In de boeken die biologe Lynn Margulis over seks schreef stelt zij dat seks ontstaan is door symbiose van verschillende soorten bacterieën. Links

Uitvinder van seks: de bacterie

Margulis over voortplanting

In de boeken die biologe Lynn Margulis over seks schreef stelt zij dat seks ontstaan is door symbiose van verschillende soorten bacterieën.

Links

• 
  Boekbespreking van 'What is sex?' in de Boston Globe.
  
• 
  Artikel van Margulis over symbiose en de invloed daarvan op de evolutie.
  

Lynn Margulis

Als biologen het over seks hebben maken ze één ding altijd snel duidelijk: seks en voortplanting zijn twee verschillende dingen. Zo ook Lynn Margulis en Dorion Sagan in hun boeken over seks: 'Origins of Sex, Mystery Dance: On the Evolution of Human Sexuality', en 'What is Sex?' Met haar jarenlange ervaring op het gebied van de evolutie van bacterieën kan hoogleraar Biologie Lynn Margulis dit ook niet vaak genoeg benadrukken.

Bacterieën namelijk, planten zichzelf voort door middel van klonen. Dat heeft voordelen: onder gunstige omstandigheden zorgt een bacterie in no-time voor duizenden nakomelingen, die ook nog eens identiek zijn. In feite is de bacterie onsterfelijk. Duizenden miljoenen jaren lang was de aarde uitsluitend bevolkt met bacterieën, waar geslachtsverkeer in theorie onnodig was.

Maar hoe is seks dan ter wereld gekomen? Volgens Margulis heeft de invloed van het milieu er mee te maken. In vroeger tijden vernietigde onder meer ultra-violet licht het DNA van bacteri챘n. Om zich hiertegen te beschermen vonden de organismen een manier om hun eigen genetisch materiaal samen te voegen met dat van andere, enigszins gelijksoortige ééncelligen. Deze symbiose beschermde de bacterieën tegen al te veel schade: door het aanwezige erfelijke materiaal in bredere kring te verspreiden, steeg de kans dat in ieder geval een deel de kwalijke invloeden zou overleven.

Die 'vrijpartijen', stelt Margulis, vormden de geboorte van seks, en de resten daarvan zijn in elke cel van dier en mens terug te vinden. In 1981 kwam zij met de theorie dat de mitochondrie - een klein objectje dat ronddrijft in het celplasma - het overblijfsel is van een bacterie die ooit door een andere bacterie werd geïncorporeerd. Het organisme dat werd 'opgegeten', zo is het idee, had zich aangepast aan zuurstofrijke omgevingen, een milieu waar de 'eter' niet in kon leven.

Door het samengaan van de twee kon het aldus ontstane organisme zich in beide milieus handhaven. Beide bacteri챘n haddden dus voordeel van de symbiose. Tot de dag van vandaag heeft de mitochondrie, de 'opgeslokte bacterie', zijn eigen DNA behouden - de enige plaats buiten de celkern waar mens en dier DNA bezitten. En nog steeds vinden hier chemische reacties plaats die zuurstof gebruiken en energie beschikbaar maken voor de levensprocessen van de cel.

Dat soort gepiel op de vierkante millimeter zegt echter weinig over de seks die grote dieren bedrijven. Volgens Margulis ontstonden meercellige organismen ook uit een maatregel ter bescherming: hoe groter je bent, hoe lastiger het voor andere wezens is om je op te eten. Meercellige organismen, zegt ze, hadden zich misschien ook wel kunnen vermeerderen door zich net als bacterieën domweg in twee klonen te splitsen. Maar de evolutie koos als het ware voor een andere oplossing: ééncellige voortplantingspakketjes, het sperma en de eicel, die de beide geslachten bij elkaar moeten zien te brengen. Het kloonvermogen ging verloren, en wat restte was de voortplantingsmethode die de voordelen van een betere bescherming tegen een veranderende omgeving met zich meedroeg.

http://www.vpro.nl/programma/marathoninterview/afleveringen/5259587/items/5420104/

Een mitochondrie in het celplasma van mensen. Niet alleen zijn DNA verraadt dat hij ooit een onafhankelijke bacterie was, maar ook de inwendige membranen (de 'plooitjes' in deze foto) doen aan die van bacterieën denken (bron= http://esg-www.mit.edu:8001/ esgbio/cb/org/organelles.html)

Bacteriën vermenigvuldigen zichzelf razendsnel door zich te klonen. 

Seks? Perfect wapen tegen parasieten

07 juli 2009

Seks is ook ontstaan( of alleszins verder behouden en ontwikkeld in " meercelligen " ) , zeggen Zwitserse en Amerikaanse geleerden, omdat parasieten de evolutie in het honderd dreigden te laten lopen door uitstervingen van "clonen" ( =in de landbouw noemt men dat soort "monoculturen" van clonen = "soorten-varianten " met dezelfde genetische samenstelling ) te bevorderen .(1)

Uit wiskundige modellen was al eerder opgemaakt dat geslachtelijke voortplanting een evolutionair voordeel oplevert. ( = nml het vergroot in gevoelige mate de genetische variatie binnen een soort en een "populatie " )Een studie van een Nieuw-Zeelandse zoetwaterslak lijkt die reeds lang gedane bevindingen /conclusies( en ook de ideeen omstrent het parasitisme als een drijvende kracht in de evolutie ) nogmaals te bevestigen.

