Hoewel de mechanische effecten van een komeetinslag, mega-tsunami, ijstijd of geïnduceerd massavulkanisme de meeste verwoestingen tijdens massa-extincties kunnen verklaren, schieten zij tekort om de soortspecifieke dimensie ervan te verklaren: terwijl een bepaalde soort werd uitgeroeid, werd een andere nauw verwante soort met een vergelijkbare habitat, voeding en fysiologie gespaard:
Eenentwintig van de zevenentwintig soorten lampschelpen (brachiopoden) werden volledig weggevaagd tijdens de vorming van Krijt - Paleogeengrens, om plotseling te worden vervangen door vierentwintig geheel nieuwe soorten.[1]Waarom werden sommige soorten gespaard en floreerden zelfs, terwijl andere nauw verwante soorten volledig werden weggevaagd? Was het slechts een kwestie van toeval?
Deze soortspecifieke werking van virussen is herhaaldelijk bewezen aan de hand van moderne experimenten. Zo leidt de inoculatie van hetzelfde virus bij verschillende soorten fruitvliegen tot totaal verschillende resultaten. Voor sommige soorten is de virusinfectie gunstig of zelfs asymptomatisch, terwijl het virus voor andere nauw verwante fruitvliegsoorten dodelijk is:
Onderzoekers infecteerden 48 soorten fruitvliegen met een RNA-virus en ontdekten dat de mate van schade die het virus veroorzaakte in extreme mate verschilde tussen de nieuwe gastheren, waarbij sommige soorten relatief goedaardige infecties hadden, terwijl andere soorten in rap tempo stierven.[2]Dit onderscheid tussen soorten dat door virussen wordt gemaakt, beperkt zich niet tot insecten onder laboratoriumomstandigheden. In de natuur ondervinden de meest geëvolueerde zoogdieren, waaronder de mens, dezelfde soortspecifieke effecten van virussen:
Het Ebolavirus bijvoorbeeld lijkt weinig symptomen te veroorzaken in zijn natuurlijke reservoir, de fruitvleermuis, maar is dodelijk voor chimpansees, gorilla's en mensen.[3]Net als in het geval van Ebola hebben bijna alle humane endogene retrovirussen (HERV's) een soortspecifieke werking omdat hun bindingsplaatsen in hun gastheren zelf soortspecifiek zijn:
[...] bijna 90% van de HERV's bestaan in het menselijk genoom als individuele lange terminale herhalingen en bevatten vaak soortspecifieke bindingsplaatsen voor transcriptiefactoren[4]Hetzelfde geldt voor vrijwel elke interactie tussen virus en soort:
soortspecifieke en virusstamspecifieke interacties van virale moleculen met het aangeboren immuunsysteem van de gastheer spelen een sleutelrol bij het bepalen van het bereik en de virulentie van het virus.[5]Op dezelfde manier kan de soortspecifieke werking van virussen worden toegepast op massa-extincties. Bijvoorbeeld, ondanks de vernietiging van 75% van de soorten blijkt het uitsterven tijdens het Krijt - Paleogeen, met inbegrip van de epidemische component, soortspecifiek te zijn geweest:
een groot aantal soorten bleef behouden, of herstelde zich snel zoals amfibieën, vogels, krokodillen, varens, insecten, hagedissen, zaadproducerende planten, slangen, schildpadden en de meeste zoogdieren, die in hoog tempo hun diversiteit vergrootten en uitgroeiden tot de dominante dieren op het land[6]Niet alleen werden sommige soorten gespaard terwijl andere werden weggevaagd, het lijkt er zelfs op dat de twee verschijnselen gelijktijdig plaatsvonden:
Door voortdurende verstoringen kunnen tenminste sommige groepen zich aanpassen en mogelijk hun diversiteit vergroten, terwijl andere groepen nog steeds in aantal af kunnen nemen. Verschillende episodes van massa-extinctie, met name tijdens het Laat-Devoon, vallen in deze categorie.[7]Tijdens deze zelfde Krijt - Paleogeen-gebeurtenis lijkt het eerder genoemde bornavirus[8] een belangrijke en soortspecifieke rol te hebben gespeeld:
"Door de genetische geschiedenis van deze EBE's [endogene bornavirusachtige elementen] en hun locatie in de genomen van verschillende soorten te bestuderen, concluderen wij dat zij waarschijnlijk rond 70 miljoen jaar geleden in het DNA van zoogdieren zijn geïntegreerd," aldus Wellehan.
Zesenzestig miljoen jaar geleden leidde een uitsterving aan het eind van het Krijt tot het uitsterven van alle dinosauriërs die niet tot de vogels behoorden. Hoewel de populaire cultuur vooral de vernietiging na de inslag van de Chicxulub-meteoriet als oorzaak van het uitsterven aanwijst, hebben ook klimaatveranderingen als gevolg van het vrijkomen van kooldioxide bijgedragen tot het einde van het dinosaurustijdperk.
Bornavirussen behoren tot dezelfde orde van virussen als ebola, mazelen en hondsdolheid, die alle aanzienlijke gevolgen voor de bevolking kunnen hebben. Tijdens de uitsterving aan het eind van het Krijt kunnen EBE's in de genomen van zoogdieren de zoogdieren hebben beschermd tegen bornavirussen die vogels en reptielen troffen, waardoor zij in de ecologische niche konden stappen die werd achtergelaten door uitgestorven dinosaurussoorten" [9]
© Getty ImagesElektronenmicroscopie van bornavirussen
Zijn virussen het middel dat het ontstaan van nieuwe, complexere levensvormen mogelijk maakt en tevens bijdraagt aan het verwijderen van verouderde levensvormen, samen met andere mechanische en willekeurige vernietiging door komeetinslagen zoals mega-tsunami's, geïnduceerd vulkanisme of ijstijden?
Volgens Chandra Wickramasinghe richten virussen zich op specifieke gastheren, waardoor deze zich verbeteren of sterven, afhankelijk van de match tussen het genoom van de gastheer en de genoomsequentie van het virus:
het virus handelt doelbewust door zijn RNA of DNA te introduceren in bepaalde gastheren met een perfecte genetische match. Als er echter een kleine mismatch is (door UV-straling of andere genetische schade), worden er fouten in het genoom geïntroduceerd, wordt de gastheer ziek en kan hij sterven.[10]Dit idee wordt bevestigd door Shawn Joseph, volgens wie zowel het verwijderen van verouderde soorten als het ontstaan van nieuwe soorten worden bepaald door de interactie tussen genomen en de omgeving:
De interactie tussen de omgeving en genetische activiteit regelt het ontstaan van nieuwe soorten en de vernietiging van andere - een vorm van evolutionaire apoptose. [...] Als een vorm van evolutionaire apoptose wordt uitsterven strikt gereguleerd op genetisch en cellulair niveau, terwijl specifieke omgevingsfactoren (Lovelock, 2006) en biologische triggers (Ward, 2009) de massa-uitsterving en vernietiging van specifieke soorten in gang zetten.[1] Felix, Robert (2008) "Magnetic Reversals and Evolutionary Leaps: The True Origin of Species" Sugarhouse Publications P. 33
Meercellige organismen die als genetische brug hebben gediend voor volgende soorten, die hun biologisch doel hebben vervuld en geen aanvullende biologische/ecologische functie meer hebben, worden vernietigd volgens biologisch/genetisch gereguleerde processen (Joseph, 2009a).[11]
[2] University of Cambridge (2015) "Emerging diseases likely to be more harmful in similar species" ScienceDaily
[3] Idib
[4] Friedli M., Trono D (2015) "The Developmental Control of Transposable Elements and the Evolution of Higher Species" Annu. Rev. Cell Dev. Boil. 31:429 - 451
[5] Rothenburg S, Brennan G. (2020) "Species-Specific Host-Virus Interactions: Implications for Viral Host Range and Virulence" Trends Microbiol 28(1):46-56
[6] Singer, Merill (2011) "Extinctions: History, Origins, Causes & Future of Mass Extinctions" Cosmology Science Publishers P.4-26
[7] Budd A F & Johnson K G (1999) Paleobiology 25:188 - 200
[8] Zie vorige hoofdstuk "Het raadsel van soortvorming"
[9] Hyndman TH et al. (2018) "Divergent bornaviruses from Australian carpet pythons with neurological disease date the origin of extant Bornaviridae prior to the end-Cretaceous extinction" PLOS Pathogens 14(2): e1006881
[10] Wickramasinghe, Chandra et al (2013) "Diseases From Space: Astrobiology, Viruses, Microbiology, Meteors, Comets, Evolution" Cosmology Science Publishers
[11] Joseph, Rhawn (2009) "Extinction, Metamorphosis, Evolutionary Apoptosis, and Genetically Programmed Species Mass Death" Journal of Cosmology
Commentaar: Lees ook:
Massa-Extincties, Evolutionaire Sprongen en Virale Informatie