De wilde wereld zit vol met fascinerende, weinig bekende processen. Normaal gesproken associëren mensen reproductie met een activiteit waarvoor twee leden nodig zijn, maar de natuur heeft mechanismen bedacht zodat leven in wezen uit het niets kan ontstaan. Een voorbeeld hiervan is parthenogenese.
Parthenogenese is een vorm van ongeslachtelijke voortplanting gebaseerd op de ontwikkeling van onbevruchte vrouwelijke geslachtscellen. Het komt vaak voor in dierenorden met minder fysiologische complexiteitzoals raderdiertjes, platwormen, schaaldieren en insecten. Toch is dit opwindende proces ook gedocumenteerd bij gewervelde dieren zoals reptielen, vissen en uitzonderlijk vogels.
De belangrijkste vraag die we hier zullen proberen te beantwoorden is: Waarom vindt parthenogenese plaats?
Soorten parthenogenese
Dit proces wordt op verschillende manieren ingedeeld, afhankelijk van het type nakomelingen dat het oplevert:
- Arenotosis: het nakomelingsproduct van parthenogenese is uitsluitend mannelijk.
- Telotose: antithese van arenotose. Het nageslacht is uitsluitend vrouwelijk.
- Amfytose: het proces leidt tot individuen van beide geslachten.
Er zijn ook verschillende soorten parthenogenese, afhankelijk van het belang van het proces bij de reproductie van de soort.
Aan de ene kant hebben we toevallige parthenogenetische episodes, waarbij individuen zich over het algemeen seksueel voortplanten, maar in sommige gevallen geven onbevruchte eieren aanleiding tot nakomelingen. Dit is waargenomen bij verschillende soorten vlinders.
Daarentegen is er ook de verplichte parthenogenese, waarbij de bijna totale afwezigheid van mannetjes dit de enige haalbare strategie maakt om nakomelingen achter te laten. Dit type komt veel voor bij verschillende soorten reptielen, waarbij de mannetjes volledig zijn verdwenen uit de populaties van de soort.
Als de termen eenmaal zijn gedefinieerd, is het relevant om uit te zoeken waarom dit prachtige proces vanuit een evolutionair oogpunt is ontstaan.
Veel soorten wandelende takken zijn parthenogenetisch.
Seksuele reproductie is duur
Fylogenetische studies bevestigen dat parthenogenese door de geschiedenis heen in verschillende diergroepen onafhankelijk is ontstaan. Er zijn verschillende voordelen aan deze ongeslachtelijke voortplanting::
- Parthenogenetische dieren hoeven geen energie te besteden aan het zoeken naar soortgenoten met wie ze zich kunnen voortplanten, noch met elkaar wedijveren om de aandacht van het andere geslacht te trekken. Dit vermindert de selectiedruk die wordt veroorzaakt door seksuele selectie aanzienlijk.
- Parthenogenese verhoogt ook aanzienlijk het potentieel voor kolonisatie van een soort, aangezien een enkel individu een geslacht kan vormen.
- Seksueel voortplantende dieren hebben een lager vermogen om hulpbronnen te verkrijgen en roofdieren te vermijden tijdens het voortplantingsseizoen. Veel mannetjes van verschillende soorten vertonen opvallende kleuren, ornamenten en bewegingen die hen in gevaar brengen om een partner aan te trekken. Parthenogenetische dieren nemen geen risico.
- Parthenogenese maakt de isolatie van individuen van een soort mogelijk. Ze hebben geen druk om elkaar te ontmoeten gedurende de hele levenscyclus, dus ze zijn niet gebonden aan een systeem van hiërarchie of sociale aggregatie.
Dus als het gemakkelijker is om leven uit het niets te laten ontstaan, waarom worden dieren dan opgeofferd om een partner te vinden? Dit dilemma staat bekend als de paradox van seks..
In de mutatie is de sleutel
De meest wijdverbreide theorie is dat seksuele voortplanting de genetische variabiliteit van het nageslacht vergroot. In enigszins complexe bewoordingen wordt aangenomen dat: geslacht verhoogt de snelheid van recombinatiemutatie.
Hoewel het moeilijk te begrijpen klinkt, is de sleutel eenvoudig: de genetische informatie van twee is meer waard dan die van één. Wanneer een vader en moeder bij elkaar worden gebracht, zullen ze verschillende variaties in het genoom vertonen, ondanks dat ze van dezelfde soort zijn, en zullen de kinderen kenmerken van beide erven.
Puur theoretisch gezien een soort die zich parthenogenetisch oneindig voortplant het zou uiteindelijk worden gedoofd. Het gebrek aan genetische variabiliteit zou zich vertalen in minder aanpassingsvermogen en elke verandering in de omgeving zou verwoestend kunnen zijn voor de soort.
Maar daar is de sleutel: dit is voorspelbaar in een theoretisch kader, en toch zijn er veel evolutionaire parthenogenetische lijnen die niet zijn uitgestorven. Dus, men is van mening dat de paradox van seks nog niet volledig is opgelost.
Chromosomale mutaties vormen de sleutel tot aanpassingsvermogen.
Een langetermijninvestering
We kunnen seksuele voortplanting zien als een langetermijninvestering. Het kost meer energie, middelen, brengt morfologische veranderingen met zich mee en verhoogt het risico, maar ook bevordert de variëteit en het aanpassingsvermogen van de volgende generaties.
Parthenogenetische soorten besparen op alles wat eerder op individueel niveau is blootgesteld, maar zijn als soort kwetsbaarder voor veranderingen in de omgeving.
De mechanismen om de keuze voor de ene of de andere route te begrijpen, zijn vandaag niet helemaal duidelijk, maar één ding is zeker: parthenogenese is een fascinerend fenomeen dat nog steeds een onderwerp van studie en debat is.
