Geplaatst Achtergrond
Foto: Bokt Wiki
Ooit kreeg wetenschapper John Bertram, docent aan de Cumming School of Medicine, de vraag of paarden kunnen galopperen op de maan. Hoewel deze vraag erg eenvoudig lijkt, kon John Bertram het antwoord niet geven.
John Bertram is expert op het gebied van bewegingswetenschappen. De voortbeweging van zoogdieren, ook wel de locomotie genoemt, is een ingewikkeld onderwerp. In het geval van paarden wordt de meest energiezuinige tred bepaald door evolutie: het is genetisch bepaald.
Een paard beheerst van nature drie gangen; de stap, de draf en de galop. De stap is een viertaktgang, de draf een tweetaktgang en de galop een drietaktgang. Afhankelijk van de snelheid van het paard is elke gang efficiënt. Hierbij verbruikt stap het minste energie op een lage snelheid. Op een hogere snelheid zal deze viertaktgang juist de meeste energie kosten: er moet immers steeds een been aan de grond blijven. Vergelijk het eens met snelwandelen bij de mens, hoe sneller je moet wandelen hoe groter de drang is een zweefmoment in te bouwen en je tred te veranderen.
Een paard wat moet snelwandelen zal dan ook eerder geneigd zijn over te gaan naar draf. Omdat de snelheid hoger wordt zal een snellere gang minder van het paard vergen. Wanneer de snelheid te hoog wordt voor de draf zal een paard overgaan tot galop. Uiteraard ben je hier ook afhankelijk van het type paard wat je hebt: zo zal een draver op hogere snelheden kunnen doordraven dan bijvoorbeeld een Gelders of Gronings paard.
Elke gang kenmerkt zich door een eigen ritme. Dit ritme wordt bepaald door zenuwcellen in het ruggenmerg. Op de juiste momenten sturen deze zenuwcellen signalen door naar de zenuwen die op hun beurt de juiste spieren aansturen. Dit is een proces wat bij het gemiddelde paard alleen de stap, draf en galop kent. In het genoom van een paard kunnen echter, naast stap en draf, ook andere viertakt en tweetakt gangen voorkomen: Tölt en Telgang. Hier wordt bij rassen waaronder de IJslander op geselecteerd en gefokt.
In Zweden is er wetenschappelijk onderzoek gedaan naar het genoom van vier en vijfgangers. Hierbij werden dertig viergangers en veertig vijfgangers genetisch vergeleken. Er bleek een systematisch verschil bij vijfgangers te bestaan: een consistente mutatie binnen één specifieke regio in het genoom. In deze regio zijn er drie genen van de DMRT-familie te vinden. De drie genen bepalen de transcriptiefactoren. Transcriptiefactoren zijn eiwitten die de activiteit binnen de genen bepalen. Ze verbinden zich aan een stuk van het DNA om te zorgen dat cellen deze wel of niet uitlezen. We kunnen stellen dat transcriptiefactoren de genen in een organisme aansturen.
Het DNA bestaat uit vier bouwstenen, de zogenaamde nucleotiden. Deze worden in drietallen (de codons of tripletten) afgelezen. Elk drietal bepaalt de samenstelling van het eiwit. Twee codons geven een stopteken: de zogenaamde stopcodons. Wanneer deze door mutatie te vroeg ontstaat wordt een eiwit vroegtijdig stopgezet wat een mutatie kan veroorzaken. Bij vijfgangers zit dit in de eerder genoemde DMRT genen: het DMRT3. De DMRT3 is bij vijfgangers daarom niet functioneel.
Om te meten wat het effect is van de missende DMRT3 werd onderzoek gedaan met muizen. Een groep met dezelfde mutatie als de vijfgangers werd tegenover een controlegroep zonder de mutatie geplaatst. De muizen werden onderworpen aan diverse bewegingstesten: lopen, rennen, balansoefeningen en zwemoefeningen. De gemuteerde muizen hadden net als de controlegroep geen problemen met balans en motorische coördinatie. Met zwemmen en lopen bleken er wel verschillen merkbaar: in het water toonde de testgroep spastische bewegingen en ze presteerden minder. Met lopen kon de testgroep de controlegroep niet bijbenen op hogere snelheid. Ook verschilden de loopritmes.
Eenzelfde observatie werd gedaan bij paarden met vijf gangen. Op de snellere gangen, de draf en galop, scoorden ze beduidend slechter dan de viergangers.
Ik moest eerst even bijkomen van het lachen 
