Zeepaardje (afb: WikiMedia Commons)

Celdeling, eieren leggen en uitbroeden of levende jongen baren, de natuur kent verschillende manieren om een soort te doen voortbestaan. Eieren leggen en baren is normaal voorbehouden aan het vrouwelijke deel van de organismen, maar zeepaardjes en daarmee verwante zeenaalden maken daarop een uitzondering. Daar kunnen ook mannetjes nageslacht voortbrengen. Dat zou iets te maken hebben met het ontbreken van genen die nodig worden geacht voor een goedwerkend afweersysteem, zo denken onderzoeksters rond evolutiebiologe Olivia Roth van het Helmholtinstituut GEOMAR in Kiel. Ze hebben nu geld gekregen om dat uit te zoeken.
Bij het eerste leven op aarde was de voortplanting nog erg eenvoudig. Dat waren eencelligen en die hoefden zich alleen maar te delen om zich voort te planten. Het werd pas ingewikkeld toen er meercellige organismen ontstonden. Op enig moment in de evolutie deelden die zich op in mannetjes en vrouwtjes, die via geslachtelijke vereniging nageslacht voortbrachten. Probleem was daarbij dat het individu in wording erg kwetsbaar was.
Daarvoor ‘bedacht’ de natuur (dus) verschillende oplossingen: eieren en zwangerschap. Zwangerschap vereist ingrijpende veranderingen van het organisme (vrijwel altijd de vrouwtjes). Hoe die ontwikkelingen in de evolutie zijn verlopen is nog nauwelijks bekend en in ieder geval omstreden.
Roth en haar collega’s proberen die vragen te beantwoorden, maar dan wel bij de uitzonderingen: de zeepaardjes en de zeenaalden. Dat zijn, zoals gezegd, de enige dieren waarbij ook mannetjes nageslacht kunnen voortbrengen. Voor hun onderzoek krijgen ze anderhalf miljoen euro van de Europese onderzoeksraad voor de komende vijf jaar.

Daarmee hopen de onderzoeksters te kunnen uitzoeken wat die dieren zo bijzonder maakt. Daarbij zijn ze vooral geïnteresseerd in het afweersysteem van de beestjes. “Het eigen afweersysteem is een kritisch element bij de zwangerschap”, zegt Roth. “Dat geldt ook voor mensen. Er bestaat immers het gevaar dat het lichaam van de moeder de vrucht als vreemd object afstoot, aangezien het voor de helft het erfgoed van de vader heeft.” Bij mensen zijn er mechanismen actief die de vrucht afschermen van het afweersysteem van de moeder, maar bij andere dieren is dat nog verregaand onduidelijk, stelt ze.

Ontbrekende genen

Uit onderzoek van het genoom van de zeepaardjes en zeenaalden blijkt dat belangrijke genen voor het afweersysteem ontbreken. Roth: “Wellicht daardoor kunnen mannetjes eieren in hun lichaam opnemen en die daar ook verzorgen.” Opmerkelijk (en spannend) is dat die ontbrekende genen worden, of wellicht werden, gehouden als wezenlijk voor werveldieren zonder welke geen hoog ontwikkeld leven mogelijk zou zijn.
Nu willen ze samen met onderzoeksters van de universiteit van Oslo zien te achterhalen hoe dat systeem bij zeepaardjes en zeenaalden in elkaar steekt en waarom een ‘onvolledig’ afweersysteem geen eind van de soort hoeft te betekenen.

Bron: GEOMAR