Een gewone vampier (Desmodus rotundus) (Foto:  Uwe Schmidt/Wikimedia Commons).

DNA onthult hoe vampiervleermuizen "bloeddorstig" zijn kunnen worden

Vampiervleermuizen kunnen per dag de helft aan hun gewicht aan bloed drinken, terwijl de andere leden van hun familie fruit, nectar of insecten eten. Bloed bevat niet veel voedingsstoffen, en kan dodelijke virussen bevatten, dus zich uitsluitend voeden met bloed is niet evident. Uit DNA-analyse blijkt dat vampieren belangrijke verschillen vertonen met andere vleermuizen in de genen die betrokken zijn bij de immuniteit en het voedselmetabolisme. Ook hun darmbacteriën zijn zeer uitzonderlijk en spelen blijkbaar een grote rol.

Er zijn drie soorten vleermuizen die zich uitsluitend voeden met bloed, de gewone vampier, de ruigpootvampier en de witvleugelvampier. Alle drie stammen ze af van vleermuizen die fruit aten, en het is nog steeds niet duidelijk hoe ze in staat zijn geweest de enorme sprong te maken van het eten van voedzaam fruit naar het risicovolle drinken van niet erg voedzaam bloed. 

Dat komt onder meer omdat uitsluitend voortbestaan op bloed, wat hematofagie genoemd wordt, bijzonder weinig voorkomt. Omdat bloed zo weinig voedzaam is, moet er heel veel van gedronken worden, en die hoeveelheid vloeistof kan de nieren te veel worden, bloed bevat veel ijzer, wat kan leiden tot ijzervergiftiging, en te veel proteïne is evenmin goed voor het lichaam. 

En bloed bevat enorm veel proteïne, 93 procent, maar erg weinig koolhydraten, slechts 1 procent, en bijna geen vitamines. En bovendien kan bloed een heleboel ziekteverwekkers bevatten. 

In deze schedel van een vampiervleermuis zijn duidelijk de vlijmscherpe tanden te zien (Foto: Mokele/Wikimedia Commons).

Microbioom

Vampiervleermuizen  hebben in de loop van hun evolutie veel kenmerken ontwikkeld om zich aan te passen aan hun gespecialiseerd dieet, zoals de vlijmscherpe tanden om een bloedvat door te bijten, speeksel met een antistollingsmiddel, en veranderingen in hun nierfunctie om een proteïne-rijk dieet aan te kunnen. Die veranderingen zijn vrij goed bestudeerd, maar over eventuele veranderingen aan het genoom - het geheel aan genetische informatie - van de vampier was relatief weinig geweten. 

Om daar verandering in te brengen, heeft een internationaal team van onderzoekers nu de uitwerpselen van de vleermuizen bestudeerd, om een analyse te maken van wat het "hologenoom" genoemd wordt. Dat zijn al de genen die gevonden worden in een organisme, meer bepaald de eigen genen van het organisme zelf, en ook die van al de bacteriën en andere micro-organismen die leven in het organisme. Die micro-organismen worden het microbioom genoemd, en ze hebben dus hun eigen genen, die duidelijk verschillen van die van de gastheer.  

Een pasgeboren vampiervleermuis.

Unieke darmflora

De onderzoekers vergeleken het hologenoom van de vampieren met dat van andere vleermuizen, en het bleek dat ze ongeveer even groot waren, maar wel flinke verschillen vertoonden. 

Zo was het microbioom, in dit geval de darmflora, van de vampieren een volledig unieke verzameling van bacteriën, die compleet verschilde van die van fruit-, nectar- of insectenetende vleermuizen. Meer nog, andere vleermuizen en andere zoogdieren zouden die bacteriën waarschijnlijk niet kunnen verdragen, aangezien van meer dan 280 van die bacteriën geweten is dat ze ziekten veroorzaken bij andere zoogdieren. 

De onderzoekers zeggen dat de micro-organismen in de darmen van de vampieren ook een rol kunnen spelen bij de vertering, de immuniteit en de algehele gezondheid, en dat ze geëvolueerd zijn samen met de veranderingen in het genoom van de vampieren. "Aanpassing aan gespecialiseerde diëten vereist vaak aanpassingen op zowel het niveau van het genoom als op het niveau van het microbioom", zo schrijven ze in hun studie. 

Een vampiervleermuis hangt aan het dak van zijn kooi in een dierentuin. AP1997

Springende genen

Wat die aanpassingen aan het genoom betreft, vonden de onderzoekers veel tranposons of springende genen in het genoom van de vampieren. Transposons zijn DNA-sequenties die in staat zijn zich te vermenigvuldigen, en van plaats te veranderen, rond te springen, in het genoom. 

Van een bepaald transposon, MULE-MuDR genaamd, waren er 2,2 maal zoveel bij de vampiervleermuizen als bij andere vleermuizen. De extra kopieën van MULE-MuDR werden gevonden in gebieden van het genoom die betrokken zijn bij het immuniteitssysteem, de verdediging tegen virussen en het metabolisme, het stofwisselingssysteem. De onderzoekers denken dat ze een sleutelrol gespeeld hebben in de evolutie van het gespecialiseerde dieet van de vampieren, en hen helpen om de grote hoeveelheden bloed die ze kunnen innemen, beter te verwerken zonder ziek te worden. 

"Uit onze resultaten blijkt duidelijk dat de gewone vampier zich aangepast heeft aan hematofagie - het eten van bloed - door een nauwe evolutionaire relatie tussen zijn genoom en het microbioom in zijn darmen", zo schrijven de onderzoekers. 

De studie van het internationale team over de vampieren is verschenen in "Nature Ecology & Evolution".

Een vampiervleermuis voedt zich met het bloed van een varken (opgezette exemplaren). (Foto: Sandstein/Wikimedia Commons)

Meest gelezen