Genetische supervlieg maakt supersnelle bochten

Is het een vogel, is het een vliegtuig? Nee, het is... supervlieg! Britse en Zweedse onderzoekers hebben het genetische bouwplan van het aloude fruitvliegje zodanig veranderd, dat hij superwendbaar is geworden. Dat is een primeur en bewijst dat de natuur de vlieg in feite heeft opgezadeld met een ietwat inferieure vleugel.

Maarten Keulemans
null Beeld Richard Bomphrey, Nature Communications
Beeld Richard Bomphrey, Nature Communications

De wetenschappers, onder leiding van de Britse bioloog Richard Bomphrey, gaven de fruitvlieg wat puntigere, slankere vleugels door één van zijn genen voor vleugelvorm zachter te zetten. Toen de wetenschappers de vliegjes vervolgens loslieten, bleken de genetisch veranderde exemplaren wendbaarder dan hun natuurlijke tegenhangers: ze maakten ongeveer twee keer zo scherpe bochten.

Dat toont aan dat het in de natuur gaat om meer dan wendbaarheid alleen, schrijven de wetenschappers in Nature Communications. Zo denkt Bomphrey dat het de aerodynamische vliegjes meer moeite kost om in de lucht te blijven. 'Dit is een klassiek voorbeeld van uitruil in de natuur. Geëvolueerde ontwerpen zijn altijd een compromis tussen verschillende doelen: in dit geval wendbaarheid tegen energieverbruik', aldus Bomphrey in een verklaring.

Opvallend genoeg presteerde de vlieg met de puntigste vleugeltjes die de wetenschappers maakten juist helemaal niet goed. Het dier ging zelfs langzamer de bocht om dan onveranderde exemplaren.

Bioloog en luchtvaartkundig ingenieur Florian Muijres van Wageningen Universiteit, niet betrokken bij de studie, verbaast het niet: 'In vliegtuigontwerpen zien we ook dat aanpassingen een bepaald optimum kennen. Als je daar voorbijgaat, nemen de prestaties weer af.'

Knippen

De techniek wijst de weg naar 'een heel nieuwe onderzoeksrichting', noteren de wetenschappers in hun artikel. Het is immers voor het eerst dat biologen vliegenvleugeltjes langs genetische weg bijstellen. Wetenschappers die de aerodynamica van vliegen onderzoeken, deden dat tot dusver bijvoorbeeld door de vleugeltjes heel voorzichtig in een iets andere vorm te knippen.

Muijres, die zelf onder meer onderzoek deed naar de wendbaarheid van fruitvliegen, is zo'n onderzoeker: 'Dat afknippen is toch wel een beetje gekunsteld. Als ik een stukje van jouw been af knip, loop je ook minder goed.' 'Heel gaaf en opwindend', vindt hij de Britse studie dan ook.

Hoewel Bomphrey denkt dat het hogere energieverbruik de belangrijkste keerzijde is van supervleugels, kunnen er ook andere factoren in het spel zijn. 'Misschien zijn puntigere vleugeltjes bijvoorbeeld wel gevoeliger voor beschadiging', oppert Muijres. Zelf wijzen de Britten erop dat trekjes waarmee dieren hun seksuele aantrekkelijkheid vergroten soms ingaan tegen de efficiëntie: denk aan de pauw die weliswaar prachtige veren heeft, maar er nauwelijks meer mee van de grond komt.

De supervliegjes laten ook zien hoe groot de gevolgen van één gen kunnen zijn, vindt Bomphrey. Om de wendbare vleugeltjes te krijgen, draaiden de wetenschappers aan slechts één genetische stelschroef, een gen dat te boek staat als narrow (smal).

Bovenaan het natuurlijke exemplaar van de fruitvliegvleugel, dan twee gemodificeerde en twee vleugeltjes die té ver 'opgevoerd' zijn. In werkelijkheid zijn de vleugels 2 millimeter lang. Beeld Richard Bomphrey, Nature Communications
Bovenaan het natuurlijke exemplaar van de fruitvliegvleugel, dan twee gemodificeerde en twee vleugeltjes die té ver 'opgevoerd' zijn. In werkelijkheid zijn de vleugels 2 millimeter lang.Beeld Richard Bomphrey, Nature Communications
Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2022 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden