Vampiervleermuizen voeden zich uitsluitend met bloed. Daarin zit veel ijzer, maar weinig andere voedingsstoffen. Een nieuwe studie toont hoe de vleermuizen erin slagen om op dat dieet te overleven.
Beeld: Marco A. R. Mello via Wikipedia Commons
Vampiervleermuizen (Desmodus rotundus) en hun legendarische zin in bloed zijn het onderwerp van nachtmerries. ‘In wezen zijn het levende Dracula's’, zegt Michael Hiller, een geneticus van het LOEWE Center for Translational Biodiversity Genomics in Frankfurt, Duitsland. Deze kleine vleermuizen, die in bossen en grotten in Midden- en Zuid-Amerika leven en vaak op vee jagen, zijn de enige zoogdieren die zich uitsluitend met bloed voeden. Nieuw onderzoek van het genoom van de vleermuizen door Hiller en zijn collega's helpt te verklaren hoe de dieren in leven kunnen blijven op een dieet dat zo arm is aan voedingsstoffen.
Hoewel vampierfilms bloed behandelen als een elixir, is de waterige vloeistof bijna verstoken van koolhydraten en vetten, en bevat het weinig calorieën. Door deze tekorten hebben vampiervleermuizen een lagere insulinespiegel dan andere zoogdieren en moeten ze bij elke maaltijd tot 1,4 maal hun lichaamsgewicht aan bloed drinken om voldoende voedingsstoffen binnen te krijgen. Zoveel bloed drinken is echter gevaarlijk, omdat het doorspekt is met hoge concentraties ijzer, wat een ravage kan aanrichten in het spijsverteringskanaal en de lever. Ondanks het feit dat ze iets meer wegen dan één AA-batterij, verbruiken vampiervleermuizen naar schatting 800 keer meer ijzer in hun voeding dan de gemiddelde mens.
Wetenschappers hebben zich lang afgevraagd hoe vampiervleermuizen overleven op zo'n schamel dieet. In een poging deze vraag te beantwoorden, hebben Hiller en zijn collega's zich onlangs in de genetica van deze legendarische bloedzuigers gestort met behulp van state-of-the-art sequencing technieken. Zij hebben het genoom van de gewone vampiervleermuis in elkaar gezet, geanalyseerd en vergeleken met het genoom van 26 andere vleermuissoorten, in de hoop de specifieke genen te kunnen aanwijzen die vampiervleermuizen helpen bloed te verorberen.
Nare smaak
Hun bevindingen illustreren: als het gaat om de genetica van het bloed drinken, is minder vaak beter. In plaats van extra genen te ontwikkelen om bloed te helpen verwerken, hebben vampiervleermuizen in vergelijking met andere soorten in de loop van hun evolutie dertien belangrijke genen verloren, waarvan tien voorheen onbekende verliezen vertegenwoordigden. ‘Wanneer we horen over mutaties die genen vernietigen, denken we meestal dat dat slecht is’, zegt Hiller. ‘Maar in deze studie zagen we dat het verlies van bepaalde genen gunstig kan zijn voor de aanpassing aan dit zeer speciale dieet.’
De gevolgen van deze verwijderde genen zijn overal zichtbaar, van de hersenen van de vleermuizen tot hun darmen. Sommige verliezen waren verantwoordelijk voor het verminderen van de insulinesecretie, wat minder belangrijk is vanwege het suikerarme dieet van de dieren. Andere verminderden de hoeveelheid zoete en bittere smaakreceptoren, waardoor de vleermuizen minder gevoelig werden voor de nare smaak van het bloed dat ze opslurpten.
Een van de verwijderingen hield verband met het vormgeven van de vreemde maag van de vampiervleermuizen. Die heeft de vorm van een slappe windsok en is gespecialiseerd in één enkele taak, zegt Melissa Ingala, een vleermuisbiologe aan de Fairleigh Dickinson University, die niet bij de studie betrokken was. ‘Die vorm is geëvolueerd om zich te vullen als een waterballon en zoveel mogelijk water uit het bloed te halen, zodat ze alleen nog de vaste celbestanddelen van het bloed moeten verteren’, zegt ze. Dit betekent dat vampiervleermuizen onmiddellijk na het bloed drinken moeten beginnen te urineren om al het overtollige water dat in hun maag klotst en hen zwaar maakt te verdrijven.
Hongerige partner
Een ander verloren gen, REP15 genaamd, was ooit verantwoordelijk voor het vasthouden van ijzer in de bloedbaan en uit de darmen van de vleermuizen. Zonder deze stop is ijzer in staat om in de cellen langs de darmwand te sijpelen. Maar de onderzoekers veronderstellen dat dit doorsijpelen in feite goed is voor de vleermuizen. De darmcellen leven kort en zijn gemakkelijk vervangbaar, wat betekent dat de vleermuizen er zich via hun spijsverteringsstelsel van kunnen ontdoen in ijzerrijke uitwerpselen en het extra ijzer niet door hun bloedbaan moet blijven stromen.
Bloed is een maaltijd die je deelt met degenen om wie je geeft
Het brein van de vampiervleermuis kan ook geprofiteerd hebben van een toevallig genverlies. CYP39A1 is een gen dat hoofdzakelijk verantwoordelijk is voor de afbraak van een bijproduct van de vertering van cholesterol. Zonder dit gen schieten de niveaus van deze zogenaamde metaboliet in de hersenen van de vleermuizen omhoog. Eerder onderzoek heeft uitgewezen dat hogere niveaus van die metaboliet verantwoordelijk waren voor het verbeteren van het geheugen, het leren en de sociabiliteit bij knaagdieren. Dat kan helpen verklaren waarom vampiervleermuizen slimmer en socialer lijken te zijn dan hun vleermuisbroeders.
Deze potentiële cognitieve boost en verhoogde sociabiliteit helpt de vleermuizen hun bloed-drinkende levensstijl te overleven. Door hun voedselarme dieet hebben vampiervleermuizen een magere energievoorraad, wat hen bijzonder kwetsbaar maakt voor uithongering. Meerdere nachten zonder bloedslurpen is vaak fataal. Daarom zullen vampiervleermuizen graag een hongerige partner helpen door bloed in de mond van hun metgezel te spuwen. Opmerkelijk is dat de vleermuizen vaak een wederdienst bewijzen door bloed te geven aan anderen die hen in het verleden hebben geholpen. Het is dus van cruciaal belang om een sterk geheugen te hebben. ‘Vampiervleermuizen ontwikkelen langdurige vriendschappen met elkaar, gebouwd op het wederzijds delen van voedsel’, zegt Ingala. In de wereld van de vampiervleermuizen is bloed een maaltijd die je het best deelt met degenen om wie je geeft.
