Nagel gaf knaagdier evolutionair voordeel

De reuzenwolkrat (Phloeomys cumingi), oorspronkelijk afkomstig uit de Filipijnen, houdt met duimnagels zijn voedsel vast. Foto: Forest Botial-Jarivis.

Nagel, klauw of niets: de duim van knaagdieren kent vijf varianten die samenhangen met leefwijze en voedselgebruik. Die bescheiden verschillen liggen aan de basis van hun evolutionair succes.

Het bescheiden knaagdierduimpje blijkt een cruciale innovatie in de evolutiegeschiedenis. Uit een fylogenetische vergelijking van 522 geslachten, verspreid over vrijwel alle knaagdierfamilies, blijkt dat de meeste soorten een nagel of klauw dragen of droegen op hun eerste vinger (D1), een eigenschap die minstens dertig miljoen jaar oud is (Science, 5 september). Met behulp van een uitgebreide morfologische dataset en modellen voor reconstructie van voorouderlijke kenmerken konden de onderzoekers nagaan hoe vaak nagels, klauwen en nagelloze duimen onafhankelijk van elkaar zijn ontstaan.

Die kleine nagel vergrootte de handigheid van de knaagdierpoot. Daarmee konden dieren voedsel beter fixeren terwijl ze hun kenmerkende snijtanden gebruikten om noten en zaden open te maken. Het samenspel van grip en bijtkracht gaf knaagdieren een ecologisch voordeel na het uitsterven van multituberculaten, een groep die eerder dezelfde niches bezette. De nagel op D1 blijkt het oorspronkelijke kenmerk van de orde. Varianten ontstonden later en onafhankelijk in uiteenlopende clades. Gravende soorten, zoals zakratten, ontwikkelden herhaaldelijk een klauw, terwijl andere groepen – waaronder cavia’s en stekelvarkens – de nagelstructuur geheel verloren. De onderzoekers onderscheiden vijf toestanden: nagel, klauw, geen nagel, tussenvormen en volledig verlies van het vingerkootje. Die diversiteit hangt sterk samen met gedrag. Soorten die hun voedsel met mond én handen hanteren hebben vrijwel altijd een nagel. Soorten die uitsluitend oraal eten, zijn de nagel vaak kwijtgeraakt. Ook de leefwijze speelt een rol: boombewonende en klimmende soorten hebben meestal een nagel, terwijl gravers vaker een klauw vertonen. Terrestrische soorten laten alle varianten zien, wat de flexibiliteit van hun aanpassingen onderstreept. De onderzoekers benadrukken dat de duimnagel daarmee geen rudimentair restant is, maar een functionele aanpassing die de veelzijdigheid van de knaagdierenpoot vergrootte. Waar de opponeerbare duim bij primaten een sleutelinnovatie werd, lijkt ook deze bescheiden variant te hebben bijgedragen aan het succes van de grootste zoogdierorde.

Fotografische overzicht van het voorkomen van nagels bij knaagdieren in relatie tot het hanteren van voedsel. Bron: Missagia e.a., Science, 5 september 2025

‘Het is een gedetailleerde studie die suggereert dat de evolutie van de duim een belangrijke bijdrage heeft geleverd aan de diversificatie van de knaagdieren’, reageert de Groningse evolutiebioloog Rampal Etienne, niet betrokken bij de studie. ‘Ze laten zien dat de variatie in de duim en duimnagel gekoppeld is aan variatie in voedselgebruik en leefwijze. Ze onderscheiden vijf vormen, maar de vraag blijft hoeveel die vormen precies hebben bijgedragen aan de enorme soortenrijkdom. Ook zou een analyse of een specifieke vorm de snelheid van soortvorming heeft verhoogd niet hebben misstaan, maar het is een inspirerende studie met een rijkdom aan nieuwe data.’