Persbericht
Liefdespijlen en seksueel conflict in hermafrodiete slakken
Onderzoek: Slakkenseks geeft nieuw inzicht in evolutie
De evolutiewedloop tussen mannetjes en vrouwtjes die bij veel dieren voorkomt, bestaat ook bij dieren die man en vrouw tegelijk zijn: simultaan hermafrodieten. Dat toonde VU-bioloog Joris Koene samen met zijn Duitse collega Hinrich Schulenburg aan bij landslakken die liefdespijlen op elkaar afvuren. Het onderzoek is onlangs gepubliceerd in het tijdschrift BMC Evolutionary Biology, vrij toegankelijk op internet.
Hoe zorg je dat je seksuele partner kinderen gaat maken met jóuw sperma en niet dat van een ex of toekomstige partner? Veel slakken doen dat door die partner vlak voor de spermaoverdracht met een zelfgemaakte pijl van kalk te doorboren, met daarop slijm. Een stof in dat slijm zorgt dat het sperma niet wordt verteerd, maar bewaard in het sperma-opslagorgaan.
Het is heel gebruikelijk dat dieren de andere sekse proberen te manipuleren om toch vooral met hem of haar aan kinderen te beginnen. Dure bonbons of een lekkere prooi, maar ook je man de kop afbijten, behoren tot de mogelijkheden: Alleen nageslacht met mij, en verder zo weinig mogelijk nageslacht maken , is het idee. Zo is er een soort evolutionaire wedloop tussen mannetjes en vrouwtjes ontstaan: de ene sekse ontwikkelt eigenschappen om de ander te manipuleren; de andere sekse ontwikkelt een tegenstrategie om toch zelf te kunnen kiezen voor de beste partner. Maar hoe moet dat als je simultaan hermafrodiet bent, oftewel mannetje en vrouwtje tegelijk, zoals de slak? Dan is zo n evolutiewedstrijd tussen seksen een wedstrijd met jezelf.
Als twee landslakken elkaar tegenkomen, geven ze elkaar bij een paring allebei een pakketje sperma, waarmee ze elkaars eitjes kunnen bevruchten. Veel landslakken schieten vlak voordat ze hun sperma overbrengen een pijl door de huid van de ander. Die pijl is in het belang van de afzender: zijn sperma maakt een grotere overlevingskans als het slijm van de pijl in het bloed van de ontvanger komt. Die pijl is echter niet in het belang van de ontvanger: behalve de wond en daarmee het ontstekingsgevaar dat zo n pijl bezorgt, kan de ontvangende slak niet meer op basis van bijvoorbeeld de kwaliteit van het sperma zélf bepalen welk sperma wordt bewaard. Zonder die pijl zou bijvoorbeeld sperma dat goed kan zwemmen naar het opslagorgaan gaan, terwijl slecht sperma in een speciaal verteringsorgaan terechtkomt.
De twee biologen vroegen zich af of de evolutiewedloop die je in andere dieren ziet, ook plaatsvindt tussen het mannelijke en het vrouwelijk deel van een simultaan-hermafrodiet. In 51 soorten landslakken, onderzochten ze de evolutie van het hele geslachtssysteem . Drie soorten schieten helemaal geen pijlen, dat kun je zien als het nulpunt van de evolutie van deze eigenschap. Dan komen de soorten met relatief eenvoudige, speldvormige pijlen. Vervolgens worden de pijlen steeds ingewikkelder, met bijvoorbeeld een of meerdere haaks opstaande lemmets, om meer slijm over te kunnen brengen (zie afbeelding). Koene vond dat naarmate de pijlen ingewikkelder worden, de sperma-ontvangstorganen van het vrouwelijk deel van het dier ook ingewikkelder worden. Daardoor wordt het voor sperma dat door een goede pijl wordt geholpen, toch moeilijk om in het opslagorgaan terecht te komen. Hiermee is voor het eerst aangetoond dat de evolutiewedloop tussen de seksen dus ook plaatsvindt als beide seksen in één individu vertegenwoordigd zijn.
Liefdespijlen van verschillende soorten landslakken in lengte en dwarsdoorsnede. Bron: BioMed Central, Koene & Schulenburg 2005, BMC Evol. Biol. 5: 25
Slakken geven elkaar bij de paring sperma in een pakketje: ze stoppen dat in elkaars spermaontvangstorgaan. Van daaruit kan het twee kanten op. Als het naar het spermaopslagorgaan gaat, kan het gebruikt worden voor de bevruchting als de eitjes rijp zijn. Het overgrote deel van het sperma komt echter in het verteringsorgaan waar het wordt afgebroken. Een liefdespijl is een harde kalkstructuur met slijm erop. In dat slijm zit een stof die in het bloed van de ontvanger zorgt dat de weg naar het verteringsorgaan nauwer wordt. De slak schiet de pijl op goed geluk, niet bewust gemikt, voordat hij zijn sperma overdraagt aan de ontvangende slak.
Joris Koene is sinds drie jaar post-doc bij de VU en werkt momenteel aan seksuele conflicten in simultaan hermafrodieten, waaronder de poelslak. Hij promoveerde in 1999 in Montréal (Canada), ook op slakken: hij ontdekte waar de pijlen die slakken op elkaar afvuren voor dienen. Sindsdien heeft hij onderzoek gedaan naar verschillende hermafrodieten, onder andere regenwormen. Hij werkte kort in Philadelphia (VS) en Sendai (Japan) en twee jaar in Münster (Duitsland), waar hij de basis legde voor het nu gepubliceerde onderzoek. Dit project werd gefinancierd met een beurs van de KNAW.
Vrije Universiteit Amsterdam