This article was written for the course Science Communication and Journalism 2024.

Rudimentaire organen: zijn ze echt zo nutteloos?

By Nisa Broek

De blindedarm, het stuitje of de verstandskiezen. Het zijn organen waar je niks aan hebt, maar is dat wel echt zo?

‘Dat vind ik altijd wel interessant, wáarom blijft er dan nog zo’n klein stompje over?’. Alexandra van der Geer, paleontoloog voor Naturalis Biodiversity Center in Leiden, verwondert zich over de bijzonder kleine vleugels van de kiwi, een loopvogel uit Nieuw-Zeeland. De vleugels zijn zo klein dat kiwi’s er niet meer mee kunnen vliegen. ‘Dat is ook zo bij de T. rex. Dat hele kleine armpje is dus ook rudimentair, maar gaat dus niet weg!’, vertelt Van der Geer.

De blindedarm, het stuitje en de verstandskiezen zijn bekende voorbeelden van rudimentaire organen in ons eigen lichaam. Deze rudimentaire organen zijn lichaamsdelen die hun functie hebben verloren tijdens de evolutie. Maar waarom hebben zowel wij als mensen, en ook dieren, dit soort organen dan nog? En zijn ze wel echt hun functie verloren? 

Toch toont onderzoek wel eens aan dat organen die als rudimentair werden gezien toch een functie blijken te hebben. En ook paleontoloog Van der Geer benoemt haar twijfels over bijvoorbeeld de kleine voorpoten van de T. rex: ‘Ze moeten toch een functie hebben, zou je denken? Al is het maar een zenuw of een bloedvat wat niet weg kan. Of er zaten bijvoorbeeld showveren aan’. Dit zijn opvallende veren, zoals die van de pauw, die worden gebruikt om een partner te verleiden.

Om te begrijpen hoe en waarom rudimentaire organen ontstaan, is het belangrijk om het evolutionaire proces hierachter te snappen. Van der Geer is gespecialiseerd in de evolutie van zoogdieren en doet onderzoek naar dit proces op eilanden. Hier kunnen de lichaamsgrootte en- vorm van dieren namelijk bijzondere vormen aannemen. Zo verdiept Van der Geer zich in een aantal hertensoorten die alleen voorkwamen op Kreta, het gaat om reuzensoorten en een dwergsoorten die in lichaamsgrootte dus erg verschillen. ‘Als je die twee naast elkaar zet is dat vrij absurd’, zegt Van der Geer. Deze soorten zijn uit dezelfde voorouder ontstaan en dat is erg uniek. ‘De vraag is dan: hoe gebeurt dat precies? En wat gebeurt er anatomisch?’. Het zijn vraagstukken waar zij zich mee bezig houdt in haar onderzoek en die ook belangrijk zijn om de ontwikkeling van rudimentaire organen te begrijpen.

Er zijn veel voorbeelden van diersoorten met rudimentaire organen die ook belangrijk zijn om de ontwikkeling ervan te begrijpen. Naast de vleugels van onder andere de kiwi, zijn er veel zoogdieren die hun tanden en kiezen bijna volledig zijn verloren. ‘Maar dit gebeurt niet in één keer, de elementen worden kleiner en kleiner in de opeenvolgende generaties’, zegt Van der Geer. De volgende stap is dat de tanden en kiezen tenslotte helemaal verdwijnen. Ze zijn dan al rudimentair, maar de soort kan het zich blijkbaar niet permitteren om een rudimentaire tand of kies te laten zitten. ‘In de natuur ga je namelijk dood aan een fikse tandvleesontsteking’, vertelt Van der Geer.

Andere bekende voorbeelden zijn de bekkenbotten in dolfijn- en walvissoorten en de voorpootjes van de T. rex. Al vele jaren weten wetenschappers dat de bekkenbotten in de dolfijn- en walvissoorten overblijfselen zijn van achterpoten. Deze zouden door evolutie steeds kleiner zijn geworden toen deze soorten minder afhankelijk werden van het land. Nu de kleine bekkenbotten geen voordeel, maar kennelijk ook geen nadeel meer hebben, zijn ze blijven zitten in de huidige dolfijn- en walvissoorten. Hiermee is dit orgaan niet meer functioneel en dus rudimentair geworden.

Echter, in 2014 liet onderzoek van een onderzoeksgroep uit Los Angeles iets anders zien. Zij vonden dat deze bekkenbotten een seksuele functie hebben. Ze worden gebruikt om de penis te bewegen bij het paren. En ook de voorpootjes van de T. rex hadden mogelijk toch een functie. In 2022 liet onderzoek, gepubliceerd in Current Biology, zien dat er naast de T. rex nog een andere vleesetende dinosaurussoort, de Meraxes gigas, rondliep met vergelijkbare eigenschappen, waaronder de kleine voorpoten. Het is alleen bijzonder dat deze soort helemaal niet verwant is aan de T. rex en ook al lang was uitgestorven voordat de T. rex rondliep. De onderzoekers suggereren daarom dat de voorpootjes mogelijk wel een functie hebben gehad, bijvoorbeeld als het dier ging paren of moest opstaan na een val. Het is dus de vraag of deze organen, die eerder als functieloos werden gezien, wel echt rudimentair zijn.

