Moeders die geen mannen nodig hebben
Op 15 augustus vieren we Onze-Lieve-Vrouw-Hemelvaart en zetten we de Heilige Maagd Maria in de bloemetjes. Op het eerste gezicht heeft die dag geen enkele relatie met onze natuur. Behalve dan … dat er ook in het dierenrijk soms sprake is van een ‘onbevlekte ontvangenis’. Hoe dan? Je vindt het antwoord in dit artikel!
Voor mannelijke lezers zal dit misschien een beetje wringen, maar toch is het de realiteit: bij bepaalde diersoorten zijn de mannetjes niet per se nodig voor hun voortbestaan. Sommige dieren zijn perfect in staat hun plan te trekken, zonder dat er seksuele voortplanting aan te pas komt. Welke strategieën hiervoor hebben ze doorheen de evolutie ontwikkeld?
Parthenogenese, of schepping zonder bevruchting
Deze ietwat barbaarse benaming dekt eigenlijk een vrij eenvoudig concept: het gaat hier om eicellen (of eitjes) die niet door een mannetje zijn bevrucht, maar toch een levensvatbare nakomer kunnen voortbrengen. Deze manier van voortplanten is niet per definitie de norm bij de soorten die hem toepassen, maar kan soms wel gebruikt worden in geval van nood.
Parthenogenese of ‘maagdelijke voortplanting’ werd voor het eerst bestudeerd in 1740 door Charles Bonnet, die ontdekte dat vrouwelijke bladluizen perfect in staat waren om deze vorm van voortplanting toe te passen. In het voorjaar en tijdens de zomer gebruiken vrouwtjes van bepaalde soorten uitsluitend de zogenaamde thelytoke parthenogenese: ze klonen zich en baren andere levendbarende parthenogenetische vrouwtjes, waardoor ze heel snel een nieuwe populatie creëren. Een regelrechte ramp voor tuiniers! In de herfst schakelen de bladluizen over op seksuele reproductie om variatie te brengen in het genetische erfgoed van de toekomstige larven, die dit keer mannetjes en ‘seksuele’ vrouwtjes zullen zijn.
Ook bijen zijn bedreven in dit trucje, met één verschil: uit de onbevruchte eieren komen dit keer geen vrouwtjes, maar mannetjes. Deze vorm van parthenogenese wordt arhenotoke parthenogenese genoemd. De werksters, die zich normaal gesproken niet kunnen voortplanten, kunnen technisch gezien wel eieren leggen die niet bevrucht worden en zo ook mannetjesbijen ter wereld brengen. Hetzelfde geldt voor mieren, wiens kolonies min of meer op dezelfde manier functioneren. In het geval van de Cataglyphis cursor, een mediterrane mierensoort, heeft de koningin zelfs geen mannetje nodig om ‘prinsessen’ voort te brengen, in tegenstelling tot andere mierensoorten.
Parthenogenese bestaat niet alleen bij insecten, maar kan ook voorkomen bij vissen, reptielen en schaaldieren. In totaal kunnen 80 soorten gewervelde dieren zich voortplanten zonder mannetjes. De gemarmerde rivierkreeft, een soort die in de jaren 1990 uit een aquarium in Duitsland ontsnapte, is een echte expert in dit domein geworden. Ze wordt als extreem invasief beschouwd, en terecht: het gemak waarmee ze zich in haar eentje kan voortplanten, bedreigt de andere rivierkreeftsoorten. In 2020 viel een begraafplaats in Antwerpen zelfs ten prooi aan deze kreeftachtigen, die zich zowel op het land als in het water op hun gemak voelen, en die er met honderden tegelijk rondscharrelden. Ook andere waterorganismen zoals watervlooien zijn bedreven in zichzelf klonen. Zij houden hun eieren warm in hun lichaam tot ze uitkomen. In deze video kan je getuige zijn van de geboorte van deze kleine waterdiertjes dankzij de transparante huid van hun moeder. Ontroerend, niet?
Strobilatie, wasda?
Deze vreemde term verwijst naar een andere vorm van ongeslachtelijke voortplanting. Hier is geen sprake van eicellen of eitjes, maar van deling. Sommige kwallen, zoals de oorkwal en de zeepaddestoel of bloemkoolkwal, kunnen zich voortplanten door het sperma van de mannetjes te verzamelen. Maar ze kunnen ook poliepen baren, die zich vervolgens splitsen en een soort van larven, ephyra genaamd, creëren. In dat geval ziet de kwal eruit als een stapel borden die zich van elkaar zullen losmaken en volledig nieuwe organismen worden.
Speciaal geval: sapphomixis
Bij bdelloïde raderdiertjes – microscopisch kleine organismen die in aquatische omgevingen leven – bestaan de mannetjes gewoonweg niet, waardoor seksuele voortplanting uiteraard onmogelijk is. Deze voortplanting van het type ‘klonen’ wordt vaak beschouwd als een ‘evolutionair schandaal’ en een potentieel gevaar voor de desbetreffende soorten. Het gebrek aan diversiteit, die ze normaal meekrijgen door de genen van twee verschillende ouders, maakt hen immers vatbaarder maakt voor parasieten en ziektes. Dat is de reden waarom dit type voortplanting vaak parallel wordt toegepast met seksuele voortplanting, hetzij om het geslacht van de individuele dieren te bepalen, hetzij in functie van het seizoen.
Toch bestaan raderdiertjes al meer dan 40 miljoen jaar en hebben ze probleemloos kunnen overleven. Ze zijn zelfs in staat om DNA van bacteriën of planten te integreren om variatie te brengen in hun genetisch materiaal. Onlangs bracht de Universiteit van Namen de bijzondere voortplanting van deze uitsluitend vrouwelijke soort aan het licht: sapphomixis. Kort samengevat: de uitwisseling van genetisch materiaal vindt plaats tussen twee vrouwtjes, waardoor de soort zonder mannetjes kan voortbestaan. Ondanks hun affiniteit met water kunnen raderdiertjes extreme droogte overleven, door zichzelf uit te drogen. Op dat moment fragmenteert hun DNA en kunnen ze het verdelen via hun membranen, die poreus geworden zijn, alvorens het zich opnieuw samenstelt. Het is in deze omstandigheden dat hun bijzondere voortplanting zou plaatsvinden. Een uniek voorbeeld in de geschiedenis van de biologie!
