De evolutionaire meerwaarde van seks
Aseksuele voortplanting bij vrouwtjeswespen leidt tot een ophoping van
genetische mutaties, waardoor hun seksorgaan verschrompelt. De Leidse
bioloog Ken Kraaijeveld publiceerde deze ontdekking in Evolution. Zijn
onderzoek is een van de eerste experimentele studies naar de gevolgen
van aseksuele voortplanting.
Aseksuele voortplanting
Voortplanting zonder dat er een mannetje aan te pas komt: voor
veel plant- en diersoorten is het een efficiënte manier om snel
en veel nakomelingen te produceren. Wat is dan eigenlijk het
nut van seksuele voortplanting? Evolutiebiologen speculeren al
langer over de mogelijk nadelige gevolgen van aseksuele
voortplanting, maar voor Kraaijeveld is getheoretiseer niet
voldoende. `Experimentele studies zijn nodig als je wilt weten
hoe het echt zit.'
De Leidse bioloog Ken Kraaijeveld onderzocht als een van de
eersten wat er gebeurt wanneer een soort zich over langere tijd
aseksueel voortplant.
Sluipwesp
Het onderzoek van Kraaijeveld laat zien wat er gebeurt wanneer
een soort zich over langere tijd aseksueel voortplant. De
bioloog doet al jaren onderzoek naar de sluipwesp Leptopilina
clavipes, die voorkomt op Nederlandse zandgronden. In
Noord-Europa is deze sluipwesp sinds vijftig- tot
honderdduizend jaar geïnfecteerd met een bacterie. Daardoor
leggen de vrouwtjes eitjes waar alleen vrouwtjes uitkomen,
zonder tussenkomst van mannelijke bevruchting.
Spermaopslag
Kraaijeveld liet de aseksuele vrouwtjes uit Nederland paren met
seksuele mannetjes uit Spanje, die niet met de bacterie zijn
geïnfecteerd. De aseksuele vrouwtjes bleken geen sperma meer te
kunnen opslaan, waardoor er nagenoeg geen bevruchting
plaatsvond. Precies het soort resultaat dat Kraaijeveld
verwachtte: `In aseksuele populaties verwacht je dat alle
eigenschappen die met seksualiteit te maken hebben, niet meer
aan natuurlijke selectie blootstaan en mutaties dus ongestoord
kunnen ophopen. In dit geval bleek het orgaan voor spermaopslag
verschrompeld.'
Parende sluipwespen (foto: Herman Berkhoudt)
Aantrekkelijk
Uit de paringsexperimenten van Kraaijeveld bleek ook dat
Spaanse mannetjes de aseksuele vrouwtjes uit Nederland niet erg
aantrekkelijk vinden. De aseksuele vrouwtjes scheiden
afwijkende geurstoffen af en `stinken' daardoor naar Spaanse
standaarden. Maar, zo ontdekte Kraaijeveld, dat ligt niet aan
hun aseksualiteit. Toen hij de Nederlandse vrouwtjes met
antibiotica genas van hun infectie en hen mannetjes liet
voortbrengen, bleken de Hollandse wespenzonen juist een
voorkeur te hebben voor aseksuele vrouwtjes. Het is dus niet zo
dat aseksualiteit per definitie onaantrekkelijk is.
Kraaijeveld: `Spaanse mannetjes hebben een afkeer van aseksuele
vrouwtjes uit Nederland omdat ze de voorkeur geven aan een
partner uit de eigen populatie. Nederlandse mannetjes geven op
hun beurt de voorkeur aan Nederlandse vrouwtjes. Deze
partnervoorkeuren zijn waarschijnlijk ontstaan in de tijd dat
de Nederlandse sluipwesp zich nog seksueel voortplantte.'
Ondergang
Voor hun voortbestaan blijven de Nederlandse vrouwtjeswespen
volledig afhankelijk van aseksuele voortplanting. Kraaijeveld
is benieuwd of zij op termijn uitsterven door de ophoping van
schadelijke mutaties. `Er zouden bijvoorbeeld mutaties kunnen
ophopen in eigenschappen die bescherming bieden tegen ziektes.
Op een gegeven moment gaat een soort daaraan ten onder.' Het
zou de evolutionaire meerwaarde van seksuele voortplanting
bevestigen. Misschien zijn mannetjes toch niet zo nutteloos.
(3 november 2009/Tristan Lavender)
Nieuwsredactie - 03/11/2009
Universiteit Leiden