teunisbloem uit eigen tuin

Aangezien in de tuin de Grote Teunisbloem erg mooi staat te bloeien, dacht ik aan de experimenten van de Nederlandse bioloog-botanicus Hugo de Vries (1848-1935). Hij gebruikte Oenothera Lamarckiana (dezelfde soort als Oenothera glazioviana) ofwel de Grote Teunisbloem. Er wordt door Peter W. van der Pas beschreven hoe de Vries in 1886 deze bloem vindt bij Hilversum op een braakliggend terrein. Hij deed vervolgens een uitgebreide historische studie naar de oorsprong van de plant. De bloem had zijn naam te danken aan de Franse botanicus Nicolas-Charles Seringe die hem benoemde naar de beroemde bioloog Lamarck.

Meiose vindt plaats in de toekomstige geslachtscellen. Gedurende de meiose ligt elk paar chromosomen langs elkaar. Zo kan er crossing over plaatsvinden waardoor het genetisch materiaal van de ouders gemengd wordt vlak voordat zich de reducerende deling voordoet om de haploide geslachtscellen te vormen.

De Vries werkte met Oenothera Lamarckiana en was op zoek naar de door Darwin voorspelde veranderingen gedurende de evolutie van soorten. Hij was er van overtuigd dat de vorming van nieuwe soorten afhing van veranderingen ofwel mutatie in de ‘pangenen’, een begrip dat wel wat lijkt op wat we tegenwoordig mutatie van genen noemen.

Hij zag na een kruisbestuiving van O. Lamarckiana met een andere soort Oenothera dat er nieuwe soorten ontstonden die hun kenmerken ook na meerdere generaties nog bezaten. Waren dit wel echte nieuwe soorten ? Of waren het variëteiten die onderling nog gekruist konden worden. Het bleek dat Oenothera een vrij bijzondere wijze van voortplanten had:

Er doet zich praktisch geen crossing over voor omdat de chromosomen bij hun uiteinden gepaard liggen in plaats van bij het centromeer. Zij vormen zodoende een aaneengeschakelde ring. Dit betekent dat er geen uitwisseling is van de ouderlijke genen voorafgaand aan de reducerende deling. Maar vooral dat de verschillende chromosomen samen segregeren, die van vader gaan één kant op en die van moeder de andere kant op. Er is geen uitwisseling. Deze twee chromosomale complexen werden ‘gaudens’ en ‘valens’ genoemd. Er is vervolgens gebleken dat twee dezelfde complexen letaal zijn (gg, vv) alleen de hybriden zijn levensvatbaar (gv en vg); 50 % van de zaden ontkiemt niet. Oenothera is dus een permanente hybride. Wordt hij gekruist met een andere O. dan geldt ook hier dat alleen de hybriden levensvatbaar zijn.

Met zijn experimenten verkreeg hij nieuwe varianten en soorten. O. gigas bijvoorbeeld had het dubbele aantal chromosomen (28 in plaats van 14). Hij ging daarbij natuurlijk af op de uiterlijke kenmerken, het aantal chromosomen werd pas later bekend. Hij nam aan dat het hierbij om mutaties ging en in zekere zin zijn planten met verdubbelde genomen dat ook. Maar de mutatie zoals door Darwin bedoeld werd, oneindig kleine erfelijke modificatie, die ook nu nog zo beschouwd wordt, was in deze planten niet aanwezig. Hij heeft zijn theorie dus gebaseerd op een verkeerd experiment. Hij dacht pure variëteiten of zelfs soorten te hebben gevonden terwijl het om hybriden ging.

Oenothera bleek dus ook een uiterst slecht model te zijn om de theorie van Mendel te ondersteunen. Er werden geen genen uitgewisseld en er was geen segregatie van afzonderlijke chromosomen. Er was dus ook geen sprake van dominante en recessieve genen. Maar zijn intuïtie was juist: zijn theorie was en is nog steeds waardevol want de echte mutaties van genen die niet lang daarna gevonden zijn in het fruitvliegje bijvoorbeeld gedroegen zich geheel volgens de mutatietheorie van de Vries.

