Bultvelddwergspinnen kennen twee compleet verschillende types mannetjes: macho’s en ‘vrouwelijke’ mannetjes. De machomannetjes blijken nu een pakketje genen te hebben dat dit verschil verklaart.
Bij de bultvelddwergspinnen (Oedothorax gibbosus, voor de kenners) zijn de mannetjes een gek gezicht. Ze komen voor in twee types die er drastisch verschillend uitzien. Je hebt de machomannetjes, die met hun grote bochel ultieme mannelijkheid uitstralen. En er zijn mannetjes zonder bochel, die meer lijken op vrouwtjes.
Het komt vaker voor dat je bij een bepaalde diersoort binnen hetzelfde geslacht twee verschillende types hebt. ‘Bij kemphanen heb je bijvoorbeeld drie verschillende soorten mannetjes met elk een andere kleur veren. En er zijn waterjuffers en vlinders waarbij het kleurenpatroon binnen een soort enorm kan verschillen’, vertelt evolutiebioloog Frederik Hendrickx van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen. ‘Maar bij de bultvelddwergspinnen zijn de verschillen wel heel groot. Zo groot, dat ze tot dertig jaar geleden aangezien werden voor twee verschillende soorten.’ Hendrickx is een van de onderzoekers die het supergen bij de bultvelddwergspinnen ontdekte.
‘Ik probeer robots te ontwikkelen die ook echt een nieuwe stap maken’
Hoe werkt vliegen? Dat lijkt een simpele vraag, maar voor luchtvaarttechnicus en bioloog David Lentink is het een levenslange zoektocht.
Machospinnen
De gebochelde mannelijke bultvelddwergspinnen zijn in het voordeel ten opzichte van de ‘platte’ mannetjes. In hun bult produceren ze namelijk een stofje dat onweerstaanbaar is voor vrouwtjes. Waarom zijn de platte mannetjes dan nog niet weggeconcurreerd? Dat ontdekte de Belgische onderzoekgroep ruim zes jaar geleden. Hendrickx: ‘Het blijkt dat de platte mannetjes eerder volwassen worden. Daardoor hebben ze het voordeel dat ze als eerste met de vrouwtjes kunnen paren.’
Nu hebben de onderzoekers zich op een ander bultvelddwergspinnen-raadsel gestort: hoe kan het dat er twee drastisch verschillende mannetjes bestaan – met bochel en plat – en niets ertussenin? Je ziet namelijk geen mannetjes met een klein, halfbakken bocheltje.
Supergen en doublesex
Om hier een antwoord op te vinden, namen de onderzoekers het genoom – de bouwinstructies van een organisme – onder de loep. Ze ontdekten dat de gebochelde mannetjes een pakketje genen hebben dat de platte mannetjes niet hebben. Het zijn genen die je ook op andere plekken in het genoom ziet. Door natuurlijke selectie zijn deze genen netjes naast elkaar komen te liggen. Zo vormen ze een pakketje dat als geheel overgeërfd kan worden door de nakomelingen. Dit pakketje noemen onderzoekers een ‘supergen’.
Het supergen is niet het hele verhaal. Een van de genen uit het pakketje blijkt een kopie van het zogeheten doublesex-gen. ‘Doublesex zet andere genen aan en uit waardoor bepaalde seksuele kenmerken wel of niet tot uiting komen’, vertelt Hendrickx. Dit gen vind je in alle dieren, ook in mensen. ‘Als je het doublesex-gen lam legt bij muizen zie je bijvoorbeeld dat mannetjes vrouwelijke geslachtskenmerken gaan ontwikkelen, zoals eierstokken.’
Bij de bultvelddwergspinnen zorgt de extra kopie van het doublesex-gen ervoor dat de mannelijke geslachtskenmerken – in het supergenpakket en erbuiten – geactiveerd worden. Platte mannetjes missen dit extra doublesex-gen. Dat ze zich niet ontwikkeling tot een vrouwtje, komt doordat er daarnaast verschillende andere doublesex-genen zijn. Daar beschikken ze wel over, waardoor ze bijvoorbeeld wel mannelijke geslachtsorganen ontwikkelen.
Dynamisch
‘Het is bijzonder om te zien hoe dynamisch het genoom is’, zegt Hendrickx. ‘De plek van genen ligt niet vast. We zien hoe ze zich kunnen herschikken om regio’s te vormen die als pakketje doorgeven worden.’
‘Uiteindelijk kwam alles samen in dit onderzoek’, vervolgt Hendrickx. De ontdekking van het supergen verklaart niet alleen de twee compleet verschillende mannetjes, maar ook waarom er geen tussenvormen zijn. En de aanwezigheid van het doublesex-gen verklaart waarom de grote verschillen alleen bestaan bij mannetjes en niet bij vrouwtjes. De bochel is namelijk een puur mannelijk kenmerk.
