Categorieën
Bètacanon

Bètacanon (35): Seks

Seks is leuk, maar het kan ook zonder. Talloze organismen planten zich aseksueel voort en stellen het geheel zonder mannen. Vooral bij planten en eencelligen komt ongeslachtelijke voortplanting veel voor, maar ook sommige insekten doen het zonder seks. En zelfs gewervelde dieren kunnen zich klonaal vermenigvuldigen. Naast hagedissen en slangen weten we sinds kort dat ook haaien het kunnen: dit voorjaar werd door DNA onderzoek bevestigd dat een vrouwelijke hamerhaai in een Amerikaanse dierentuin een kloon had geproduceerd.

Vroeger was er helemaal geen seks. Een paar miljard jaar geleden zijn bacteriën begonnen met het uitwisselen van genetisch materiaal, de essentie van geslachtelijke voortplanting. Hoe dat precies is gebeurd, en waarom, is nog steeds onderwerp van onderzoek. Dat geldt ook voor het grote succes van deze voortplantingsstrategie: seksuele voortplanting heeft eigenlijk grote nadelen. Het kost tijd en energie om de juiste partner te vinden. Getuige de zorgelijke situatie van de reuzenpanda: door hun kleine aantal en de beperkte vruchtbaarheid van vrouwtjes is de kans op erotische ontmoetingen in de natuur uiterst klein. Het voortbestaan van de panda hangt af van moeizame fokprogramma’s in dierentuinen, met heel af en toe een succes zoals vorige week in Wenen.

Op evolutionaire tijdschaal zorgt seksuele voortplanting voor een enorme achterstand in populatiegroei: omdat seksuele organismen zowel mannetjes als vrouwtjes produceren, groeit hun aantal half zo snel. Op de lange duur zou je denken dat alleen aseksuele beesten en planten overblijven. Toch blijft seksuele voortplanting bestaan. Sterker nog, het is de meest algemene vorm van voortplanting onder de meer complexe organismen, zoals gewervelde dieren inclusief de mens. Evolutiebiologen noemen dit de “paradox van seks”.

Er bestaan verschillende oplossingen voor de paradox. Een van de belangrijkste is het behoud van genetische variatie. Ongeslachtelijke voortplanting leidt tot klonen: exacte kopieën van de vorige generatie. Zolang de omgeving niet verandert, kunnen deze klonen prima functioneren en snel in aantal toenemen. Maar in de natuur zijn veranderingen aan de orde van de dag: een favoriete voedselbron raakt uitgeput, een nieuw roofdier verschijnt, het klimaat verandert. Om te overleven, moeten organismen zich voortdurend aanpassen. Een verzameling klonen kan in een klap uitsterven wanneer de omgeving verandert. Seksuele organismen daarentegen zijn flexibel: in elke generatie wordt het genetisch materiaal van twee ouders gemengd. Dat zorgt voor nieuwe combinaties van eigenschappen. Sommige combinaties zullen het beter doen dan andere, maar er zijn er altijd een paar die goed passen bij de heersende omstandigheden.

Sommige organismen gebruiken afwisselend seksuele en aseksuele voortplanting. Vooral planten zijn daar sterk in. In reactie op droogte, overstroming, vraat, of extreme temperaturen veranderen sommige planten hun strategie. Veel cactussen bijvoorbeeld vermenigvuldigen zich ongeslachtelijk in de woestijn, maar in nattere, schaduwrijke gebieden produceren ze bloemen en zaden. Het omgekeerde komt ook voor: soms produceren planten in vervuilde gebieden meer zaden dan in schone. Een mogelijke verklaring is dat deze planten proberen hun vieze omgeving te ontvluchten: knollen en bollen komen nooit ver van de ouderplant, maar zaden kunnen door de wind of door zaadeters worden verspreid.

Een andere overgangsvorm is het eigenaardige voortplantingsgedrag van Molly’s uit de Amazonerivier, nauwe verwanten van het populaire aquariumvisje. Van deze soort bestaan alleen vrouwtjes, die zich ongeslachtelijk voortplanten. Toch is mannelijke bemoeienis nodig: vrouwtjes paren met mannetjes van een andere soort, maar de vaderlijke genen worden niet in de embryo’s opgenomen. Het sperma functioneert louter als startsein voor de embryonale ontwikkeling.

Behalve het evolutionair belangrijke husselen van genetisch materiaal, heeft seks soms een sociale functie. De populaire reputatie van bonobo’s als seksmaniakken is misschien overdreven. Toch is het opmerkelijk dat deze chimpansee-achtigen veel en vaak seksueel gedrag vertonen, niet alleen tussen volwassen mannetjes en vrouwtjes maar in vrijwel alle denkbare combinaties van mannen, vrouwen en kinderen. Primatoloog Frans de Waal schreef er zelfs een populair-wetenschappelijk boek over (1997). Net als bij mensen is bonobo-seks deels losgekoppeld van de voortplanting. Vrouwtjes hebben bijvoorbeeld ook seks in onvruchtbare perioden. Waarschijnlijk is dit gedrag belangrijk voor het onderhouden van vriendschappen en voor verzoening na conflicten.

Op het eerste gezicht lijkt het volstrekt logisch dat organismen met seksuele voortplanting bestaan uit mannelijke en vrouwelijke individuen. Maar waarom zijn er eigenlijk geen drie geslachten? Of honderd? Over die vraag breken biologen zich nog altijd het hoofd. Er zijn namelijk wel organismen met meer dan twee geslachten, zoals eencelligen en sommige paddestoelen, maar dit zijn relatief zeldzame uitzonderingen. De oplossing ligt waarschijnlijk in de organisatie van genetisch materiaal in de cel, en de belangenconflicten die ontstaan tussen genen van verschillende oorsprong. Biologen denken dat een systeem met twee geslachten het beste werkt om zowel nieuwe genetische combinaties te maken als zelfzuchtige mutaties in toom te houden.

Soorten verschillen in de manier waarop de seksuele identiteit wordt bepaald. Bij mensen is het een genetische kwestie: meteen bij de conceptie wordt het geslacht van het embryo vastgelegd door de geslachtschromosomen X en Y. Andere organismen laten de beslissing over aan omgevingsfactoren: uit warme krokodilleneieren komen mannetjes, uit koude vrouwtjes. Bij sommige vissen wordt iedereen geboren als vrouwtje, maar ondergaan dominante individuen een geslachtsverandering.

Hoe de keuze ook bepaald wordt, seksuele voortplanting leidt onherroepelijk tot verschillen tussen de geslachten. Dat begint met kenmerken die rechtstreeks met voortplanting te maken hebben, zoals de organen voor het produceren van sperma of eieren. Maar bij veel soorten blijft het daar niet bij. Omdat de rol van beide seksen bij het produceren en grootbrengen van jongen verschillend is, gaan ook andere eigenschappen uiteenlopen. In zijn tweede boek, The Descent of Man and Selection in Relation to Sex (1871), onderkende Charles Darwin al het belang van deze verschillen voor het begrijpen van natuurlijke variatie.

Want seksuele voortplanting leidt niet alleen tot borsten en baarden, maar vormt ook de verklaring voor een hoop pracht en praal in de natuur. Bij de meeste diersoorten investeren vrouwtjes meer in de nakomelingschap dan mannetjes. Dat begint bij de geslachtscellen: terwijl mannetjes kleine en goedkope zaadcellen produceren en een haast oneindig aantal eieren kunnen bevruchten, produceren vrouwtjes maar een beperkt aantal eicellen die relatief groot en kostbaar zijn. Vervolgens zorgen vrouwtjes vaak langer of uitgebreider dan mannetjes voor de jongen. Het resultaat is dat vrouwtjes geneigd zijn tot kieskeurigheid: de vader van haar beperkte aantal nakomelingen moet van goede huize komen.

Mannetjes tonen hun geschiktheid door allerlei versierselen en bouwwerken, zoals de staart van de pauw en de kleurrijke knutselwerkjes van prieelvogels. Hoe groter het verschil in investering in de nakomelingschap, des te sterker is seksuele selectie en des te spectaculairder worden de versieringen van mannetjes. Bovendien: als mannetjes kunnen paren met een eindeloos aantal vrouwtjes, terwijl vrouwtjes niet voortdurend beschikbaar zijn omdat ze jongen moeten grootbrengen, ontstaat er een tekort aan vrouwtjes. Dat tekort vormt de basis van een felle concurrentiestrijd, met als gevolg de evolutie van indrukwekkend wapentuig zoals slagtanden, geweien en (neus)hoorns.

Deze wedloop kan uit de hand lopen. Beroemd is de tragedie van het prehistorische reuzenhert, dat door het gewicht van zijn gewei niet meer op zijn benen kon staan en uitstierf. Dit scenario wordt door wetenschappers betwijfeld, maar het principe staat overeind: seksuele selectie kan leiden tot kostbare kenmerken, die weliswaar het voortplantingssucces vergroten, maar die de overleving van mannetjes ernstig in gevaar brengen. Het is een vicieuze cirkel waaruit ontsnapping lastig is. Want juist omdat waaierstaarten, felle kleuren en loodzware geweien een handicap vormen, zijn het eerlijke signalen van kwaliteit: alleen individuen met een ijzersterk gestel kunnen zich dergelijke handicaps veroorloven. Volgens sommige biologen verklaart dit ‘handicap principe’ ook aspecten van menselijk gedrag, zoals het aanschaffen van een veel te dure auto of zelfs het consumeren van alcohol en sigaretten. Het idee is dat dergelijk gedrag is voorbehouden aan steenrijke of superfitte mensen.

Seksuele voortplanting heeft dus nogal wat consequenties. En zolang het klonen van mensen een Koreaanse droom blijft, is er ook voor ons geen ontkomen aan.

Tekst: Martine Maan (1974)

Relevante boeken
Worden in de loop van 2020-2021 toegevoegd (3 september 2020)

Homepage Bètacanon
(zondag 2 september 2007)

Door Hans van Duijnhoven

Bibliothecaris sinds september 1979. Werkzaam in de regio Noord Oost Brabant.

Geef een reactie