Uit: Encyclopedia.com; Historici.nl

8 Reacties op “Erfelijkheid in de Teunisbloem

  1. gert korthof juli 9, 2013 om 09:32

    “Er doet zich praktisch geen crossing over voor”
    Dit is zeer vreemd! Dit is toch tegen de theorie dat crossing over , recombinatie HET grote voordeel van sex is? (zie discussies nav Joris van Rossum!)
    Is het mogelijk dat het gebrek aan recombinatie gecompenseerd wordt doordat het meioseproces hier mutatieverhogend is?
    (zie: The system works usually very well, though it is more prone to disruptions than normal meiosis is, leading to an increased mutation rate in Oenothera. )

    • Marleen juli 9, 2013 om 09:56

      Precies Gert, er wordt in de teksten waar ik een en ander vond over Oenothera (Lamarckiana) ook gesproken van ‘afwezigheid van sex’ in deze planten. Dat zou betekenen dat ze grotendeels hetzelfde zijn en blijven, dat het klonen zijn. Dat ze nauwelijks evolueren. Verder lees je dat deze planten bijzonder veel translocaties ondergaan (uitwisseling van chromosomale segmenten tussen niet homologe chromosomen). Dat zou betekenen dat er toch veel veranderingen optreden.

  2. harry pinxteren juli 9, 2013 om 09:37

    marleen
    was de Vries toen al saltationist of werd hij dat doordat hij dacht nieuwe soorten te hebben gevonden?

    • Marleen juli 9, 2013 om 10:03

      Harry, zonder te kunnen verwijzen naar een tekst in het bijzonder is mij bij gebleven uit alles dat ik las, dat hij voordat hij deze experimenten deed al dacht dat Darwin het fout had en dat evolutie met sprongen ging. Toen hij O. Lamarckiana vond was dat het bewijs voor zijn ideeen. Hij was er daarna rotsvast van overtuigd gelijk te hebben.
      Overigens, hij vond inderdaad nieuwe soorten zoals O. gigas (een tetraploide). Of deze soorten nog steeds voor kruisbestuiving vatbaar waren weet ik niet.

  3. Dauw juli 9, 2013 om 13:32

    Dank je Marleen, je leerde me weer veel bij.
    Wat zijn ze prachtig hé, met hun heldergele bloemen en ze vragen zo weinig.
    Momenteel staan ze hier in de tuin ook rijkelijk te pronken.
    Naar mijn gevoel is dit een uitzonderlijk bloemrijk jaar…

    • Marleen juli 9, 2013 om 13:40

      Dauw, soms wil ik er ook wel eens het fijne van weten. Er zijn dikke boeken geschreven over Oenothera’s, dus is dit ook maar een oppervlakkige schets.
      Ja, ze zijn prachtig. Hier schijnt de zon overdag flink, dan worden de bloemen behoorlijk slap. Maar ’s avonds en ’s morgens staan ze er weer fris bij.

Praat mee en laat hier uw reactie achter

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s

Zwervende gedachten

Een filosoof over argumentatie, biologie, handelingstheorie en wat hem verder invalt

Jonas Bruyneel

Literatuur/Journalistiek/Muziek

mjusicamanti.wordpress.com/

per amanti della vera musica

SangueVivo

Ancora solo un battito in più

Microplastics

INTERREG MICRO PROJECT

Scientia Salon

Philosophy, Science, and all interesting things in between

Infinite forme bellissime e meravigliose

si sono evolute e continuano a evolversi

Vita da simbionte

perché collaborare è talvolta meglio che combattere

Meneer Opinie

Altijd een mening, maar niet altijd gehinderd door kennis van zaken

The Cambrian Mammal

An evo-devo geek's scientific meanderings

Evolutie blog

bij dezen en genen

The Finch and Pea

The Public House for Science...

voelsprieten

* wonder van het alledaagse *

the aphid room

All about aphids... not simply bugs|

kuifjesimon

Just another WordPress.com site

The Amazing Comics Men

Comics by Dutch cartoonists Jan the Stripman & Wim the Mysterious Helpman

Barbara Jansma

Prenten, spotprenten en schilderijen

%d bloggers op de volgende wijze: