Radioactieve hybride zwijnen floreren in Fukushima. Nu weten wetenschappers eindelijk waarom

Na de kernramp in Fukushima gebeurde iets onverwachts in de verlaten velden en bossen rond de centrale. Ontsnapte tamme varkens trokken het gebied in en kruisten zich met wilde zwijnen. Wat volgde, bleek een zeldzaam natuurlijk experiment in hybridisatie. Het levert nu verrassende genetische inzichten op.

Na de nucleaire ramp in 2011 werden mensen uit het gebied geëvacueerd. Tamme varkens ontsnapten uit boerderijen en zwierven rond op verlaten landbouwgrond en in de bossen, waar ze zich voortplantten met wilde zwijnen. Omdat er geen nieuwe varkens werden geïntroduceerd en menselijke activiteit minimaal was, ontstond een uitzonderlijke kans om te bestuderen wat er genetisch gebeurt wanneer gedomesticeerde dieren zich mengen met wilde populaties.

Hybridisatie tussen gedomesticeerde dieren en wilde verwanten is wereldwijd een groeiende zorg. Vooral waar verwilderde varkens en wilde zwijnen steeds vaker overlappen, wordt dit in verband gebracht met populatiegroei en ecologische schade. Maar de onderliggende biologische mechanismen bleven tot nu toe grotendeels onduidelijk.

Versnelde voortplanting via de moederlijn

De onderzoekers onder leiding van professor Shingo Kaneko van Hirosaki University analyseerden 191 wilde zwijnen en 10 tamme varkens. Ze bekeken zowel mitochondriaal DNA, dat uitsluitend via de moeder wordt doorgegeven, als nucleaire genetische markers. Met genetische modellen berekenden ze hoeveel generaties er sinds de hybridisatie waren verstreken en hoeveel genetische invloed van het tamme varken nog aanwezig was.

Tamme varkens staan bekend om hun snelle, jaarronde voortplantingscyclus. Wilde zwijnen daarentegen planten zich maar één keer per jaar voort. Volgens de studie bleef die snelle voortplantingscyclus behouden en werd hij via de moederlijn doorgegeven aan nakomelingen.

Het vermoeden bestond al langer dat de kruising tussen zwijnen en varkens leidt tot groei van de populatie. Nu is aangetoond hoe dat kan: de hybriden erven de kortere voortplantingscyclus van de moeder.

Snelle verdunning van varkensgenen

De uitkomsten waren opvallend. Wilde zwijnen met mitochondriaal DNA van tamme varkens bleken juist een lager aandeel nucleaire varkensgenen te hebben dan hybriden met een wilde zwijnenmoeder. Veel dieren met een varkensmoederlijn bleken al meer dan vijf generaties verwijderd van de oorspronkelijke kruising.

Met andere woorden: de vlugge voortplanting zorgde voor een versnelde generatiewissel. Door herhaald terugkruisen met wilde zwijnen werden de nucleaire genen van het tamme varken in hoog tempo verdund. De onderzoekers dachten al dat juist die unieke eigenschap van tamme varkens – een snelle, jaarronde voortplantingscyclus – de sleutel is. En dat bleek dus ook zo te zijn.

Meer dan alleen Fukushima

Volgens professor Kaneko waren de omstandigheden in Fukushima uitzonderlijk. De plotselinge afwezigheid van menselijke activiteit creëerde ideale omstandigheden voor een snelle groei van de wilde zwijnenpopulatie. Tegelijkertijd droeg de via de moederlijn geërfde versnelde voortplanting bij aan de snelheid waarmee genetische vermenging plaatsvond.

Belangrijk is dat deze bevindingen waarschijnlijk niet beperkt blijven tot Fukushima. Hetzelfde mechanisme speelt vermoedelijk ook in andere delen van de wereld waar varkens en wilde zwijnen zich met elkaar voortplanten.

De studie laat daarmee een concreet biologisch mechanisme zien achter de genetische dynamiek van hybridisatie: niet alleen de vermenging zelf is van belang, maar ook de manier waarop specifieke eigenschappen, zoals een snelle voortplantingscyclus, via de moederlijn worden doorgegeven.

We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook Mensen nemen al duizenden jaren lang varkens mee van eiland naar eiland en Voor het eerst ooit is een varkenslever succesvol getransplanteerd naar een levende patiënt. Of lees dit artikel: Mysterie van radioactieve wilde zwijnen in Duitsland eindelijk opgelost.

Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast: