Art 11
Hoe de genetika te gebruiken om mooie guppies te kweken (1)
RUBRIEK: Guppy Kweek         Geplaatst op 8 juli 2020

De guppy is een aquariumvis waar reeds meer dan 100 jaar met wordt ge-kweekt. Maar alleen de laatste 40 jaar zijn daarvan goed gedocumenteerd. Gezien zijn grote kleurenvariaties, zijn snelle reproduktie en het gemak om hem te houden en te kweken, werd de guppy ook in die 100 jaar aquarium-geschiedenis, het onderwerp van verschillende genetiese onderzoeken. De meeste van die onderzoeken werden op wetenschappelijke wijze uitge-voerd; dit wil zeggen dat ze moesten beantwoorden aan de wetenschappe-lijke metodologie en doelstellingen. Het gaat erom bepaalde genen te kun-nen linken aan bepaalde (kleur- of patroon-)eigenschappen, en dit in elk "labo" te kunnen reproduceren. Hier loopt echter al iets mank ten opzich-te van de werkelijkheid: de genetika wil zogezegd de realiteit volledig "in kaart brengen", maar de voorstelling van één op één- allelenstel voor één eigenschap- is al te simplisties om te kunnen pretenderen ermee de volledige realiteit te kapteren. Hetzelfde euvel stelt zich bijvoorbeeld met de loci in de hersenen: in grote lijnen klopt dit wel, maar een levend weefsel interfereert organies in een netwerk. Dus, zoals de neuronen in de hersenen op een complexe wijze met elkaar samenwerken, werken ook de genen in de chromosomen op een complexe wijze met elkaar samen.

Ik ben dus niét onder de indruk van die artikels die verschenen zijn over de genetika van de guppy, die eigenlijk verkapte thesissen zijn met het doel zich de wetenschappelijke metodologie eigen te maken, of een paper te pu-bliceren (dat moet nu eenmaal tegenwoordig in akademiese milieu's). Wat al deze artikels gemeen hebben, is een indrukwekkende lijst van naslag-werken, en van referenties in een bibliografie, omdat deze metodologie nu eenmaal vraagt zich te "staven" op het werk van voorgangers (ook al zijn die kompleet fout). Als IK over onderzoek spreek, dan bedoel ik daarmee iets totaal anders: een onafhankelijke studie gesteund op waarneming en expertise over het onderwerp. Genetici die zich inlaten met guppies, "ken-nen" hun "objekt" onvoldoende. En guppy-kwekers die zich bedienen van de genetika, doen dit nogal eens om hun naam en faam tot stand te bren-gen in het milieu. Ik kan voorbeelden opsommen, maar ik ga dit niet doen. Wat belangrijk is, is om te beseffen dat zulke onderzoeken niet het ECHTE guppy-verhaal vertellen. Ze zijn in het eerste geval veel te partiëel; en in het tweede geval veel te gefixeerd op wat ze willen "bewijzen".

Ik wil niets "bewijzen". Ik onderzoek, geef de weerslag van mijn studie niét in een wetenschappelijk jargon en metodologie gegoten, maar in gewone mensentaal en in verbanden die door iedereen kunnen worden gecheckt in hun waarde. Mijn bevindingen kunnen door iedereen nagegaan worden, en zelfs met een experiment als proef worden geverifiëeerd. Mijn/dit onder-zoek moet voor zichzelf spreken. En ik probeer dat guppy-genetika-ver-haal zo interessant mogelijk te vertellen. Want de meeste wetenschappe-lijke es-says zijn zo saai en repetitief, dat een gewone lezer het al na twee pagina's opgeeft. Een ander euvel van hen: ze zijn cerebraal en weinig aanschouwelijk: weinig "illustraties". Maar in zo'n verhaal nemen die juist een cruciale rol en betekenis in.

Als men zich houdt tot de essentie, komen een aantal principes in dat genetika-verhaal naar voren.

Het eerste is dat van de dominantie: een bepaalde erfelijke eigenschap komt steeds tot uiting ten opzichte van andere, soortgelijke eigenschappen, omdat ze dominant is. De eigenschap die het moet afleggen, noemt men recessief. In kleuren bij de guppies is zwart bijvoorbeeld dominant tegen-over alle andere kleuren; en zijn rood en oranje dominant tov groen en blauw.

Recessieve kenmerken blijven grotendeels "verscholen" tot ze op een dag ineens zichtbaar worden in een exemplaar met een van de rest afwijkend uiterlijk. Dit komt omdat recessieve kenmerken alleen tot uiting komen wanneer ze in "raszuivere" of homozygotiese toestand aanwezig zijn, en niet meer door dominante kenmerken gemaskeerd worden. In dit verband spreekt men over het verschil tussen fenotype = wat men uiterlijk kan zien, en genotype = wat innerlijk aanwezig is als geneties materiaal. "Bastaarden" of heterozygotiese dieren, hebben steeds gemengde ge-nen voor een bepaalde eigenschap.

Zo zijn er in de loop der jaren een aantal guppen tevoorschijn gekomen, met een andere grondkleur dan de grijs-bruinachtige wildkleur. Zoals bijvoorbeeld blond: een geel-goudachtige schijn over het lichaam; niet te verwarren met de echte goudskleur (gold) die door andere genen op enkele lichaamsdelen wordt bepaald. Wit: een wittige zweem over het hele li-chaam; niet te verwarren met de volle kleur wit op delen van het lichaam en vinnen. Blauw: een grijs-blauwige schijn over het hele lichaam; niet te verwarren met het glanzend blauw van iridoforen. En albino: een soort doorschijnend wit over het hele lichaam door afwezigheid van pigment (waardoor de ogen rood zijn). Deze recessieve kenmerken zijn gemakkelijk te herkennen omdat ze uniform over het gehele lichaam optreden, en zijn gemakkelijk om mee te kruisen omdat ze slechts door twee genenparen worden bepaald en worden overgeërfd.

Op de figuren centraal hierboven, zie je zulke twee voorbeelden, waarbij een blond resp. een albino type wordt terug gekruist met een wildkleur. Uit het ouderpaar (P) komt in eerste instantie als nageslacht (F1) louter wild-kleur voor. De recessieve kleur blond resp. albino wordt gemaskeerd, en komt pas bij verdere kruising (F2) tot uiting in een percentage van 1 op 4, of 25%. Dit komt omdat elk individu een genenPAAR per eigenschap heeft, en die liggen op een chromosomenPAAR in de celkern: één van de moeder, en één van de vader. Vandaar de notering met dubbele genen. Bij de vor-ming van eicellen en spermatozoïden, worden die rond elkaar gewikkelde DNA-strengen echter weer uit elkaar gehaald, zodat die slechts één speci-fiek chromosoom bezitten (in totaal: 23) In dit geval: met het gen B of b , of met het gen A of a op. Bij bevruchting en de vorming van nakomelingen, verenigen die chromosomenparen zich terug, en krijgen kinderen terug één van hun vader, en één van hun moeder. Noteer: dominante genen wor-den met Hoofdletters, en recessieve genen met kleine letters geschreven.
Kruisingen die betrekking hebben op één enkel genenpaar zijn uiteraard de eenvoudigste.

De manier waarop een bepaalde eigenschap door de genen wordt doorge-geven, werd voor het eerst gevonden en beschreven door de geestelijke-bo-tanicus Georg Mendel. Het onderzoek van de verschillende pigment-lagen en -soorten bij de guppen, en het bestaan van geslachtsgebonden overer-ving bij guppen, hebben we te danken aan M. Dzwillo. Op de foto's hieron-der wordt het verschil in pigmentatie duidelijk gemaakt.

Zo'n koppel zijn de twee geslachtschromosomen: het vrouwelijk chro-mosoom X en het mannelijk chromosoom Y. Zij zorgen niet alleen voor twee verschillende geslachten, maar ook voor het feit dat die er verschil-lend uitzien (wat men sexueel diformisme noemt). Mannelijke individuen hebben een X-chromosoom van hun moeder, en een Y-chromosoom van hun vader. En wijfjes hebben een X-chromosoom van hun moeder en een X-chromosoom van hun vader. Derhalve is de genetiese geslachtscode XX voor vrouwen en XY voor mannen. Wanneer een bepaald kenmerk ver-bonden is aan een geslacht, spreekt men met een moeilijke naam over geslachtsgebonden overerving. Dit betekent gewoon dat de overerving exclusief de geslachts-lijn volgt: de mannelijke of de vrouwelijke. Mannelij-ke guppen hebben kleuren op hun lichaam, en de wijfjes niet. Mannetjes hebben uitgegroeide staart- en rugvinnen, en wijfjes (initiaal) niet. Deze genen daarvoor liggen dus op het Y-chromosoom.

Zo'n geslachtsgebonden overerving maakt het kweken deels heel eenvou-dig, tegelijk problematies. Gemakkelijk omdat men steeds "hetzelfde resul-taat" krijgt: het is alsof de zonen duplikaten van hun vaders en grootvaders zijn. De hierboven figuur centraal illustreert dit: de eigenschap om een rode iriserende caudale vlek te hebben -wat men destijds (1960) type (rubra) iridescens noemde - ligt op het Y-chromosoom, en gaat dus van vader op zoon over. Hoeveel generaties men die dan ook na elkaar met een wild-kleur-wijfje doet paren (hier 6 generaties), het genotype en fenotype van de bekomen mannetjes blijven dezelfde.

