De vraag laat ons maar niet los: Wat was er eerst, de kip of het ei? Deze vraag wordt al millennialang gesteld, en de antwoorden variëren van filosofie tot onzin. Met de ontdekking van de big bang bleek dat ja te zijn. Hierna konden astronomen de vraag van Plutarchus ook in letterlijke zin gaan onderzoeken.

De wetenschap is vrij stellig: eieren werden lang voordat de eerste kip kakelde gelegd. Maar als we erop staan dat het ei een kippenei is, hebben we een nieuwe breinbreker die biologen, paleontologen en genetici niet loslaat.

Toen de Grieks-Romeinse filosoof Plutarchus de vraag in de 1e eeuw n.Chr. formuleerde, zocht hij eigenlijk een antwoord op de vraag of het heelal een begin heeft. Astrofysicus Neil deGrasse Tyson zei er twee millennia later het volgende over: ‘Wat er eerst was? Het ei, gelegd door een vogel die geen kip was.’

De meeste onderzoekers zijn het met Tyson eens, omdat de oudste gefossiliseerde eieren honderden miljoenen jaren oud zijn en de eerste kuikens zo’n 58.000 jaar geleden piepten, volgens wiskundige modellen. Uit nieuwer onderzoek blijkt verder dat het huishoen, of de Gallus gallus domesticus, afstamt van twee soorten junglekippen uit Zuidoost-Azië - een resultaat dat Tysons theorie lijkt te staven. Eieren bestonden dus eerder dan de kip zoals wij die kennen.

Maar dan zou Plutarchus een nieuwe vraag stellen: wat was er eerst, de junglekip of het ei? Zo kun je vragen blijven stellen en wordt de jacht op het allereerste ei nog raadselachtiger en theoretischer.

De evolutie van het ei

Reptielenei transformeerde leven. De eieren die we versieren met Pasen en waarvan we een omelet maken, ontstonden op zijn laatst circa 312 miljoen jaar geleden bij een groep viervoeters genaamd amniota, de voorouders van de huidige reptielen, vogels en zoogdieren.

Het nieuwe ei was een reuzensprong in de evolutie, omdat het de weg vrijmaakte voor sterkere en grotere eieren, die zonder uit te drogen op het land konden worden gelegd. De vraag zou dus moeten zijn: wat was er eerst, de viervoeter of het ei? Ook die zou niet het juiste antwoord opleveren. Want vóór de vroege amniota legden vissen en padden geleiachtige eieren in het water.

Alle planten en dieren die zich door paring voortplanten, ontwikkelen geslachtscellen, of gameten. De mannelijke heten zaadcellen en de vrouwelijke eicellen. Zaad- en eicellen maken samen een zygote, de eerste cel van het nieuwe leven die zich deelt en uiteindelijk wordt geboren, als zoogdier of vogel.

Vlak na het zygotestadium, zo wijst onderzoek uit, is de foetus op hoofdlijnen - placering van hoofd, lijf en ledematen - klaar en wordt deze ingekapseld in een ei. Dit suggereert dat het ei een evolutionaire toevoeging is die de kwetsbare foetus van sommige soorten moet beschermen. Dus: de kip voor het ei.

Onderzoek en ontdekkingen

Bij Plutarchus’ vraag en het antwoord daarop blijf je in kringetjes ronddraaien. Onderzoekers van de Britse universiteiten van Sheffield en Warwick stuitten op het antwoord toen ze onderzoek deden naar hoe de schaal van een kippenei eigenlijk ontstaat. Eureka! Wat bleek: voor de vorming van een eierschaal is een bepaalde proteïne onmisbaar.

En die proteïne, ovocledidin-17 heet-ie trouwens, komt alleen voor in de eierstokken van een kip. Om een lang verhaal kort te maken: geen ei zonder kip, dus de kip was eerst. Maar toch ook geen kip zonder ei, zou je zeggen? Ook daar dachten de Britse geleerden over na.

Naast heel veel andere mogelijkheden, bestonden er al langer theorieën dat de voorlopers van de kippen zijn geëvolueerd tot dieren die harde eieren konden leggen. Opgelost Die mogelijkheid blijft gewoon overeind, terwijl er een streep kan door de mogelijkheid dat de eerste kip uit een ei is gekropen.

Het vraagstuk waar kleuterklassen, oude Grieken en filosofen al eeuwen hun hoofd over braken, is opgelost. "Toen we de resultaten bekeken, beseften we pas dat we een tijdloos vraagstuk hadden opgelost. We waren er zelf ook nogal verbaasd over", aldus een van de onderzoekers tegenover het Engelse tabloid The Sun.

De vorming van een eierschaal is om een andere reden heel fascinerend: zo licht en toch zo stevig en een kip produceert hem binnen enkele uren. De grootste supercomputer in Groot-Brittannië deed er weken over in een simulatie. "Als we iets vergelijkbaars zouden kunnen maken, dan betekent dat niets minder dan een revolutie", volgens diezelfde wetenschapper.

Embryonale ontwikkeling en eencellige organismen

In een prehistorisch eencellig organisme is een celdeling ontdekt die lijkt op die van een dierlijk embryo. Later evolueerden dieren, meercellige organismen, die zich vanaf één cel, de eicel, ontwikkelden tot complexe wezens. Deze embryonale ontwikkeling verloopt in verschillende stadia die opvallende overeenkomsten vertonen tussen dierlijke soorten en mogelijk al stammen uit een tijd vóór de eerste dieren.

In een nieuwe studie hebben onderzoekers de eencellige soort Chromosphaera perkinsii bestudeerd. Omdat dit eencellige organisme zich meer dan een miljard jaar geleden afsplitste van de dierlijke evolutielijn, verschaft het belangrijke inzichten in de processen die mogelijk geleid hebben tot de overgang naar meercelligheid.

Het onderzoek naar C. perkinsii leidt tot een opmerkelijke ontdekking. Zo ontdekten de wetenschappers dat de cellen, zodra ze hun maximale grootte hebben bereikt, zich delen zonder verder te groeien. Vervolgens vormen ze multicellulaire structuren. Opmerkelijk is dat deze structuren ongeveer een derde van hun levenscyclus intact blijven en minstens twee verschillende celtypen bevatten, wat een verrassend fenomeen is voor dit soort organisme.

Nog verrassender is de manier waarop deze cellen zich delen en de driedimensionale structuur die ze aannemen. Dit lijkt namelijk sterk op de vroege stadia van de embryonale ontwikkeling bij dieren.

Deze waarnemingen wijzen op twee mogelijke verklaringen: ofwel de genetische programma’s voor embryonale ontwikkeling bestonden al vóór de opkomst van dieren, of C. perkinsii ontwikkelde zich onafhankelijk om vergelijkbare processen te vertonen. Vergeet dus de kip, want mogelijk was toch het ei er het eerste.

Deze ontdekking zou overigens ook nieuwe inzichten kunnen bieden in een ander langlopend wetenschappelijk debat over fossielen van 600 miljoen jaar oud die op embryo’s lijken. Al met al werpt de studie, gepubliceerd in Nature, nieuwe perspectieven op de overgang van eencellige naar meercellige organismen en kan de manier waarop we de evolutie van multicellulaire levensvormen begrijpen, fundamenteel veranderen.

Nieuwe perspectieven en conclusies

Wetenschappers hebben het gekraakt. Is er nu een team van de School of Earth Sciences - van de Universiteit van Bristol - in het Verenigd Koninkrijk erin geslaagd een resultaat voor te leggen. Recente ideeën zouden suggereren dat eieren letterlijk miljoenen jaren geleden werden gelegd door dinosaurusvoorouders van kippen - lang voordat kippen zelfs maar waren geëvolueerd.

Deze wetenschappers hebben ontdekt dat de vroegste reptielachtige voorouders van de kip (die zelfs nog langer geleden bestonden, voordat dinosaurussen iets waren) misschien niet echt eieren hebben gelegd. We spreken hier over een veel diepgaander kip-of-ei-debat, dan die we op het schoolplein hadden.

In de studie, gepubliceerd in Nature Ecology & Evolution, nam het team van wetenschappers 51 fossiele soorten en 29 levende soorten en verdeelde deze in twee categorieën voor onderzoek. De categorieën zijn - eierleggend (eieren met harde of zachte schaal leggend) en levendbarend (het baren van levende jongen) - zoals wij mensen doen.

Er wordt gezegd dat deze vroege reptielachtige voorouders van kippen levendbarend waren - ze baarden levende dieren en legden dus geen eieren. Ze zeggen dat hun onderzoek impliceert dat verlengde embryoretentie (wanneer de moeder haar jongen vasthoudt vóór de geboorte) de ultieme bescherming was voor met name deze groep dieren - dus eigenlijk was het baren van een levende kip in die tijd veiliger dan het leggen van een ei.

En in veel meer wetenschappelijke termen zei professor Michael Benton van de Universiteit van Bristol: ‘Vóór de amnioten waren de eerste tetrapoden die ledematen ontwikkelden uit visvinnen over het algemeen amfibische gewoonten.’

‘Ze moesten in of nabij water leven om zich te voeden en voort te planten, zoals moderne amfibieën zoals kikkers en salamanders. Toen de amnioten 320 miljoen jaar geleden op het toneel verschenen, waren ze in staat zich los te maken van het water door een waterdichte huid te ontwikkelen en andere manieren om waterverlies te beheersen. Heeft het klassieke ‘reptielenei’-model van de leerboeken naar de prullenbak verwezen.’

