Ontdekking nieuw type soortvorming in gist

Nakomelingen die ontstaan zijn uit een kruising tussen twee gistsoorten vormen al snel een nieuwe soort die niet meer met de beide oudersoorten kan kruisen. Dat blijkt uit laboratoriumonderzoek van Britse en Amerikaanse microbiologen. Het is voor het eerst dat experimenteel is aangetoond dat een nieuwe soort kan ontstaan zonder dat hij is geografisch of ecologisch geïsoleerd is van de oude soort (Science, 29 nov).

De onderzoekers kruisten bakkersgist (Saccharomyces cerevisiae, zie foto) met de nauw verwante gistsoort Saccharomyces paradoxus. Zij deden dat door de sporen van beide soorten bij elkaar te voegen. Meestal levert zo'n kruising tussen verschillende soorten geen levensvatbare en vruchtbare nakomeling op. Bij Saccharomyces-gisten vormen zich uit gemengde sporen wel hybriden, maar die zijn meestal onvruchtbaar. Minder dan een procent van de hybride nakomelingen blijkt in staat sporen te vormen. Maar omdat gisten in zeer grote kolonies samenleven (tot meer dan honderdmiljoen cellen) is de opbrengst aan vruchtbare sporen toch nog voldoende. De sporen van deze gistsoorten kunnen bovendien 'van geslacht veranderen' en zijn daardoor ook in staat om sporen afkomstig van de eigen cel te bevruchten. Deze manier van soortvorming komt ook in de vrije natuur voor, vermoeden de onderzoekers. En waarschijnlijk niet alleen bij gist. Ook algen, schimmels, mossen en varens hebben een sporen-voortplanting, en bij hen zou op deze wijze dus ook soortvorming kunnen optreden. De onderzoekers kruisten beide gistsoorten en isoleerden uit het nageslacht 80 levensvatbare hybride sporen. Die lieten zij zelfbevruchten. De gistgeneratie die daaruit ontstond bleek bijna net zo vruchtbaar (90%) als de beide oudersoortenbijna 100%). Maar terugkruising van deze generatie met de oorspronkelijke oudersoorten verliep zeer moeizaam. Dat wijst er volgens de onderzoekers op dat er in twee generaties soortvorming is opgetreden. De nieuwe soort krijgt van beide oudersoorten eigenschappen mee. Bakkersgist groeit optimaal bij 30 graden Celsius en Saccharomyces paradoxus bij 10 graden Celsius. Het hybride nageslacht was in staat tot snelle groei onder beide omstandigheden. Wel was het iets minder productief vergeleken met beide oudersoorten bij hun favoriete tempertuur, maar omgekeerd was het productiever vergeleken met een van de oudersoorten bij een niet-optimale temperatuur. Ook voor bierbrouwers kan deze vinding interessant zijn om het gist dat zij gebruiken te optimaliseren voor wisselende omstandigheden gedurende het brouwproces.

(SANDER VOORMOLEN)