Tussen alle exotische reizen en talloze televisieoptredens door wipte bioloog Freek Vonk vorige week even het Leidse Academiegebouw binnen om te promoveren.

Door Bart Braun Bioloog Freek Vonk heeft het druk gehad, de laatste jaren. Hij mocht regelmatig aanschuiven bij De Wereld Draait Door, kreeg zijn eigen televisieshows, een kinderboek, en columns in Sp!its, Kijk en Tros Kompas. Zijn reptielenverzameling werd uitgebreid met onder meer een anaconda en een koningscobra – voormalig eigendom van een Britse vriend die door een van zijn slangen was doodgebeten. Zelf werd Vonk twee keer gebeten door een gifslang, en een keer door een haai.

De afgelopen maand dook hij met witte haaien in Zuid-Afrika, verzorgde hij weesolifantjes in Zambia, om door te vliegen naar Suriname voor weer andere televisieopnames. Als deze krant verschijnt, is hij voor onderzoek onderweg naar Borneo voor National Geographic en zijn nieuwe werkplek Naturalis. In de tussentijd wipte hij even binnen bij het Leidse Academiegebouw, om te promoveren. Waarschijnlijk was hij de eerste aio aan de Universiteit Leiden die zijn manager meenam naar de promotieplechtigheid.

Ondanks de hectiek heeft Vonk zonder vertraging zijn proefschrift afgemaakt. Een blik in het boek laat zien hoe dat kon: een belangrijk hoofdstuk stamt nog uit zijn studententijd, van voor hij met promoveren begon. Dat is volkomen normaal: wie promoveert op de plek waar hij stage liep, neemt die stageresultaten natuurlijk mee. Alleen valt dat normaal gesproken niet op, omdat de meeste studenten hun stageresultaten niet publiceren. En al helemaal niet in het toptijdschrift Nature. En al helemaal niet twee keer.

Vonk wordt te pas en te onpas vergeleken met Steve Irwin, de Australische crocodile hunter die zes jaar geleden overleed na een aanvaring met een stekelrog. Dat doet de Leidse bioloog tekort: hij is niet alleen dierengek en showman, maar ook nog wetenschapper.

Zijn proefschrift bestrijkt een veelheid aan onderwerpen: embryologie, genetica, farmacologie. 'De meeste promoties leiden ertoe dat iemand uiteindelijk heel erg veel weet van heel erg weinig', vertelt hij. 'Ik vind juist heel veel van de natuur interessant, en slangen in het bijzonder. Liever pak ik grote vraagstukken aan. Juist als je verschillende methoden en technieken gebruikt, en samenwerkt met verschillende mensen, kan je met verschillende bewijzen aankomen. Dan behandel je de vragen met een integrale aanpak.'

Een van de vragen waar Vonk zich de afgelopen jaren mee bezighield, is waarom slangen een slangenvorm hebben. Ze zijn niet alleen maar langwerpig: je hebt ook langwerpige mensen, maar die hebben nog steeds een kop, een duidelijk aparte nek, een schouderpartij en daaronder een ribbenkast. De voorkant van een slang is eigenlijk alleen maar een lange buis van ribben met een bek eraan. 'Verlies van regionalisatie' is hoe Vonk dat beschrijft.

Om te weten hoe dat moleculair-genetisch werkt, vergeleek hij slangenembryo's met die van muizen. Hij keek daarbij naar de zogeheten Hox-genen die als een soort bouwplan coderen voor het basispatroon van het lichaam. Alle beesten hebben Hox-genen die beschrijven hoe de vorm van zo'n beest moet zijn; hussel ze door elkaar in fruitvliegjes en je krijgt mismaakte beesten waarbij poten uit de kop groeien in plaats van antennes.

Alle reden, kortom, om te denken dat bij slangen die Hoxen anders in elkaar zitten dan bij muizen. Dat was dan ook de hypothese van een Nature-artikel uit 1999 over slangenvormen.

Hij klopt alleen niet, stelden Vonk en zijn mede-onderzoekers vast. 'De genen zijn eigenlijk hetzelfde maar genen die bij muizen de ontwikkeling van extra ribben blokkeren, staan ook bij slangen gewoon aan, terwijl er toch ribben worden ontwikkeld. Er is dus iets anders aan de hand, al weet ik nog niets wat dan precies. In elk geval konden we de oude hypothese ontkrachten.'

Elders in zijn proefschrift beschrijft Vonk een stukje van het genoom van de koningscobra, zijn favoriete slang. Daarbij gaat het vooral over de genen die verantwoordelijk zijn voor de cocktail van giffen die de beesten aanmaken in hun gifklieren.

Wat opvalt is dat sommige van de gifstoffen chemisch gezien sterk op elkaar lijken, maar heel verschillende functies hebben. Sommige pakken het zenuwstelsel aan, anderen het bloed en weer anderen zorgen dat het hart stil gaat staan. Blijkbaar zijn cobra's in een millennialange wapenwedloop verwikkeld met hun prooien (andere slangen), en moet de diversiteit in het arsenaal voorkomen dat de prooien resistent kunnen worden tegen het gif.

'Dat kleine chemische verschillen kunnen leiden tot volkomen andere functie, maakt slangengif zo mooi om evolutie mee te bestuderen. De gifgenen blijken bovendien op een veel flexibeler wijze te evolueren dan tot nu toe was aangenomen', aldus Vonk.

'Er bleek nog wel meer, maar dat staat niet in het proefschrift. Dat gaan we in oktober opsturen.'

Naar Nature, uiteraard.

Freek Vonk, Snake Evolution and Prospecting

of Snake Venom, Promotie was 6 september