Een andere aan het Y-chromosoom verbonden kenmerk, is het filigraan- of snakeskin-motief. Het betekent dat men in zijn kweeklijnen ANDE-RE mannetjes zal moeten introduceren, wil men veranderingen zien ver-schijnen.

Een kenmerk dat werd toebedeeld aan het X-chromosoom, was dan weer de nigrocaudatus of tuxedo: eenmaal men de halfblack introduceert in zijn kweek, is het moeilijk die eruit te krijgen. Alle wijfjes zullen immers niet alleen met én of twee Xn-genen drager zijn van het gen voor tuxedo, maar ook de mannetjes krijgen een Xn-gen van hun moeder, en zullen omdat dit dominant is over de wildkleur ook een zwarte tuxedo vertonen.

Hieronder centraal zie je dan wat er gebeurt wanneer men zo'n Tuxedo wijfje kruist met een rode triangel. Het zwart van de Tuxedo -met de oude naam Ni van Nigrocaudatus- is dominant over het rood zozat alle nakome-lingen een tuxedo zullen vertonen. De mannetjes met nog een beetje rood dat doorschemert door de aanwezigheid van het Y-rood van hun vader. En de wijfjes van F1 met wat minder zwart in de staartvinnen door het "nor-male" X van hun moeder.

Noteer hierbij de verwarrende voorstelling X-Ni en X-ni voor tuxedo en niet-tuxedo (recessief dus met kleine letters). Hierbij bedoelt men dus ei-genlijk: DEZE genen op het X-chromosoom die betrekking hebben op de eigenschap tuxedo. Hetzelfde gebeurt voor genen gelegen op het Y-chro-mosoom. Eigenlijk vindt ik deze schrijfwijze onhandig, overbodig en ver-warrend. Onhandig omdat men dan uiteindelijk een heleboel notities bij die X en Y moet zetten. Overbodig, omdat er sowieso (teoreties) steeds 50% wijfjes en 50% mannetjes van een bepaalde kombinatie voorkomen, zodat men deze voorstelling niet echt nodig heeft. En verwarrend, omdat men riskeert gen met chromosoom te verwarren, en bij Y-en met veel transcripties de uiteindelijke uitkomst niet meer kan zal kunnen zien. Beter is het, de genen rechtstreeks een naam te geven voor de eigenschap waarvan ze drager zijn, en een afkorting te gebruiken die daarnaar refe-reert. Zoals Tux voor tuxedo , Wi voor wildkleur en Ro voor rode triangel. Desnoods kan men dan de Y als een kleine exponent daar bovenaan zetten om te vermelden dat het geslachtsgebonden is (dus omgekeerd van wat men nu doorgaans doet).

Want mijn ervaring heeft mij geleerd, dat dit onderscheid niet erg relevant is. Primo omdat met de tijd vaak ook het andere geslacht die eigenschap blijkt te hebben -zoals dit het geval is bij snakeskin en uitgegroeide staart-vin bijvoorbeeld-. En secundo omdat in evenveel andere gevallen -wat be-treft kleuren op het lichaam bij wijfjes bijvoorbeeld- deze weliswaar aan-wezig zijn, maar onderdrukt worden in hun werking. Als drager van het nageslacht moeten de wijfjes immers prioritair die wilde schutskleur kun-nen behouden. Wanneer bepaalde eigenschappen NIET op de geslachts-chromosomen liggen, en toch worden overgeérfd, spreekt men over autosomale overerving. Een moeilijk woord dat eigenlijk gewoon inhoudt dat de genen ervan op de "gewone" (andere 22 paar) chromosomen liggen, en dus zowel bij de mannetjes als de wijfjes voorkomen. Dus dat strikte onderscheid tussen zogenaamde sexuele en auto-somale overerving is in vele gevallen zoals deze hier, overbodig: genen liggen immers wel steeds op één van de 23 paar chromosomen. Beter is te focussen op de genen zelf, dan op welk chromosoom ze liggen.

Wat men wél moet weten , is wanneer men 2 faktoren samenvoegt, welke dominant van de twee is. En dat wordt meteen duidelijk in de F1-nakome-lingen. Dus ik heb diezelfde kruising tussen een tuxedo-wijfje en een rode triangel mannetje over gedaan met een andere "ondertiteling" die mij beter konveneert. Bekijk zelf beide voorstellingen van hierboven, en maak zelf je oordeel welke van de twee je het meest aanschouwelijke en duidelijkste vindt.

Ik sluit dit eerste deel af met een variante van deze kruising welk in een boekje heb gevonden dat ik sinds mijn jeugd koester als een kostbare kleinood: "Erfelijkheidsleer voor de aquariumhouder" van J.H.Schröder.