Wetenschap
Evolutiebiologen laten zien dat de kleurvarianten van vrouwelijke koekoeken gebaseerd zijn op oude mutaties
Elke koekoek is een adoptiekind, opgevoed door pleegouders, in wier nest de koekoeksmoeder haar ei heeft gesmokkeld. De koekoeksmoeder wordt bij deze uitvlucht geholpen door haar gelijkenis met een roofvogel. Er zijn twee varianten van vrouwelijke koekoeken:een grijze variant die op een sperwer lijkt, en een roodachtige variant. Mannelijke koekoeken zijn altijd grijs.
"Met deze nabootsing imiteert de vogel gevaarlijke roofdieren van de gastvogels, zodat ze afstand houden in plaats van aanvallen", zegt professor Jochen Wolf van LMU München.
Samen met onderzoekers van CIBIO (Centro de Investigação em Biodiversidade e Recursos Genéticos, Portugal) heeft de evolutiebioloog de genetische basis onderzocht van de variantkleuring, die beperkt is tot vrouwtjes en naar voren kwam tijdens de lange evolutionaire wapenwedloop tussen gastheer en koekoek. Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Science Advances .
Hypothesen uit gedragsonderzoek stellen dat de zeldzamere kleurverandering altijd een voordeel heeft, omdat de gastvogels geleidelijk aan verstandig worden. Als er bijvoorbeeld veel sperwerachtige koekoeken of veel sperwers zijn, leren de gastvogels na verloop van tijd onderscheiden of de vogel voor hen een sperwer of een koekoek is.
"Dan komt het voordeel van de rufous morph om de hoek kijken, omdat deze minder vaak voorkomt en niet door de gastheren is geleerd", zegt Wolf. Welke variant de gastvogels leren hangt af van de overvloed aan koekoeken en roofvogels.
Alleen de vrouwelijke lijn telt
Alleen vrouwelijke koekoeken die dicht bij de gastnesten moeten komen, hebben deze kleurveranderingen. "We zouden daarom verwachten dat deze kleurvarianten – de zogenaamde polymorfismen – ergens in het vrouwelijke genoom vastgelegd zullen zijn", zegt Wolf.
Terwijl het bij mensen de mannetjes zijn die een geslachtsspecifiek chromosoom dragen, het Y-chromosoom, zijn het bij vogels de vrouwtjes die een geslachtschromosoom hebben, het W-chromosoom. Met zijn team heeft Wolf nu aangetoond dat de mutaties voor de kleurvarianten zich feitelijk op het W-chromosoom of in de mitochondriën bevinden, die ook uitsluitend langs de moederlijn worden doorgegeven.
De onderzoekers toonden ook aan dat een zustersoort van de koekoek, de Oosterse koekoek, dezelfde kleurvarianten en mutaties bezit. “De mutaties bestonden dus al in een gemeenschappelijke voorouder en zijn dus ouder dan de soortvorming”, zegt Wolf.
De evolutiebioloog ziet dit als een sterke indicator dat de zeldzamere variant eigenlijk altijd een voordeel heeft:als er twee varianten zijn, wint normaal gesproken de betere. Maar als de zeldzamere van twee varianten altijd een voordeel heeft, oscilleert het systeem en nestelt zich in een bepaalde frequentie.
“Hierdoor blijft de genetische variatie lang behouden”, zegt Wolf. "Onze resultaten ondersteunen de intrigerende mogelijkheid dat talloze andere eigenschappen die geslachtsspecifiek zijn maar moeilijker te onderzoeken genetisch gecodeerd zijn op het matrilineaire genoom, zoals het kleurpolymorfisme van de vrouwelijke koekoek."