En projectleider, professor Baoyu Jiang, zegt: ‘Deze standaardvisie is aangevochten. Biologen hadden gemerkt dat veel hagedissen en slangen een flexibele voortplantingsstrategie vertonen over ovipariteit en levendigheid.’

‘Soms vertonen nauw verwante soorten beide gedragingen. En het blijkt dat levendbarende hagedissen veel gemakkelijker terug kunnen keren naar het leggen van eieren dan werd aangenomen.’

Dus het lijkt erop dat het debat toch kan worden gekraakt, of op zijn minst weer worden aangewakkerd. Deze wetenschappers beweren nu dat de kip - wetenschappelijk gezien -dus écht eerder dan het ei was. Lang voordat er kippen waren, legden vissen, amfibieën en reptielen al eieren. Wat dat betreft, is het antwoord onherroepelijk: het ei.

Op een gegeven moment produceerde een bijna-kip een ei met een vogel wiens genetische samenstelling, vanwege een kleine mutatie, volledig kip was. Omdat genetische veranderingen altijd geleidelijk gaan, is het vinden van die precieze scheidslijn vrijwel onmogelijk, maar zo’n 7000 jaar geleden werden kippen gedomesticeerd en gingen afwijken van hun wilde tegenhangers. De bijna-kip kan dus alleen kippen kweken door een ei te leggen.

De oud-Griekse filosoof Plutarchus brak zich rond het jaar 100 al het hoofd over de kip-ei-kwestie. Hij vond het een vermakelijke ‘kleine vraag’. Tweeduizend jaar later houdt die de wetenschap nog steeds bezig. Wat zeggen biologen van nu erover? En wat vertelt dit ons over evolutie?

Het ietwat flauwe antwoord op die vraag: het ei, want eieren ontstonden veel eerder dan kippen. Misschien was het toch de kip. De meeste evolutiebiologen hebben een simpel antwoord op de kip-of-ei-vraag: het ei was er eerst. Dat bestaat namelijk al heel lang. Zo’n 500 miljoen jaar geleden legden vissen hun larven in een beschermend zakje met een dooier als voeding.

Daarna, zo’n 350 miljoen jaar geleden, legden insecten als eerste een ingenieus eitje op land. Er zat een vruchtvlies in om de larve tegen uitdroging te beschermen en het had een stevige buitenkant. Vervolgens produceerden ook de eerste reptielen, de dinosauriërs, eieren met een vruchtvlies en een leerachtige schaal. Bij latere dinosoorten werd die eischaal hard en kalkachtig. En daarna legde ook de eerste vogel, Archaeopteryx, zo’n 150 miljoen jaar geleden eieren met harde schaal.

Tot nu toe werd aangenomen dat de gedomesticeerde kip zo’n zesduizend jaar geleden ontstond uit het bankivahoen, een Aziatische vogelsoort. Volgens onderzoek uit 2022 van de Duitse Ludwig Maximilians-universiteit bestaat onze kip zelfs nog korter; pas sinds 1650 voor Christus.

Het wordt lastiger als je je afvraagt: wat was er eerder, de kip of het kippenei? Manon de Visser, onderzoeker aan de Universiteit Leiden en Naturalis Biodiversity Center, én Face of Science: “Er zijn biologen die zeggen: een kippenei heeft een bepaalde harde eischaal, waarvoor een variant van calcium nodig is.

De Visser hakt de knoop door. “Ik zou zeggen dat beide, zowel kip als kippenei, eerst waren. Het ei ís de kip.” Je kunt de mens tenslotte ook niet los zien van een sperma- of een eicel, of een plant van een zaadje.

Laten we even aannemen dat de kip en het ei inderdaad samen zijn ontstaan. Normaal gesproken ontstaat een nieuwe soort door natuurlijke selectie. “Dat mechanisme werkt niet doelgericht”, zegt De Visser. “Een dier of plant ontwikkelt een eigenschap die op een bepaald moment in een bepaalde omgeving toevallig goed werkt.” Zoals goed tegen hitte kunnen, of veel eieren leggen. “Individuen met die eigenschap leven langer en zijn gezonder; daardoor krijgen ze meer nakomelingen.” En daaruit ontstaat dan, na veel generaties, een nieuwe soort.

Nu speelde bij de evolutie van de kip nog een andere factor: de mens. Uit het eerdergenoemde onderzoek van de Ludwig Maximilians-universiteit bleek dat de allereerste kippen vooral voorkwamen op plekken waar mensen gierst of rijst verbouwden. De hoenders die daar kwamen rondscharrelen, werden huisdieren.

Die werden eerst gehouden voor de gezelligheid en de sier. Later werd het hoen leverancier van vlees en eieren. Met de vlezigste en vaakst eier-leggende hoenders werd verder gefokt. Zo kreeg je, uiteindelijk, de dikke kippen die we nu kennen, die het hele jaar door leggen en niet alleen in het broedseizoen, zoals hun bankiva-voorouders.

