Na miljoenen jaren in constante duisternis te hebben geleefd, een soort blinde grotvis die alleen in Somalië voorkomt, heeft een oud systeem van DNA-herstel verloren. Dat DNA-reparatiesysteem, gevonden in organismen, waaronder bacteriën, schimmels, planten, en de meeste andere dieren, benut energie van zichtbaar licht om DNA-schade veroorzaakt door ultraviolet (UV) licht te herstellen.

De bevindingen gerapporteerd in het tijdschrift Huidige biologie op 11 oktober zijn deels intrigerend omdat alleen placentale zoogdieren, de groep inclusief mensen, waarvan eerder bekend was dat ze dit systeem niet hadden. Onderzoekers zeggen dat de ontdekking de 'nachtelijke bottleneck'-theorie ondersteunt, die stelt dat de voorouders van moderne zoogdieren een ondergronds of uitsluitend nachtelijk bestaan ​​leidden als een strategie om te voorkomen dat ze door dinosaurussen werden opgegeten.

"We hebben bij een soort blinde grotvis het verlies onthuld van een oud DNA-reparatiesysteem dat zeer goed geconserveerd is, " zegt Nicholas Foulkes van het Karlsruhe Institute of Technology, Duitsland. "Nieuwsgierig, de enige andere dieren waarvan eerder bekend was dat ze geen fotoreactiverings-DNA-herstel hadden, zijn placentale zoogdieren. Dus, wat we bij deze soort grotvissen zien, kunnen de eerste fasen zijn in een proces dat eerder plaatsvond in onze voorouders in het Mesozoïcum."

Het team van Foulkes, waaronder eerste auteur Haiyu Zhao, in samenwerking met Cristiano Bertolucci aan de Universiteit van Ferrara, Italië, is geïnteresseerd in het begrijpen van evolutie in extreme omgevingsomstandigheden en in het bijzonder veranderingen in DNA-reparatiesystemen. De grotvis die bekend staat als Phreatichthys andruzzii vertegenwoordigde een ideaal model voor hun studies omdat hij al meer dan 3 miljoen jaar zonder enige blootstelling aan UV of zichtbaar licht van de zon heeft geleefd.

De onderzoekers ontdekten dat P. andruzzii mutaties draagt ​​die de functie van essentiële DNA-herstelgenen verstoren. Het mist ook een regulerend versterkend element, die het DNA-herstel coördineert en verbetert als reactie op zonlicht bij andere soorten door andere genen 'aan' te zetten.

Foulkes zegt dat andere soorten grotvissen die niet zijn geïsoleerd in hun grotomgevingen zolang P. andruzzii normaal, of zelfs verbeterd, fotoreactiveringsmechanismen. Daarom, de nieuwe bevindingen "markeren een extremer aanpassingsniveau in P. andruzzii in vergelijking met andere soorten grotvissen."

De bevindingen dragen bij aan het bewijs dat moderne zoogdieren ooit in het donker leefden.

"Veel kenmerken van moderne zoogdieren, zoals de anatomie en functie van het oog, kenmerken van een nachtelijke levensstijl vertonen, "zegt Foulkes. "Het betekent dat we nu met meer vertrouwen kunnen voorspellen dat de voorouders van zoogdieren een langere periode van evolutie in volledige duisternis hebben meegemaakt."

De onderzoekers zeggen dat ze van plan zijn om andere DNA-reparatiesystemen in de grotvis te bestuderen. Ze zijn ook benieuwd naar de verbanden tussen de circadiane klok en DNA-herstel. beide mechanismen die afhankelijk zijn van zonlicht om normaal te functioneren.