Onlangs maakten onderzoekers furore met de aankondiging dat zij de moeder van alle potvissen hadden gevonden: dat wil zeggen, het vrouwtje van wie alle moderne potvissen afstammen. “Potvissen hebben een ‘Eva'”, kopten de kranten, inspelend op het bijbelse idee van de “eerste vrouw”. Het idee van een mitochondriale “Eva” is niet nieuw; onderzoekers gebruiken het vaak om te verwijzen naar de eerste vrouwelijke genetische voorouder van een soort. Het probleem is dat de meeste mensen de term verkeerd begrijpen en denken dat het om het allereerste vrouwtje van een soort gaat.
In feite is de potvis “Eva” veel later ontstaan dan de eerste potvis. Door 1600 potvissen over de hele wereld te onderzoeken, stelden onderzoekers vast dat deze prachtige matriarch ergens tussen de 10.000 en 80.000 jaar geleden is ontstaan. Het fossielenbestand van potvissen gaat ondertussen miljoenen jaren terug in de tijd.
“We zeggen niet dat er in die tijd maar één vrouwtje in de oceaan rondzwom en dat plotseling al deze potvissen uit haar voortkwamen,” vertelt Alana Alexander, een postdoctoraal onderzoeker aan het Biodiversity Institute van de Universiteit van Kansas en hoofdauteur van de studie, aan Smithsonian.com. In plaats daarvan was deze zogenaamde Eva “een van de vele vrouwtjes, maar zij was toevallig de enige die het mitochondriale DNA doorgaf op een ononderbroken vrouwelijke manier.”
Voor degenen die nieuw zijn in het debat: een “mitochondriale Eva” verwijst naar mitochondriaal DNA, de unieke genetische code die van vrouw op vrouw wordt doorgegeven. Mitochondriaal DNA, dat verantwoordelijk is voor de energiestofwisseling, is afgezonderd van de rest van ons DNA en zit op zichzelf in zijn eigen container. Onderzoekers geloven dat ergens vroeg in onze evolutie het eencellige organisme dat onze oudste voorouder is, een andere bacterie opslokte, en uiteindelijk ontwikkelden de twee langzaam een symbiotische relatie die tot op de dag van vandaag voortduurt. Die bacterie werd de eerste mitochondriën.
Als je helemaal terug wilt gaan naar de eigenlijke biologische Eva, zou je op zoek moeten gaan naar de voorouder van onze mitochondriën, zegt Roger Bull, een senior onderzoeksassistent in het lab voor moleculaire biodiversiteit van het Canadian Museum of Nature. “Als er ooit een organisme is geweest dat als de mitochondriale Eva moet worden beschouwd, dan is het wel die bescheiden eencellige die een kleinere eencellige heeft opgeslokt om het onverslaanbare biologische team te vormen: de voorouder van dinosaurussen, bomen, vlinders, (zelfs) Donald Trump,” zegt Bull in een e-mail.
In bijna alle meercellige organismen wordt mitochondriaal DNA van generatie op generatie doorgegeven via de matrilineaire lijn. Dit feit is bijzonder handig voor onderzoekers, die deze DNA-biomarkers kunnen gebruiken om de matrilineaire geschiedenis van een soort te achterhalen. Het is ook cool voor jou, als je een dame bent: Het betekent dat de mitochondriën in elke cel van je lichaam kunnen worden getraceerd tot aan je over-over-over-over-je-weet-wel-grootmoeder. Helaas, terwijl moeders hun mitochondriaal DNA ook doorgeven aan mannen, kunnen die zonen dit DNA niet doorgeven aan hun eigen kinderen.
In de jaren tachtig, toen het concept van een mitochondriale Eva in de populaire media begon te woekeren, veroorzaakte dit onmiddellijk een zekere mate van haar-trekken onder onderzoekers. “Het gebruik van de term was een misinterpretatie, gezien het feit dat het onderzoek ging over de meest recente gemeenschappelijke mitochondriale voorouder van alle levende mensen … niet over de eerste menselijke vrouw ooit,” zegt Bull.
In werkelijkheid is een mitochondriale Eva niet het eerste wijfje van een soort, maar slechts het meest recente wijfje historisch waaruit alle levende dieren van een soort hun voorouders kunnen herleiden. Zie haar als de top van een genealogische piramide, waarin alle voorouders van een soort samenkomen. Hoewel iedereen daaronder van haar afstamt, wil dat niet zeggen dat er geen ander vrouwtje boven haar staat, of dat in dezelfde tijd als zij leefde. Misschien hadden sommige van haar tijdgenoten geen overlevende kinderen. Of ze hadden alleen zonen, die hun mitochondriale DNA niet zouden hebben doorgegeven.
