Gorilla’s zijn onderverdeeld in twee soorten en vier ondersoorten. De afgelopen jaren hebben habitatverlies, stroperij en uitbraken van ziekten ertoe geleid dat drie van de vier ondersoorten op de Rode Lijst van de IUCN (International Union for Conservation of Nature) als ernstig bedreigd zijn opgenomen. Analyse van het complete gorilla DNA vergroot onze kennis van de wilde soorten enorm. Het biedt inzicht in de populatie opbouw, diversiteit, evolutionaire geschiedenis en lokale ecologische aanpassing. Dit is belangrijk omdat het kan worden gebruikt om bedreigde populaties te identificeren en effectieve natuurbehoudsmaatregelen te ontwikkelen.

Uit een onlangs gepubliceerde, op genoom gebaseerde, studie over de evolutionaire geschiedenis van gorilla’s is gebleken dat de westelijke gorilla’s (Gorilla gorilla) en de oostelijke gorilla’s (Gorilla beringei) ongeveer 150.000-180.000 jaar geleden uit elkaar gingen. Verdere splitsingen in de huidige ondersoorten vonden ongeveer 80.000 jaar geleden plaats binnen de westelijke gorilla’s (westelijke laaglandgorilla’s en Cross River-gorilla’s), terwijl de oostelijke gorilla-ondersoorten (berggorilla’s en Grauer gorilla’s) zich slechts 10.000-20.000 jaar geleden scheidden. Algemeen wordt aangenomen dat de voorouders van de Grauer gorilla’s en berggorilla’s zich eerst splitsten, gevolgd door de scheiding van de twee berggorillapopulaties, die van Bwindi en Virunga.

Een opvallende uitkomst van nieuw onderzoek is echter dat het een nauwere genetische relatie suggereert tussen de Grauer gorilla’s en de berggorilla’s in de Virunga dan tussen de berggorilla’s van de Virunga en de berggorilla’s in Bwindi. Bovendien leveren de genetische analyses bewijs voor een daaropvolgende uitwisseling van genen tussen populaties, met bewijs van genetische vermenging tussen Cross River gorilla’s en Grauer gorilla’s, ongeveer 9.000-12.500 jaar geleden en zelfs nadat deze laatste uiteenvielen in Grauer gorilla’s en berggorilla’s. Gezien de huidige verspreiding van de ondersoorten met een afstand van meer dan 1000 kilometer tussen de Cross River gorilla populatie en de Grauer gorilla populatie kan deze observatie op het eerste gezicht zeer verrassend lijken. Kijken we echter naar de mogelijke gevolgen van klimaatveranderingen tijdens de laatste ijstijd en de daaropvolgende vochtige klimaatperioden in centraal Afrika voor de uitbreiding en inkrimping van gorillagebieden zijn deze resultaten niet helemaal onmogelijk.

Figuur 1. Hypothetische gorillapopulatie dynamiek gedurende de afgelopen 50.000 jaar volgens van der Valk et al, 2024. 1 kya = 1000 jaar

Een mogelijk scenario
De auteurs van de studie stellen het volgende scenario voor: Na de splitsing tussen westelijke en oostelijke gorilla’s, maar vóór het laatste ijstijdmaximum (Fig. 1A; 50.000-26.000 jaar geleden), hadden oostelijke gorilla’s een breed verspreidingsgebied dat grote delen van Centraal-Afrika besloeg. Tijdens het laatste ijstijd maximum (Fig. 1B; 26.000-20.000 jaar geleden) veranderde het landschap als gevolg van lagere temperaturen, minder regen en afnemende luchtvochtigheid. Bossen werden savannes en meren droogden op. Deze verandering leidde tot de scheiding van de Virunga- en Bwindi-berggorilla’s. Toen de luchtvochtigheid weer toenam (Fig. 1C; zo’n 14.500 jaar geleden), vulden de meren zich en breidden de bossen zich uit, waardoor de Virunga gorilla’s zich konden verspreiden naar gebieden die tegenwoordig door de Grauer gorilla’s worden bewoond. Tegelijkertijd verspreidden de Cross River-gorilla’s zich naar het oosten, wat resulteerde in genetische uitwisseling met de voorouders van de huidige Grauer gorilla’s. Na het einde van de natte periode (Fig. 1D; 6000-5000 jaar geleden) was er een verdere afname van het geschikte leefgebied, wat leidde tot isolatie tussen populaties. Menselijke invloeden hebben dit verergerd.

Het onderzoeksteam ontdekte verder dat westelijke gorilla’s een grotere genetische diversiteit vertonen dan oostelijke gorilla’s. De zeer kleine populatieomvang van de Cross River-gorilla’s (minder dan 250 volwassenen) en de drastische populatiedaling in de afgelopen 200-250 jaar lijken echter een stempel te hebben gedrukt op de genetica van gorilla’s. De genetische diversiteit bij oostelijke gorilla’s is aanzienlijk verminderd in vergelijking met westelijke laaglandgorilla’s. Vooral berggorillapopulaties hebben de afgelopen 100.000 jaar te maken gehad met een flinke daling in aantallen als gevolg van hun beperkte en gefragmenteerde verspreidingsgebied, en zullen daarom waarschijnlijk een hoger inteeltpercentage kennen. Deze grotere daling in aantallen bij de Virunga-berggorilla’s is deels te wijten aan “bottleneck effects” in de populatie in de jaren zestig. Dit betekent dat er nog zeer klein aantallen vruchtbare individuen nakomelingen voortbrachten, vergelijk kolonisten in een nieuw land als er maar tien mensen zijn die zich voortplanten is iedereen uiteindelijk familie van elkaar. De genetische informatie is als het ware door een ‘flessenhals’ gegaan.

Specifieke genen voor elke gorilla ondersoort
Hoewel recente uitwisselingen van genen tussen gorilla populaties vanuit geologisch perspectief hebben plaatsgevonden, vertonen alle gorilla-ondersoorten lokale adaptieve kenmerken. Het onderzoek identificeerde genen onder selectie** en unieke genvarianten die specifiek zijn voor elke gorilla-ondersoort. Deze genen coderen voor functionele kenmerken die verband houden met immuniteit, voeding, spierontwikkeling, haarmorfologie en gedrag, wat wijst op mogelijke lokale aanpassing. Functionele verschillen zijn duidelijk te zien in de verschillende diëten van de populatie. Met name het relatieve aandeel fruit varieert sterk. Verschillende ziekteverwekkers, habitatvoorkeuren en sociale structuur zullen ook een rol spelen.

Over het geheel genomen biedt deze uitgebreide analyse van het complete gorilla DNA waardevolle inzichten in de diversiteit van gorilla’s, lokale aanpassingen en evolutionaire relaties. De resultaten benadrukken het belang van genetisch onderzoek bij de ontwikkeling van strategieën voor het behoud deze zeer bedreigde primaten.

Bron: van der Valk, T., Jensen, A., Caillaud, D. & Guschanski, K. (2024): Comparative genomic analyses provide new insights into evolutionary history and conservation genomics of gorillas. BMC Ecology and Evolution 24, 14
Figuur 1. Uit van der Valk. et al., (2024)
** Wil een eigenschap positieve selectie ondergaan, dan moet twee kenmerken hebben. Ten eerste moet de eigenschap gunstig zijn; met andere woorden, het moet de kans op overleven en reproductie van het organisme vergroten. Ten tweede moet de eigenschap erfelijk zijn, zodat deze kan worden doorgegeven aan de nakomelingen van een organisme.