hetontstaanvansex

Dik Brummel in gesprek met Johan van der Dennen

 

Vanuit het gezichtspunt van de evolutiebioloog is seks in de eerste plaats ‘mixis’, de vermenging van genetische eigenschappen van twee individuen van verschillend geslacht, waaruit een nieuw individu ontstaat. Dat nieuwe individu is een recombinatie van de genen van de ouders.

 

Wat verstaat u onder seks of seksualiteit?

Seks is dus als het schudden van een spel kaarten, wat telkens weer nieuwe combinaties oplevert.
Seks hangt met voortplanting samen, maar in de natuur moet je die twee onderscheiden. Reproductie vindt in de natuur eigenlijk het meest plaats zonder seks. Eencelligen, waaronder ook de cellen van ons lichaam, delen zich eenvoudig doormidden. De dochtercellen zijn dan identiek met de moedercel.
Maar bij de meeste hogere organismen is er sprake van seks: de versmelting van geslachtscellen (zaadcel en eicel) tot een nieuwe cel. Hiermee hangt samen dat de geslachtscel één stel genen bevat, en alle andere cellen van het organisme twee. Bij de mens bevat de geslachtscel 23 chromosomen (genenbundels) en de andere cellen allemaal 46. Typisch voor seksuele voortplanting is dus de afwisseling in de levenscyclus. Eerst een fase waarin de cel een enkel stel genen bevat (we noemen dat het ‘haploïde’ stadium), dan een fase met een dubbel stel genen (de ‘diploïde’ fase), dan weer een haploïde fase, dan weer diploïde enzovoort.
Seks gaat ook meestal samen met sekse, een duidelijk verschil tussen de geslachten. Mannetjes produceren vele, kleine, niet-voedzame, en beweeglijke zaadcellen en vrouwtjes weinige, grote, relatief immobiele, en voedzame eicellen. Man en vrouw zijn biologisch te definiëren als sperma- of ovum-producenten.

 

Hoe is dat seksuele eigenlijk ontstaan?

De fusie en recombinatie van geslachtscellen van verschillende individuen is een omslachtige, energetisch kostbare, en door potentiële mankementen en belangentegenstellingen geplaagde procedure. Toch doen de bloemetjes, de bijtjes, de vogels en de mensen het. Niemand weet eigenlijk waarom.

De evolutie van seks is nog steeds een raadsel. Sinds de jaren zeventig is dit een van de centrale problemen in de evolutiebiologie. De vraag is eigenlijk waarom de kosten van de seks opwegen tegen de baten van de niet-seksuele voortplanting.
De nadelen (kosten) van seks zijn bijvoorbeeld de tijd en energie die het kost om een paringspartner te vinden. En is er dan eindelijk een geschikte partner gevonden, dan zijn er meestal allerlei rituelen nodig om beiden in de stemming te brengen.
Bij soorten met inwendige bevruchting moeten dan nog ingewikkelde handelingen verricht worden om de sekscellen van het ene individu met die van het andere te laten versmelten.
Een belangrijk nadeel van de seksuele voortplanting is de productie van mannetjes.
Een cel die zichzelf deelt, levert nakomelingen die 100% identiek zijn met de moeder en die ook voor 100% vrouwelijk zijn. Bij seksuele reproductie zijn de nakomelingen maar voor 50% vrouwelijk en ze zijn niet meer identiek met de moeder. Wij spreken hier van het ‘tweevoudige nadeel van seks’.
De vraag naar de oorsprong van seks is dus eigenlijk ook de vraag waarom mannen überhaupt werden ‘uitgevonden’.
Vanuit het perspectief van een aseksueel (vrouwelijk) organisme zijn mannen niet alleen totaal overbodig, maar ook nog eens geduchte voedselconcurrenten.

 

Maar er zijn kennelijk ook voordelen?

“Let copulation thrive” (“Neuk er op los!”), riep Shakespeares Koning Lear uit, en dat is inderdaad wat er gebeurde in de enscenering van de evolutie. Vele eencellige organismen en ongeveer alle multicellulaire organismen doen al zo’n kleine 850 miljoen jaar aan seks.

Maar het blijft onduidelijk hoe het begonnen is. Tenslotte waren de organismen die zich niet geslachtelijk voortplantten hier het eerst. Er ontstaan trouwens voortdurend nieuwe aseksuele soorten. Wel is het zo dat die binnen korte tijd op de evolutionaire tijdsschaal weer uitsterven.
De vraag is dus hoe die seksuele voortplanting eigenlijk ontstaan is. Op dit moment bestaan daarvoor een viertal mogelijke verklaringen:

  • Seks had aanvankelijk niets met reproductie te maken, maar met de uitwisseling en reparatie van DNA. Pas veel later in de evolutie ontstond de tweedeling in geslachten en daarmee de geslachtelijke voortplanting en de daaruit voortvloeiende ‘strijd der geslachten’.
  • Seks is ontstaan doordat het noodzakelijk werd nieuwe genencombinaties te scheppen als adaptatie aan een veranderende omgeving.
    Als nakomelingen exacte kopieën van hun moeder zijn, dan heeft dat als nadeel dat ze als het ware opgewacht worden door een talrijke populatie van ziekteverwekkers en parasieten die al bij voorbaat aan hen zijn aangepast. Seks zorgt voor diversificatie en dus betere resistentie.
    Op deze wijze wordt een ‘coëvolutionaire wapenwedloop’ tussen gastheer en parasiet gevoed: binnen de gastheersoort vindt evolutie plaats in de richting van grotere resistentie en binnen de parasieten evolutie in de richting van grotere virulentie.
    Deze gedachtengang staat bekend als de ‘Red Queen’ hypothese, genoemd naar de Rode Koningin in Alice in Wonderland, die heel hard moet rennen om op dezelfde plaats te blijven.
  • genetische recombinatie maakt een efficiëntere verwijdering van schadelijke genetische mutaties mogelijk. Seksuele voortplanting is in deze visie dus een manier om schadelijke mutaties te verwijderen, door de kneusjes waarin ze zich bevinden in één klap op te ruimen.
  • Seks evolueerde als gevolg van een toevallige mutatie. Zoals de primatoloog DeVore het formuleert: “Het mannelijke geslacht is een evolutionair experiment dat door het vrouwelijke geslacht wordt uitgevoerd”.

Welk van deze verklaringen spreekt u het meest aan?

Al deze ideeën hebben hun eigen waarde, en ze sluiten elkaar niet uit. Gezamenlijk verklaren ze verschillende aspecten van seks en reproductie.
Onderzoek lijkt vooral de ‘DNA-reparatie’ en de ‘Red Queen hypothese’ te ondersteunen.
Maar achter of onder seks en voortplanting ligt een nog fundamenteler en raadselachtiger verschijnsel, namelijk de evolutie van anisogamie, het verschil tussen vrouwelijke en mannelijke voortplantingscellen. Daar wil het de volgende keer over hebben.

Deel dit artikel