Duiken zonder koppijn

Iedereen die ooit te enthousiast in het zwembad dook en op zijn hoofd of buik landde, weet dat water pijnlijk hard kan zijn. Vogels zoals jan-van-genten en ijsvogels lijken daar geen last van te hebben wanneer ze met hoge snelheid en kop eerst in het water duiken om een vis te vangen. Om te begrijpen hoe de vogels dit doen zonder hersenschade op te lopen, onderzochten wetenschappers het DNA van dertig ijsvogelsoorten.

De onderzoekers gebruikten ijsvogel-DNA uit een museumcollectie. De weefselmonsters worden bewaard, ingevroren in vloeibare stikstof om het DNA te bewaren. De wetenschappers bestudeerden zowel duikende als niet-duikende ijsvogelsoorten. Niet alle ijsvogels jagen namelijk als torpedo’s. Een aantal soorten vangt prooien die op het land leven, zoals insecten en hagedissen. De onderzoekers ontdekten via het DNA dat de ijsvogels die wel duiken niet het nauwst met elkaar verwant zijn in de ijsvogelfamilie. Dat betekent dat de ijsvogels hun duikvaardigheden niet van een gemeenschappelijke voorouder erfden, maar een aantal keer apart ontwikkelden.

Verder vonden de wetenschappers genmutaties bij de duikende ijsvogels die verband hielden met hun hersenstructuur. Ze vonden bijvoorbeeld mutaties in het MAPT-gen, dat codeert voor tau-eiwitten. Tau-eiwitten zijn belangrijk voor de stabiliteit van hersenstructuren, maar de ophoping ervan kan een slechte zaak zijn. Zo wordt, bij mensen, traumatisch hersenletsel en de ziekte van Alzheimer in verband gebracht met een ophoping van tau. Bij ijsvogels beschermen de tau-eiwitten de hersenen vermoedelijk tegen schade tijdens een harde duik in het water. Hoewel ze nu de genetische hotspots hebben geïdentificeerd, geven de onderzoekers in hun publicatie in het vakblad Communications Biology toe dat er nog ontzettend veel mysteries uit te klaren zijn.