Hoe regenereren hagedissen hun staart?
Geschreven en geverifieerd door de bioloog Cesar Paul Gonzalez Gonzalez
Sommige hagedissen hebben een strategie die caudale autotomie heet, en die erin bestaat hun staart los te maken om aan roofdieren te ontsnappen. Zo kunnen ze een sappige maaltijd voor hun vijanden achterlaten terwijl ze naar de veiligheid vluchten. Omdat deze verdediging zo belangrijk en doeltreffend is, regenereren reptielen zoals hagedissen ook hun staart, zodat ze die een volgende keer als lokaas kunnen gebruiken.
Dit merkwaardige vermogen is heel kenmerkend bij verschillende soorten hagedissen, gekko’s en salamanders. Bovendien heeft het de aandacht getrokken van verschillende specialisten vanwege het regeneratieve vermogen dat bij dit proces betrokken is. Lees verder in deze ruimte en leer hoe hagedissen hun staart regenereren na caudale autotomie.
Hoe werpen hagedissen hun staart af?
Autotomie is een merkwaardig proces dat bestaat uit de afscheiding van spieren, bloedvaten en wervelbeenderen om de staart los te maken en als aas te gebruiken. Hiervoor hoeven de hagedissen de structuur niet zelf “af te scheuren,” maar wordt hun lichaam zo geprepareerd dat juist aan de basis van de staart alles gescheiden wordt.
Het proces wordt vergemakkelijkt door het bestaan van “breukvlakken,” die verschillende delen van de staart dwars van elkaar scheiden. Hiermee is slechts een geringe kracht nodig om de structuur te amputeren zonder grote schade aan het preparaat toe te brengen.
In feite is volgens een artikel in Tijdschrift voor Experimentele Biologie (Engelse link). Volgens een artikel in het tijdschrift wordt ook de bloedtoevoer naar de staart gestopt, waardoor een fatale leegbloeding wordt voorkomen.
Hebben ze er echt iets aan om hun staart te laten vallen?
Het lijkt ongeloofwaardig dat het eenvoudig amputeren van de staart de overlevingskans van een soort zou vergroten. Toch is dit heel goed mogelijk en reëel. Zodra de staart losgemaakt is, blijft hij bewegen alsof hij een levend wezen is. Dit ‘aas’ trekt het roofdier aan en heeft het reptiel voldoende tijd om te ontsnappen.
Voor een levend wezen is dit proces vrij kostbaar om te doorstaan, want de staart kan fundamentele functies hebben in evenwicht, paring en opslag van hulpbronnen. Dit betekent dat het als laatste redmiddel moet worden ingezet, anders kan het voor het reptiel een doodvonnis worden.
Hoe gaan hagedissen om met het verlies van de staart?
Het verlies van de staart geeft hagedissen een onmiddellijk voordeel om aan roofdieren te ontsnappen. Deze structuur is echter belangrijk in hun leven en ze moeten hem herstellen om moeilijkheden bij het verplaatsen, paren of overleven te vermijden. Daarom hebben ze een indrukwekkend regeneratiemechanisme ontwikkeld waarmee ze hem kunnen “herbouwen.” Het enige probleem is dat dit veel energie kost.
Het proces waarmee hagedissen hun staart regenereren is ongelooflijk, want ze bouwen hun hele ledemaat weer op zonder dat er een “mal” aan te pas komt. Dit proces lijkt erg op wat er tijdens de embryonale ontwikkeling met stamcellen gebeurt. Daarom is het een van de populairste onderwerpen in wetenschappelijk onderzoek.
Het mechanisme achter het regenereren van hagedissen hun staart
De staart wordt geregenereerd door spiersatellietcellen, waarvan de functie – in elk organisme – is om beschadigd weefsel te herstellen. Bij hagedissen is deze cellijn in staat om extra genen “aan te zetten” en meer dan alleen spieren te herbouwen. Dit proces noemt men ook wel de differentiatie en maakt regeneratie mogelijk.
Wat satellietcellen doen is, heel algemeen, genen uit de embryonale toestand “terughalen” om ze te “leiden.” Zo krijgen ze gedetailleerde instructies over hoe ze de staart, die zenuwen, bloedvaten, spieren en opperhuid omvat, opnieuw moeten opbouwen.
Regeneratie is een heel ingewikkeld proces en het mechanisme ervan heeft men nog niet helemaal begrepen. Maar volgens een artikel gepubliceerd in Ontwikkelingsbiologie (Engelse link) is geschat dat er ongeveer 326 verschillende genen bij betrokken zijn.
Elk is betrokken bij verschillende signalen en verschillende activiteiten, zodat het erg moeilijk is de interactieroutes vast te stellen en de raadsels van het mechanisme op te lossen.
De staart keert niet terug naar wat hij was
Hoewel het regeneratieproces een nieuwe staart oplevert, keert hij nooit terug naar hetzelfde niveau als de eerste. Dit komt omdat de satellietcellen niet voldoende capaciteit hebben om als stamcel te functioneren. Daarom wordt een functionele structuur gegenereerd, maar met duidelijke verschillen.
Geregenereerde staarten kunnen met het blote oog onopgemerkt blijven, omdat ze meestal dezelfde uiterlijke kleuren en texturen hebben als de rest van het lichaam. Hun samenstelling verandert echter en heeft de volgende kenmerken:
- Verkalkte kraakbeenbuis. Wervels die tijdens de caudale autotomie verloren gingen regenereren niet als bot, maar als een verharde (calcium-bevattende) ongesegmenteerde kraakbeenbuis.
- Rudimentaire spier. De spiervezels worden gereconstrueerd zonder de oorspronkelijke complexiteit en rangschikking. Dit heeft geen grote invloed op hun functie.
- Kortere zenuwen. Regeneratie zorgt ervoor dat de zenuwen kleiner van omvang worden. Ze worden er echter ook talrijker door, wat helpt het verlies van staartbeweging te voorkomen.
Hoewel hagedissen hun staarten niet goed regenereren, is caudale autotomie een wanhopige maatregel die heel heilzaam is gebleken. Uiteindelijk duurt het maar ongeveer 60 dagen om de verloren structuur weer aan te maken, dus het gebruik ervan als aas is een goede investering om nog een dag te overleven.
Alle aangehaalde bronnen zijn grondig gecontroleerd door ons team om hun kwaliteit, betrouwbaarheid, actualiteit en geldigheid te waarborgen. De bibliografie van dit artikel werd beschouwd als betrouwbaar en wetenschappelijk nauwkeurig.
- Clause, A. R., & Capaldi, E. A. (2006). Caudal autotomy and regeneration in lizards. Journal of Experimental Zoology Part A: Comparative Experimental Biology, 305(12), 965-973.
- Gilbert, E. A., Payne, S. L., & Vickaryous, M. K. (2013). The anatomy and histology of caudal autotomy and regeneration in lizards. Physiological and Biochemical Zoology, 86(6), 631-644.
- Bateman, P. W., & Fleming, P. A. (2009). To cut a long tail short: a review of lizard caudal autotomy studies carried out over the last 20 years. Journal of zoology, 277(1), 1-14.
- Ananjeva, N. B., Gordeev, D. A., & Korost, D. V. (2021). The review of the autotomy of agamid lizards with considerations about the types of autotomy and regeneration. Journal of Developmental Biology, 9(3), 32.
- García-Rosales, A., & Martínez-Coronel, M. (2016). Frecuencia de pérdida de la cola en un ensamble de lagartijas de Oaxaca, México. Acta zoológica mexicana, 32(2), 174-181.
- Palade, J., Djordjevic, D., Hutchins, E. D., George, R. M., Cornelius, J. A., Rawls, A., … & Wilson-Rawls, J. (2018). Identification of satellite cells from anole lizard skeletal muscle and demonstration of expanded musculoskeletal potential. Developmental biology, 433(2), 344-356.
- Cooper, W. E., Pérez-Mellado, V., & Vitt, L. J. (2004). Ease and effectiveness of costly autotomy vary with predation intensity among lizard populations. Journal of Zoology, 262(3), 243-255.
Deze tekst wordt alleen voor informatieve doeleinden aangeboden en vervangt niet het consult bij een professional. Bij twijfel, raadpleeg uw specialist.