De geheimen van Lonesome George
De reuzenschildpad Lonesome George, die in 2012 overleed, was het laatste lid van de soort Chelonoidis abingdonii.Credit: Rodrigo Buendia/AFP/Getty
Lonesome George, het laatste lid van Chelonoidis abingdonii, een soort reuzenschildpad die endemisch is voor het piepkleine eiland Pinta op de Galapagos-eilanden, is niet tevergeefs gestorven. Onderzoekers presenteren deze week zijn genoom in het tijdschrift Nature Ecology and Evolution (V. Quesada et al. Nature Ecol. Evol. https://doi.org/10.1038/s41559-018-0733-x; 2018), samen met het genoom van George’s verre maar nog steeds bestaande neef, de Aldabra-reuzenschildpad Aldabrachelys gigantea. Vergelijking van deze genomen met die van een divers scala aan soorten ontsluit een schat aan geheimen over hoe reuzenschildpadden zo groot worden, lang leven (meestal tot een eeuw) en resistent zijn tegen infecties en kanker.
Er was een tijd dat eilanden van Malta tot Mauritius konden bogen op hun eigen soort reuzenschildpad. Maar nergens zijn reuzenschildpadden synoniemender dan op de Galapagoseilanden – letterlijk, want de archipel dankt zijn naam aan galápago, een Spaans woord voor schildpad. Galapagosschildpadden leven geïsoleerd en zijn vrij van roofdieren. Daardoor zijn ze groter geworden dan hun voorouders op het vasteland, en omdat hun stofwisseling nogal traag is, kunnen ze overleven met de karige rantsoenen die op de eilanden voorhanden zijn. Een trage stofwisseling en grote afmetingen gaan samen met een lang leven en weinig voortplanting. Het is dan ook geen verrassing dat de komst van de mens de reuzenschildpadden als rijp voor uitsterven bestempelde. Deze grote dieren bewogen zich te langzaam om aan de slacht te ontsnappen, en plantten zich te weinig voort om het verlies te compenseren. Zelfs als ze er wel in slaagden om te broeden, waren hun eieren en jongen een gemakkelijke prooi voor andere geïntroduceerde soorten zoals ratten, waarvan de uitroeiing wordt gezien als de sleutel tot het herstel van reuzenschildpaddenpopulaties (zie W. T. Aguilera et al. Nature 517, 271; 2015).
De mensheid was echter niet de enige schuldige. Vergelijking van het genoom van Lonesome George – die in 2012 overleed – met dat van andere schildpadden laat zien dat de effectieve populatiegrootte van zijn soort al minstens een miljoen jaar langzaam afnam. Dit is alleen maar te verwachten voor een grote, zich traag voortplantende diersoort die opgesloten zit op een klein eiland, waar de keuze aan partners beperkt is. De Aldabra-reuzenschildpad kende meer ups en downs; maar voor geïsoleerde eilandsoorten kunnen downs maar al te vaak catastrofaal blijken.
Dieren die lang leven doen er alles aan om een vroege dood te voorkomen, en reuzenschildpadden behoren tot de langstlevende van alle landdieren. Hoewel de genetica van een lang leven is onderzocht bij langlevende zoogdieren, moet uitbreiding ervan tot schildpadden meer algemene kenmerken van de genetische basis van een lang leven ophelderen.
Onder de genen die bij reuzenschildpadden onder positieve selectie staan, bevinden zich ook de genen waarvan de expressie ook in verband is gebracht met een rijpe ouderdom bij de mens. Een gedetailleerde studie van 891 genen die betrokken zijn bij de werking van het immuunsysteem bracht duplicaties aan het licht in schildpadgenen die bij de mens niet voorkomen, en er zijn meer tumor-onderdrukkende genen bij reuzenschildpadden dan bij gewervelde dieren in het algemeen. Duplicaties van ten minste één proto-oncogen dat betrokken is bij de gezondheid van de mitochondriën zouden verband kunnen houden met een verbeterde reactie op oxidatieve stress, waarvan bekend is dat het een belangrijke factor is bij veroudering. Evenzo zijn duplicaties van genen die betrokken zijn bij DNA-reparatie bij verschillende soorten in verband gebracht met een langere levensduur. Een variant van een gen dat bij DNA-reparatie betrokken is, komt ook voor bij de langlevende naakte molrat (Heterocephalus glaber), vermoedelijk een voorbeeld van convergente evolutie. Evenzo is de uitbreiding van een elongatiefactor in verband gebracht met de levensduur van Drosophila-fruitvliegen waarin dit gen tot overexpressie is gebracht. Enzovoort.
En toch is een schildpad nog steeds een schildpad. Sommige details van de genomen van de reuzenschildpadden zouden licht kunnen werpen op aspecten van de eigenaardige evolutie en ontwikkeling van schildpadden, zoals hun schild. Men moet dus voorzichtig zijn met het rechtstreeks toepassen van de lessen van de levensduur van schildpadden op de mens. De levensduur van een soort is meer dan een kwestie van een lijst van genen – zij hangt samen met alle aspecten van de levensgeschiedenis van de soort. Hoewel de kale molrat 30 jaar oud kan worden, is dit de enige soort met een bijzonder lange levensduur voor knaagdieren, die over het algemeen een snel, hectisch en kort leven leiden. Het is niet veel in vergelijking met een schildpad, een mens of zelfs een Groenlandse walvis, die met zijn twee eeuwen de langstlevende van alle zoogdieren is – en die ongetwijfeld nog vele andere walvisspecifieke eigenaardigheden heeft. Geconfronteerd met het specifieke lot van je soort, blijft het leven wat je er zelf van maakt.