005 - Groningse onderzoekers ontdekken bijzonder vrouwtje
Datum: 15 januari 2007
Het begon allemaal met een `onhandige' student. En het resulteerde in
de ontdekking van een heel bijzonder vrouwtje. De Groningse bioloog
prof.dr. Leo Beukeboom heeft een sluipwesp ontdekt met haploïde
vrouwtjes - een fenomeen dat, op één geval na, nog nooit eerder in de
natuur is waargenomen. De ontdekking is 12 januari 2007 gepubliceerd
in het prestigieuze Amerikaanse tijdschrift Science.
`Sluipwespen zijn onopvallende beestjes, maar spelen wel een heel
belangrijke rol in de natuur,' legt Leo Beukeboom uit. `Zonder
sluipwespen zou de wereld er heel anders uitzien.' Sluipwespen - er
zijn wereldwijd ongeveer een miljoen soorten - parasiteren op andere
insectenpopulaties en zorgen zo ervoor dat deze populaties niet te
groot worden.
Geslachtsbepaling
Beukeboom is gespecialiseerd in de evolutie van geslachtsbepaling bij
sluipwespen, die samen met de mieren, bijen, wespen en bladwespen tot
de vliesvleugeligen behoren. Sluipwespen hebben een heel andere manier
van geslachtsbepaling dan mensen. Als een eitje bevrucht wordt, komt
er een vrouwtje uit. Als het eitje niet bevrucht wordt, komt er een
mannetje uit. Een sluipwespvrouwtje is dus altijd diploïd: ze heeft in
haar cellen twee exemplaren van elk chromosoom. Een mannetje is
haploïd: zijn cellen bevatten maar één exemplaar van elk chromosoom.
Onhandige student
`Haploïde vrouwtjes kwamen, voorzover bekend, helemaal nergens in de
natuur voor, behalve bij een bepaald soort mijt,' vertelt Beukeboom.
Tot een aantal jaar geleden een nieuwe Canadese sluipwesplijn --
behorende tot de soort Nasonia vitripennis -- bezorgd werd bij de
Amerikaanse onderzoeker John Werren. `John vroeg vervolgens een van
zijn studenten om de mannetjes van de vrouwtjes te scheiden. Dat is
erg gemakkelijk werk. De student kwam echter een tijdje later bij hem
terug met de mededeling dat hij het zo moeilijk vond om de mannetjes
van de vrouwtjes te onderscheiden. "Die jongen kan ook helemaal niks,"
dacht John en hij ging de beestjes eens zelf bekijken. En wat bleek?
De "onhandige" student had gelijk. Een aantal van de wespen van die
veldlijn bleek gynandromorf te zijn, oftewel ze bezaten mannelijke én
vrouwelijke eigenschappen.'
Grote verrassing
Omdat Beukebooms groep gespecialiseerd is in geslachtsbepaling, is het
onderzoek aan deze lijn voortgezet in Groningen. Door selectie en het
opkweken bij hoge temperaturen lukte het zijn medewerker dr. Albert
Kamping om uit onbevruchte eieren niet alleen gynandromorfen te
verkrijgen, maar ook individuen die volledig vrouwelijk waren en dus
geen mannelijke eigenschappen bezaten. Beukeboom: `Tot onze grote
verrassing bleken deze vrouwtjes haploïd te zijn.' En daarmee is
Nasonia vitripennis, naast die ene mijt, het enige insect waar
haploïde vrouwtjes voorkomen.
Biologische bestrijding
Beukeboom: `In het wild zul je dit soort vrouwtjes niet veel zien,
want ze zijn bijna altijd steriel en kunnen zich niet verder
voortplanten. Ze spelen dus geen enkele rol in de natuur. Maar vanuit
mechanistisch oogpunt zijn ze bijzonder interessant. Het fenomeen
toont onder andere aan hoe snel geslachtsbepalingsystemen evolueren en
het geeft ons meer aanwijzingen over hoe de geslachtsbepaling bij de
sluipwesp in zijn werk gaat. Dit is namelijk nog steeds een groot
raadsel.'
Meer kennis over dit proces is van groot belang voor de biologische
bestrijding met behulp van sluipwespen. Daarbij zijn alleen de
vrouwtjes van belang. Alleen zij parasiteren op andere insecten.
Mannen zorgen voor een beetje genetische diversiteit, maar voeren
verder niets uit. beukeboom: `Met meer kennis over de
geslachtsbepaling zou je gemakkelijker vrouwtjes kunnen kweken.
Daarnaast gebruiken we de gynandromorfen in paringsexperimenten om uit
te zoeken welke onderdelen van het lichaam worden gebruikt in de
partnerkeuze van de beide geslachten.'
Curriculum vitae
Leo Beukeboom (1962) studeerde biologie aan de Rijksuniversiteit
Groningen. Na zijn promotie in 1992 aan de Universiteit van Rochester
werkte hij als onderzoeker bij het Max-Planck-Institut en de
Universiteit van Leiden. In 2001 werd hij aangesteld als hoogleraar in
de evolutionaire genetica aan de Rijksuniversiteit Groningen. Zijn
medewerker Albert Kamping (1949) promoveerde in 2000 aan de
Rijksuniversiteit Groningen. Het onderzoek werd mede gefinancierd door
een PIONIER-beurs van het NWO.
Noot voor de pers
Prof.dr. Leo Beukeboom, (050) 363 8448 (werk), e-mail:
l.w.beukeboom@rug.nl
Dr. Albert Kamping, (050) 363 2125 (werk), e-mail: a.kamping@rug.nl
Rijksuniversiteit Groningen