De koekoek en de evolutietheorie

Bij veel mensen is bekend dat een vrouwtjeskoekoek niet zelf voor haar jong zorgt.

Ze legt haar ei in het nest van een andere vogel – de adoptie-vogel – die de jonge koekoek grootbrengt. Hoewel meerdere vogelsoorten dergelijk gedrag vertonen, en het ook onder insecten voorkomt, is de koekoek wel de absolute specialist op dit gebied.

De eieren van de koekoek komen eerder uit dan die van andere vogels, waardoor het koekoeksjong altijd het eerste is dat uit het ei komt. Instinctief begint het jong de andere eieren uit het nest te werken, daarbij geholpen door een speciaal kuiltje in de rug.

Wat minder bekend is, is dat de vogelsoorten die als adoptie-vogel fungeren uiteraard hun best doen om te ontdekken dat er een koekoeksei in hun nest is gelegd. Als dit ontdekt wordt, werkt de adoptie-vogel uiteraard het koekoeksei uit het nest. De vrouwtjeskoekoek probeert op haar beurt ontdekking te voorkomen door één ei van de adoptie-vogel uit het nest te gooien als ze haar ei ervoor in de plaats legt. Vogels kunnen namelijk wel degelijk tellen en een ei teveel in het nest zou onmiddellijk opvallen.

Maar de vrouwtjeskoekoek zorgt er nog op een andere manier voor dat haar ei niet opvalt: ze legt een ei dat veel lijkt op de eieren van de adoptie-vogel. En dat heeft lange tijd voor veel vraagtekens gezorgd bij de biologen. Hoe krijgt de vrouwtjeskoekoek het voor elkaar om haar ei te laten lijken op de eieren van de adoptie-vogel? Zoals in het plaatje te zien is zijn de verschillen tussen de koekoekseieren (telkens de rechtse van de twee) en de adoptie-vogeleieren veel kleiner dan de verschillen tussen koekoekseieren onderling. 

Hier lijkt de natuur in conflict met de evolutietheorie. De kleur van eieren is genetisch bepaald, en dus zou je kunnen concluderen dat alle vogels van dezelfde soort dezelfde kleur eieren moeten leggen. Maar zo simpel ligt het niet, bij mensen zijn bijvoorbeeld haarkleur, de kleur van de ogen, zelfs de vorm van je oorlelletjes ook genetisch bepaald, maar mensen met blauwe ogen en mensen met bruine ogen zijn gewoon allemaal mensen en geen ‘ondersoorten’ of zo. Dus dat er variatie kan bestaan in eikleur is niet in strijd met de wetten van de genetica. En, inderdaad, onderzoek heeft uitgewezen dat een vrouwtjeskoekoek maar één kleur eieren kan produceren. Oftwel, er zijn een ‘karekiet’-koekoeken, ‘roodstaart’-koekoeken, ‘kwikstaart’-koekoeken enz. Maar daarmee komen we er nog niet. Erfelijke eigenschappen kunnen bepaald worden door één enkel gen of door meerdere. Als er meerdere genen in het spel zijn dan komen er mengvormen (zo kan oogkleur ook tussen bruin en blauw in zitten). Als er maar één enkel gen meespeelt dan is toch de combinatie van het gen van de moeder en het gen van de vader bepalend voor hoe de eigenschap bij de nakomelingen uitvalt. Om een ‘karekiet’-koekoek te krijgen moet dan een vrouwtjes-‘karekiet’-koekoek op zoek naar een mannetjes-’karekiet’-koekoek. Als ze met een ander mannetje zou paren is niet te voorspellen hoe de eieren er uit komen te zien. Maar hoe herken je een ‘karekiet’-mannetje? Nou…. niet! Het mannetje legt namelijk geen eieren en behalve de eikleur is er geen verschil tussen ‘karekiet’-koekoeken en andere koekoeken.

Moeten we de evolutietheorie en de genetica dan maar overboord gooien? Is dit dan het bewijs tegen de theorie? Natuurlijk niet! Er is een hele simpele oplossing. Voor bijna alle genen geldt dat er altijd twee genen aanwezig zijn: één van de vader en één van de moeder. En dat leidt, zoals hierboven, tot een probleem. Maar die aanname geldt niet voor alle genen. Er zijn bij mensen genen die alleen bij mannen voorkomen: de genen op het zogenaamde Y-chromosoom. Dat betekent dat – geslachtsspecifieke – eigenschappen van vader op zoon worden doorgegeven zonder invloed van de kant van de moeder. En nu blijkt dit bij vogels net andersom te werken. Daar zijn het de vrouwtjes die een afwijkend chromosoom hebben, dat dus van moeder op dochter wordt doorgegeven. En uiteraard is op dit chromosoom de eikleur vastgelegd in een aantal genen. En dat is eigenlijk ook wel logisch, want de mannetjes hebben niets aan genen die de eikleur bepalen.  Kortom, eikleur is een eigenschap die van moeder op dochter wordt doorgegeven, zonder dat deze vermengd kan worden. En als je de evolutie maar genoeg tijd geeft wordt de match tussen de eikleur van de koekoek en die van de adoptie-vogel steeds beter. Eieren die teveel opvallen worden door de adoptie-vogel ontdekt en uit het nest geknikkerd. En zo ontstaat een soort wapen-wedloop tussen de koekoek en de adoptie-vogel. De koekoek ontwikkeld eieren die steeds beter lijken op die van de adoptie-vogel. En de adoptie-vogel probeert steeds beter het verschil te zien tussen haar eigen eieren en die van de koekoek. Opvallend hierbij is dat als het ei eenmaal uitgekomen is de adoptie-vogel volkomen blind lijkt voor het feit dat de jonge koekoek totaal niet lijkt op de eigen jongen. Misschien is het doordat de koekoek het enige jong is in het nest, of misschien een moederinstinct (en vaderinstinct) waardoor de adoptie-vogels altijd voor het koekoeksjong zorgen. 

Nog één vraag blijft over: hoe weet een vrouwtjes-koekoek wat voor soort koekoek ze is? Oftewel, hoe weet ze in welk nest ze haar eieren moet leggen? Of legt een jonge vrouwtjes-koekoek eerst een soort ‘test-ei’ om te kunnen zien naar welke vogelsoort ze op zoek moet? En moet ze dan net zo lang nesten afzoeken tot ze eieren vindt die er net zo uit zien als haar test-ei? Nee, ook hier is de oplossing zo simpel dat het prachtig is: een koekoeksvrouwtje legt altijd dezelfde eieren als haar eigen moeder. Oftewel, ze hoeft alleen maar op zoek te gaan naar eenzelfde nest als waarin ze zelf is opgegroeid!

 

Wat is de natuur toch mooi, en wat kan een simpele theorie als de evolutietheorie een ongelofelijke complexiteit voortbrengen. (En wat is wetenschap toch een prachtig vak ;-)).