De evolutionaire meerwaarde van seks

03 november 2009

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.

*De Leidse bioloog Ken Kraaijeveld onderzocht als een van de eersten wat er gebeurt wanneer een soort zich over langere tijd aseksueel voortplant.*

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.’

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.’

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.

Ken Kraaijeveld heeft voor dit onderzoek in 2005 een Veni-subsidie van NWO ontvangen.

Ken Kraaijeveld, Padu Franco, Barbara M. Reumer, and Jacques J. M. van Alphen
Effects of parthenogenesis and geographic isolation on female sexual traits in a parasitoid wasp
In: Evolution, online early view november 2009

Eerder in de Nieuwsbrief

Het nut van mannen (10 januari 2006)