Voortplanting zonder geslachtelijk verkeer heeft als voordeel dat het nageslacht een perfecte kopie is van het origineel. Het nadeel is dat al die klonen dezelfde genetische achilleshiel hebben voor ( bijvoorbeeld ) sommige parasieten (en natuurlijk ook __andersoortige voorbeelden te vinden bij ___veel andere diverse millieu omstandigheden ).

Een parasiet die deze kwetsbaarheid weet uit te buiten, kan een hele populatie uitroeien. Nakomelingen die het resultaat zijn van de mix van twee genetisch verschillende wezens,kunnen een soort beter wapenen tegen parasieten, omdat die enkele exemplaren om zeep kan helpen, maar niet de gehele soort.

Een Potamopyrgus antipodarum, die zich geslachtelijk én zonder seks voortplant. (Beeld University of Montana)

De Potamopyrgus antipodarum, een zoetwaterslak die in Nieuw-Zeeland leeft, werd als studieobject gekozen om deze hypothese te testen, omdat die twee varianten kent – eentje die zich voortplant via seks en een ander die dat zonder doet.

Vatbaarder

De Zwitserse onderzoekers ontdekten dat de slakken van de aseksuele variant veel vatbaarder waren voor parasieten.Het aantal aseksuele slakken nam na verloop van tijd drastisch af onder invloed van de parasieten. Maar het aantal slakken dat zich door seksuele reproductie voortplantte, bleef ongeveer stabiel.

De bevindingen zijn gepubliceerd in het wetenschappelijk tijdschrift American Naturalist.

De onderzoekers hielden vanaf 1994 enkele populaties van deze slakken in de gaten. Ze telden het aantal slakken die aan geslachtelijke voortplanting deden, de slakken-zonder-seks en de mate waarin de twee varianten werden geïnfecteerd door parasieten.

De omvang van de populatie van gekloonde slakken nam in de loop der tijd drastisch af, naar mate het aantal parasitaire infecties toenam. Sommige typen verdwenen volledig. De slakken die zich geslachtelijk voorplanten hadden daar geen last van. Hun aantallen bleven veel stabieler.

Evolutie De slakkenstudie wijst erop dat parasieten een belangrijke rol hebben gespeeld bij het ontstaan van seks.

“De resultaten suggereren dat seksuele reproductie een evolutionair voordeel biedt in gebieden waar veel parasieten voorkomen”, aldus hoofdonderzoeker Jukka Jokela op de Amerikaanse nieuwssite LiveScience.

*aseksuele diersoorten zijn vatbaarder voor parasieten, omdat ze zich voortplanten door een kloon van zichzelf produceren.= De dieren zijn daardoor genetisch identiek en allemaal even kwetsbaar voor parasieten.

*Diersoorten die zich doormiddel van seks voortplanten, zetten nakomelingen op de wereld die genetisch gezien sterk van elkaar verschillen. Een parasiet is daardoor niet zo snel in staat om de gehele populatie te vernietigen.

www.volkskrant.nl/wetenschap/article1255370.ece/Seks_Perfect_wapen_tegen_parasieten

http://www.nu.nl/wetenschap/2037060/seks-ontstond-mogelijk-onder-invloed-parasieten-.html

(1.)

Weet men dus al heel lang

Niets nieuws onder de zon. Asexueel voortplanten levert een lagere genetische variatie op dan sexuele voortplanting waardoor het organisme gevoeliger is voor ziekten/parasieten etc.

Waarom is dit nu in het nieuws? Al jaren bekend. Nog voordat men uberhaupt wist van genen ontdekte men al dat uitkruisen sterkere/resistentere rassen opleverde.

-komkommertijd in de media ?

Echter - Seksuele reproductie is niet zo algemeen als iedereen denkt. Een bijkomende vraag die van daaruit soms wordt gesteld is " waarom zijn er zoveel ( ook meercellige ) soorten die zich aseksueel voortplanten? "

Sterker nog: populaties van aseksuele organismen groeien sneller in aantal dan soorten die volledig seksueel voortplanten. dit wordt wel de two-fold cost of sex genoemd: http://en.wikipedia.org/wiki/Evolution_of_sex m.a.w. aseksuele individuen hebben in afwezigheid van andere selectiedrukken een hogere fitness( binnen sommige millieus uiteraard of gedurende bepaalde seizoensgebonden levensfasen --> zie bijvoorbeeld bladluizen en parthenogenetische voortplanting ) .

Er zijn veel modellen en ideeen over de verdere ontwikkeling en evolutie( niet over het "onstaan" ) van seks ern dat vooral bij meercelligen .

Eén van de ideeen is dat parasieten hierbij een rol zouden kunnen spelen en deze onderzoekers hebben hier blijkbaar bewijsstukken voor gevonden. Vanuit wetenschappelijk oogpunt is dit dus wel degelijk interessant!