Dit zien we ook bij ons mensen. Een bekend voorbeeld is het zogenaamde ‘wormvormig aanhangsel’ van de blindedarm. Er werd lange tijd gedacht dat deze blindedarm geen functie heeft. Sterker nog, hij lijkt zelfs nadelig door de kans op een blindedarmontsteking. Toch blijkt de blindedarm niet volledig rudimentair, vertelt Van der Geer. Onze blindedarm heeft zijn functie als blindedarm wel verloren, maar bevat lymfatisch weefsel bestaande uit cellen die een belangrijke rol spelen in ons afweersysteem. ‘Onze blindedarm is eigenlijk een rudimentaire blindedarm, bij de meeste plantenetende dieren is dat echt een enorm ding’, zegt Van der Geer. Doordat wij als mensen voedsel met een hoge voedingswaarde zijn gaan eten en ons eten ook zijn gaan koken, was het minder hard nodig om ons eten af te breken. ‘Toen is de darm dus korter en korter geworden’, vertelt Van der Geer.

Dit zien we ook bij ons gebit. Onze tanden en kiezen worden kleiner en kleiner door de manier waarop we nu eten. Hierdoor beginnen onze verstandskiezen ook rudimentair te worden. ‘Dus na een miljoen jaar zouden we nog minder en kleinere elementen hebben’, zegt Van der Geer.

Maar hoe zit het dan met ons staartbeen? Deze lijkt tegenwoordig ook geen functie te hebben, maar wel een groot nadeel, namelijk de extreme pijn die we kunnen ervaren als we op ons stuitje vallen. Je zou zeggen dat door evolutie dit staartbeen wel was verdwenen in mensen, maar toch hebben we hem nog. Van der Geer vertelt dat ons stuitje, ondanks het nadeel, simpelweg niet weg kan omdat daar een bundel met zenuwen loopt. Een lichaamsdeel kan dus best nadelig zijn, maar zolang er nog een functie aan gekoppeld is, is het niet rudimentair en zal het ook niet verdwijnen door evolutie.

Om een orgaan rudimentair te mogen noemen moet het dus geen functie en geen nadeel hebben. In dat geval is er evolutionair gezien geen reden om het orgaan te laten verdwijnen, waardoor het functieloze orgaan dus blijft zitten. Wanneer een lichaamsdeel dus wel of niet rudimentair genoemd kan worden kan leiden tot discussie. In veel gevallen heeft een rudimentair orgaan namelijk een nieuwe functie gekregen, zoals de blindedarm, en zo ook onze gehoorbeentjes in het middenoor. Deze zijn oorspronkelijk geëvolueerd uit kaakbotten. ‘Daarvan kan je toch ook niet zeggen: dat is een rudimentaire kaak? Het zijn natuurlijk rudimentaire kaakstukjes, maar met een andere functie, dus worden ze niet meer als rudimentair gezien’, zegt Van der Geer.

Het wordt nog lastiger wanneer een orgaan zijn functie als geheel is verloren, maar alle losse onderdelen nog wel functioneren. Dit zien we bijvoorbeeld bij onze lichaamsbeharing op onze armen en benen. Alle losse haartjes zijn nog netjes ingebed in hun haarzakjes en kunnen nog allemaal rechtop bewegen. Alleen de algehele oorspronkelijke functie van een vacht is wel rudimentair. Wij gebruiken de haren op ons lichaam immers niet om onszelf warm te houden. Of onze lichaamsbeharing dus wel of niet rudimentair is, is lastig te bepalen. ‘Ik vind het wel leuk om daarover na te denken, het is bijna filosofisch’, zegt Van der Geer.

Naast de discussie wanneer een orgaan wel of geen functie heeft, kan het bepalen van het eindpunt van de evolutie van een orgaan ook leiden tot vraagstukken. Een rudimentair orgaan bevindt zich namelijk in een eindstadium van evolutie, doordat er geen nadeel meer is, zal het orgaan niet verder verkleind worden of verdwijnen door evolutie. Dit leidt alleen tot een grijs gebied, want is er wel echt een eindpunt van evolutie? ‘De meeste mensen zien het eindpunt van evolutie als het heden, maar dat is feitelijk fout want de evolutie houdt gewoon nooit op’, vertelt Van der Geer. We zijn gewend om naar de natuur te kijken zoals die nu is, alsof evolutie op dit moment niet plaats vindt. Zo wordt er dus ook vaak naar rudimentaire organen gekeken.

Om een functie of eindstadium van een orgaan te bepalen, is het in ieder geval belangrijk dat we ze in perspectief zien. ‘Wij zien de natuur zoals die nu is als normaal, maar eigenlijk moet je naar het verleden kijken om te weten wat echt normaal is’, aldus Van der Geer.