Artikel uit Knack 17 juni 2015 – door Dirk Draulans
Op een mooie dag moet het de kop opgestoken hebben: dat vermoeiende en allesoverheersende gedrag dat wij seks noemen. Want het leven begon met ongeslachtelijke voortplanting, met gewone celdeling zonder dat er noemenswaardig aan de genen geraakt werd. Later kwam er eenvoudige genetische uitwisseling zonder zichtbare partnerkeuze.
Vorige herfst publiceerde het wetenschappelijke topvakblad Nature informatie over de evolutie van copulatietechnieken. Paleontologen ontdekten voortplantingsorganen in fossielen van kleine gepantserde zoetwatervissen die zo’n 385 miljoen jaar geleden leefden. De vissen behoorden tot de meest primitieve gewervelde dieren, en kunnen als rechtstreekse voorlopers van de mens beschouwd worden. De mannetjes beschikten over geslachtsorganen om sperma in vrouwtjes te brengen, die op hun beurt beentjes hadden om de mannelijke organen op hun plek te houden. Het is het oudste bekende voorbeeld van duidelijke verschillen in de anatomie van mannetjes en vrouwtjes.
Seks moet bijzonder nuttig zijn, want tegenwoordig maken de meeste soorten er gebruik van. Zelfs soorten die zich overwegend aseksueel voortplanten, gaan occasioneel tot seks over als de omstandigheden tegenzitten. Nochtans lijkt seks evolutionair oninteressant vanuit de klassieke definitie van voortplanting: ‘Het zo veel mogelijk overdragen van de eigen genen naar de volgende generatie’. Want bij seks is de helft van de overgedragen genen van iemand anders: de partner. Aseksuele voortplanting gaat ook veel sneller, want je hoeft geen partner te zoeken en te vinden. Seks is vermoeiend, of in een neutralere verwoording: energetisch belastend. De voordelen van seks moeten dus groot zijn om de belangrijke nadelen te overvleugelen.
Sommige soorten doen het probleemloos zonder. Er zijn platwormen die gewoon een stukje van zichzelf afknijpen, dat vervolgens uitgroeit tot een intacte worm. Wandelende takken leggen eitjes die niet bevrucht hoeven te worden om nieuwe takjes te maken. Ook bij gewervelde dieren komt ongeslachtelijke voortplanting voor, zij het héél uitzonderlijk. Slechts een handvol vissen, amfibieën en reptielen is ertoe in staat. Bij vogels en zoogdieren is maagdelijke voortplanting, ondanks wat er soms in overwegend religieuze literatuur over geschreven wordt, nooit vastgesteld en waarschijnlijk onmogelijk.
Wetenschappers buigen zich al lang over de vraag waarom seks de regel is geworden. In hun zoektocht naar een antwoord vergeleken ze voor een aantal soorten het wedervaren van zich seksueel voortplantende individuen met dat van aseksuele individuen. De teunisbloem wordt daarbij graag als proefkonijn gebruikt, want ook in de plantenwereld is seks wijdverspreid. Experimenten wezen uit dat seksuele voortplanting belangrijke voordelen biedt qua aanpassingsmogelijkheden, zoals weerstand krijgen tegen ziektes. Seks laat toe om schadelijke mutaties efficiënt uit te schakelen, en om nieuwe combinaties van genetische kenmerken te creëren die een betere aanpassing aan veranderende levensomstandigheden mogelijk maken. De genen van zich seksueel voortplantende soorten veranderen sneller dan die van aseksuele.
Begin dit jaar publiceerde het vakblad Molecular Biology and Evolution een mooi voorbeeld van dat principe voor de teunisbloem. Aseksuele soorten stapelen geleidelijk meer schadelijke mutaties op in hun genetische materiaal dan seksuele, omdat ze minder mogelijkheden hebben om de negatieve ontwikkelingen te liquideren. De onderzoekers stellen zelfs dat aseksuele soorten op termijn zullen verdwijnen, omdat ze niet op kunnen tegen het succes van seksuele. Zo kon seksuele voortplanting de norm worden.
Vorige maand bracht Nature de resultaten van elegante experimenten met meelwormen, die aantonen dat niet alleen seks maar ook de mogelijkheid om een partner te kiezen nuttig kan zijn voor de voortplanting. Het is de seksuele selectie die Charles Darwin als mechanisme voor de evolutie van het leven introduceerde – naast de natuurlijke selectie, die de overleving omschrijft van degene die zich het best aan de omgeving aanpast. De conclusie van de studie was ondubbelzinnig: een situatie waarin vrouwtjes kunnen kiezen tussen mannetjes die met elkaar in competitie gaan, leidt tot gezondere populaties die beter bestand zijn tegen uitsterven dan een situatie waarin vrouwtjes het moeten doen met één mannetje.
De resultaten liggen in het verlengde van een studie van huismuizen die vorig jaar in BMC Evolutionary Biology verscheen. Het besluit daarvan was dat de jongen van vrouwtjes die actief hun partner kunnen kiezen gezonder zijn dan de kroost van vrouwtjes die het moeten doen met de vent die ze voorgeschoteld krijgen. De jongen van de man van hun dromen zijn beter bestand tegen een infectie met salmonellabacteriën dan de jongen van de toevallige passant.
Een belangrijk aspect van seksuele selectie is dat de natuur diertjes uitrust met mogelijkheden om de kwaliteiten van een partner te evalueren. Uiterlijke kenmerken staan in relatie tot interne gezondheid. Vooral mannen moeten er blakend van gezondheid uitzien. Recent onderzoek, gepubliceerd in Frontiers of Behavioral Neuroscience, wees zelfs uit dat mannetjesmuizen zingen om indruk te maken op vrouwtjes, weliswaar op ultrasone frequenties die wij niet kunnen horen – misschien gelukkig maar. Het gezang zou even complex zijn als dat van sommige vogels.
De mogelijkheid om de seksuele partner te kiezen fungeert als een filter tegen schadelijke mutaties. Het zou de hoofdreden zijn waarom het mannelijke geslacht, dat zelf niet tot voortplanting in staat is en dikwijls weinig bijdraagt aan de zorg voor het nageslacht, niet wordt weggeselecteerd. Mannen worden gehandhaafd omdat ze nuttig zijn voor de voortplanting van vrouwen. Het verschil in succes was bij de meelwormen al na vijftig generaties duidelijk. Bij inteelt stierven de meeste populaties zonder de mogelijkheid van seksuele selectie zelfs al na tien generaties uit.
Het achterliggende idee is dat vrouwtjes geneigd zijn de sterkste en gezondste mannetjes te kiezen. Dat geldt ook voor onze soort. In februari verscheen een studie in Nature Genetics gebaseerd op genenbanken van mensen uit de hele wereld. Het besluit was dat vatbaarheid voor ziektes afneemt naarmate er een grotere mengeling van genen is. Bij de vorming van ei- en zaadcellen worden de genen van vader en moeder in nieuwe combinaties geknipt en geplakt. In die delen van het genoom waarin weinig ‘recombinaties’ van kenmerken gebeuren, worden meer potentieel schadelijke mutaties gevonden. Finaal worden die echter toch uit een gezond genoom gewied, zodat wij het op termijn beter doen dan onze voorgangers. Seks houdt ons gezond, niet alleen als individu, ook als soort.