Nieuwe soorten ontstaan, kortom, door natuurlijke selectie of menselijke wensen. Of door een vreemde evolutionaire sprong, zoals onderzoek van de Universiteit van Singapore uit januari 2023 uitwees. Inmiddels blijkt het bankivahoen namelijk zo vaak gekruist met gewone kippen dat de ‘oervogel’ steeds meer kippen-DNA krijgt. Nog even en dan is de voorouder van de kip dus genetisch gelijk aan haar nazaat. En hoe zit het dan met de kip-ei-kwestie?

Misschien kun je het beste het voorbeeld van Plutarchus volgen en het gewoon als vermakelijke ‘kleine vraag’ zien om met vrienden over te bomen. Er zijn meerdere antwoorden mogelijk die allemaal best aannemelijk zijn. Het ei ontstond eerst. Of de kip.

Meer precies, keken de wetenschappers naar amnioten, een groep gewervelde dieren die hun embryotische ontwikkeling doormaken in een amnion, oftewel in een beschermende holte in het ei, omhuld door een membraan. Het idee dat een ei met harde schaal het grote succesverhaal van deze amnioten is, wordt breed gedragen in de wetenschap.

Britse en Chinese onderzoekers komen echter tot een heel andere conclusie, nadat ze 51 fossiele diersoorten en 29 levende diersoorten uitvoerig hebben bestudeerd. De vroegste evolutionaire takken van de amniota, namelijk de mammalia (zoogdieren), de lepidosauriërs (hagedissen en hun naaste familie) en archosauriërs (dinosaurussen, krokodillen en vogels) waren hoogstwaarschijnlijk levendbarend. De kip kwam dus wel degelijk voor het ei!

Ook hebben de onderzoekers bewijs gevonden voor ‘verlengde embryoretentie’ (EER) in deze archaïsche amniota. Het onderzoek noemt EER de beste overlevingsstrategie van deze diergroepen en ontkracht het ei met harde schaal als grootste innovatie in de evolutie.

“Voordat de eerste amnioten de aarde bevolkten, waren het de tetrapoden die ledematen ontwikkelden vanuit de vinnen van visachtigen. Ze hadden hoofdzakelijk amfibische trekken en waren afhankelijk van het water voor hun voedsel en om zich voort te planten. “Toen de amnioten 320 miljoen jaar geleden op het toneel verschenen, lukte het ze om los te breken van het water door een waterbestendige huid te kweken en andere evolutionaire handigheidjes te ontwikkelen, waardoor ze beter om konden gaan met droogte. Het amniotische ei zou hierbij een cruciale rol hebben gespeeld. Het amniotische ei.

“Maar deze standaarduitleg werd steeds meer tegengesproken door biologen die doorkregen dat hagedissen en slangen een veel flexibeler voortplantingsstrategie hebben dan gedacht. Ze zijn namelijk in staat om te wisselen tussen oviparie en viviparie”, vult professor Baoyu Jiang aan.

“Het komt voor dat nauw verwante soorten zowel eierleggend als levendbarend gedrag vertonen. Vivipare hagedissen kunnen veel makkelijker omschakelen naar oviparie dan wij voor mogelijk hielden.”

Onderzoeker Armin Elsler voegt daaraan toe: “Als we kijken naar de fossielen, dan zien we dat veel van hen, zoals de ichthyosauriërs en plesiosauriërs (waterreptielen), levendbarend waren. Het heen en weer gaan tussen ei en levend baren, dat wij beschrijven in de studie, is onder andere te zien bij de choristodera-fossielen uit het Krijt in China.

“EER komt tegenwoordig nog heel veel voor onder slangen en hagedissen. De lengte van de tijd dat de moeder de jongen in de buik kan vasthouden, is ook nog eens flexibel. Dit proces zorgt ervoor dat de jongen zich optimaal kunnen ontwikkelen, hoe de omstandigheden ook zijn. De moeder kan eieren leggen of de jongen levend baren, en dan ook nog op verschillende momenten in de ontwikkeling. Wij hebben bewezen dat er grote ecologische voordelen zitten aan EER.

“Als gevolg van onze studie en het werk van vele vakgenoten in de afgelopen jaren, kan het klassieke ‘reptielenei’-model de prullenbak in. Het is nu duidelijk dat de eerste amnioten evolutionair voordeel behaalden door hun jongen te beschermen met EER. De ontwikkeling van het ei met harde schaal blijkt veel minder impact te hebben dan gedacht”, besluit professor Benton.

“Of de eerste amniotische baby’s geboren werden uit een ei of als levende, kleine insecteneters, is onduidelijk.

labels: #Kip #Ei

Zie ook: