Op de jongste Galapagoseilanden herschrijven wilde tomaten de evolutiewetten door een oeroude chemische beschermingsmechanisme weer te activeren, dat miljoenen jaren geleden verloren ging.
Inhoudsopgave
Een internationaal onderzoeksteam ontdekte dat op de jongste vulkanische eilanden van de Galapagos wilde tomaten verassend genoeg een verloren gegaan chemisch schild uit het verre verleden herstellen.
Op de gloeiendhete lavavlaktes in het westen van het archipel — waar je je haast op een andere planeet waant en de wind over bijna uitgeputte grond snijdt — groeien tomatenplanten die de evolutiewetten uitdagen. deze planten bewegen zich evolutionair niet vooruit, maar lijken juist terug te keren naar eigenschappen waarvan men tot voor kort dacht dat ze voorgoed verdwenen waren.
Het onderzoek, dat begin 2025 verscheen in Nature Communications en is uitgevoerd aan de Universiteit van Californië in Riverside en het Weizmann Institute in Israël, verraste biologen wereldwijd. Want: voor het eerst is zogeheten ‘omgekeerde evolutie’ tot in detail vastgelegd bij planten, op biochemisch én genetisch niveau — een verschijnsel dat tot nu toe als haast onmogelijk werd beschouwd.
Deze tomaten muteren niet zomaar toevallig; ze blazen een slapend chemisch mechanisme uit het verre verleden nieuw leven in — zó effectief dat ze opnieuw giftige verbindingen produceren die hun moderne familieleden zijn kwijtgeraakt. kortom, ze halen een moleculaire verdediging boven die al miljoenen jaren verborgen lag in hun DNA.
Prehistorische chemische verdediging
Het onderzoek spitste zich toe op twee wilde soorten: Solanum cheesmaniae en Solanum galapagense — verre nazaten van Zuid-Amerikaanse planten, waarschijnlijk ooit naar de eilanden gebracht door vogels. Meer dan 50 monsters van verschillende eilanden zijn geanalyseerd. En het gekke is: vooral op de jonge, vulkanisch actieve eilanden (denk Fernandina, Isabela) vonden ze iets bijzonders.
De tomaten daar produceren niet alleen alkaloïden (bittere stoffen die dienen als natuurlijk beschermingsmiddel), maar brengen zelfs een zeer oorspronkelijke variant voort — eentje die we vooral kennen van aubergine, en die al sinds mensenheugenis niet meer voorkwam bij tomaten. Op de oudere, stabielere oostelijke eilanden blijven de planten gewoon de moderne varianten aanmaken zoals wij die kennen uit Nederlandse glastuinbouw.
Deze ‘stap terug’ is allesbehalve onbelangrijk. Het verschil zit ‘m in de zogeheten stereochemie: hoewel ‘oude’ en ‘moderne’ alkaloïden uit exact dezelfde atomen bestaan, is hun 3D-structuur nét anders. En die kleine draai kan het effect ervan in een levend wezen volkomen veranderen. zie het als een chemisch slot — bijsturen, en alles werkt anders.
Slechts vier aminozuren veranderden alles
Hoe lukt die planten dat? De onderzoekers ontdekten een enzym dat de uiteindelijke alkaloïden in elkaar zet. wat ze verbaasde: om terug te keren naar de oer-variant, waren maar vier aminozuur-mutaties in het eiwit nodig. Dit was genoeg om de ‘prehistorische’ verbindingen weer te laten produceren.
Ze testten het zelfs verder — door deze gewijzigde genen in tabaksplanten in te bouwen in het lab. En ja hoor: die gingen inderdaad dezelfde oude alkaloïden maken. het bewijs is waterdicht: dit is geen toevallig foutje, maar een gerichte reset van een vergeten biochemisch mechanisme.
Ook opvallend is waar het gebeurt. Juist op jonge, ruige westelijke eilanden, waar de omstandigheden grilliger zijn, lijken planten met een ‘hardere’ verdediging een evolutionair voordeel te hebben. Natuurlijk selectie grijpt niet altijd vooruit: soms wint het verleden.
Links: wilde tomaat uit de Galapagos met opnieuw geactiveerde gifstoffen. Rechts: tomaat met typisch moderne, milde alkaloïden.
Uniek geval… of een blik op de toekomst?
Het idee van ‘omgekeerde evolutie’ werd altijd gezien als bijna sciencefiction. Volgens het klassieke model is het praktisch uitgesloten dat een verloren eigenschap exact hetzelfde pad volgt terug. Toch gebeurt dat nu, stapsgewijs en zelfs bij hele populaties tegelijk.
Er zijn eerder vage voorbeelden geweest — denk aan slangen die kleine pootjes terugkregen, of bacteriën die oude genen activeren. Maar zo scherp ‘uitgelicht’ was het nooit, én zomaar bij een soort die wereldwijd op het menu staat. De tomaat is immers een van de meest gegeten producten ter wereld — wie heeft ze niet in z’n Hollandse salade?
Dit zet niet alleen ons beeld van evolutie op de schop, maar biedt ook openingen voor nieuwe biotechnologie. Stel dat vier aminozuren genoeg zijn om een oude route te heractiveren — dan kun je gewassen kweken die resistenter zijn tegen plagen, gezonder voor consumptie, of zelfs geneeskrachtige eigenschappen hebben. Dat klinkt voor de hand liggend, maar volgens de onderzoekers is het belangrijk eerst te doorgronden hoe de natuur zélf met deze ‘resetknop’ omgaat.
Verleden dat niet wil verdwijnen
Dit alles laat helder zien: evolutie zet geen rechte lijn naar ‘vooruitgang’ in. Het is meer een kronkelig pad, vooruit én terug, waarbij zelfs een stap achteruit de sleutel kan zijn tot overleven. Genen fungeren als archief van keuzes die de natuur ooit maakte, klaar om weer tevoorschijn te komen zodra het klimaat, de bodem of de omgeving daarom vraagt.
Dat dit plaatsvindt op de mystieke, nauwelijks bezochte Galapagoseilanden is geen toeval. Dit levende laboratorium, dat ooit Darwin diep raakte, blijft nieuwe inzichten geven over hoe flexibel het leven echt is. En misschien, zo suggereren de wetenschappers, is dit tomatenverhaal slechts het topje van de ijsberg — een glimp van dynamieken die óók bij andere soorten, zelfs bij de mens, kunnen spelen als onze planeet ingrijpend verandert.