“In elke generatie zullen er enkele individuen zijn die geen nakomelingen achterlaten,” vertelt Marek Kimmel, hoogleraar statistische genetica en moleculaire evolutie aan de Rice University, aan Smithsonian.com. “Hun genen zullen worden geëlimineerd.” Hij voegde eraan toe dat het aantal individuen dat zijn genen doorgeeft aan verdere generaties steeds kleiner wordt, wat betekent dat mitochondriale Eva geen vast individu is in de loop van de tijd, maar recenter zou kunnen worden naarmate lineages uitsterven.
“Als je diep genoeg in het verleden reikt, vind je altijd een gemeenschappelijke voorouder van iedereen,” zegt Kimmel, die in 2010 een studie publiceerde die de mitochondriale Eva van de mens terugplaatst tot zo’n 100.000 tot 250.000 jaar geleden (een studie uit 2013 schatte de leeftijd iets recenter).
Dus hoe heeft deze bijzonder succesvolle potvismoeder het genetisch voor het zeggen gekregen? Gewoonlijk zijn vrouwelijke potvissen honkvaster en blijven ze in kleinere delen van de oceaan dan mannetjes, aldus Alexander. Dit kan betekenen dat Eve een soort rondtrekkende zwerver was die van oceaan naar oceaan trok en haar nageslacht achterliet – in feite de Genghis Khan van de potvismoeders.
Of haar genetische overname kan gewoon het resultaat zijn geweest van een langzame uitbreiding van haar nageslacht over vele generaties. “We weten dat ze succesvol moet zijn geweest in het nalaten van vrouwelijk nageslacht,” zegt Alexander. “Mijn vermoeden is dat als Eva in ecologie vergelijkbaar was met haar nakomelingen, dan zwierf ze niet door alle oceanen, maar omdat zowel zij als haar dochters succesvol waren, breidden ze zich uiteindelijk uit uit welke oceaan dan ook waar ze oorspronkelijk gevestigd waren.”
Spermawalvissen en mensen zijn niet de enige organismen waarvoor onderzoekers een mitochondriale Eva hebben gevonden. Inger Winkelmann, een onderzoeker op het gebied van evolutionaire genetica aan het Natuurhistorisch Museum van Denemarken, en haar coauteurs hebben ook een ruwe schatting gemaakt van de leeftijd van de beruchte aartsvijand van de potvis: de reuzeninktvis. Het is moeilijker om een leeftijd te bepalen voor inktvissen, omdat hun zachte weefsel zonder botten niet goed fossiliseert, zegt Winkelmann, maar zij en haar coauteurs gebruikten de mutatiesnelheid van slakken – een soort die relatief dichtbij komt – om de datum van de mitochondriale inktvis Eva op ongeveer 35.000 jaar geleden te stellen.
Onderzoekers richten zich vaak op het mitochondriale DNA, omdat er veel van in cellen zit, het goed overleeft in oude weefselmonsters en het eruit steekt als een pijnlijke duim. Maar theoretisch kan elk deel van het DNA worden getraceerd. Bij zoogdieren bijvoorbeeld wordt het Y-chromosoom alleen bij mannetjes aangetroffen, en ook daarvan kunnen delen tot een enkele voorouder worden herleid. Dat betekent dat er, in het soort evolutionaire taal waar we het over hebben, een mannelijk equivalent is: de “Y-chromosomale Adam.”
Wat fascinerend zou zijn, aldus Alexander, is een situatie waarin je deze Y-chromosoom Adam zou kunnen herleiden tot een vergelijkbaar tijdstip als de mitochondriale Eva, omdat dit zou wijzen op een snelle of plotselinge populatie-uitbreiding – het soort dat optreedt wanneer een soort zich in een nieuw gebied begeeft. In het geval van inktvissen en potvissen zou dit ook kunnen wijzen op de reden van een populatie-uitbreiding onder de nakomelingen van de mitochondriale Eva. Er zou een soort parallelle bottleneck kunnen zijn, zoals een grote verandering in het milieu, die heeft geleid tot een vergelijkbaar patroon van lage mitochondriale diversiteit.
Maar Alexander is voorzichtig met het aanwijzen van een mogelijk verband. “Het is een heel sexy verhaal, maar ik voel me ook verplicht om erop te wijzen dat de reuzeninktvis slechts een van de vele soorten is die potvissen eten,” zegt ze. Dat is jammer; het zou een walvisverhaal zijn geweest.