Vrouwelijke vissen met placenta zijn promiscue

9 juli 2014

De evolutie van de placenta bij levendbarende vissen, zoals gupjes, brengt een groeiend voedingsconflict teweeg tussen moeder en foetus. Het merkwaardige gevolg is dat de mannetjesvissen kleiner worden, hun lichaamskleuren verliezen, minder paringsgedrag vertonen en langere genitaliën krijgen. Dat stelt Rubicon onderzoeker en evolutiebioloog Bart Pollux van Wageningen University samen met onderzoekers van de University of California Riverside in het toonaangevende tijdschrift Nature van 9 juli.

Heterandria formosa is een vissoort met placenta. De mannetjes hebben weinig uiterlijk vertoon. (foto: Chiara Sciarone)Heterandria formosa is een vissoort met placenta. De mannetjes hebben weinig uiterlijk vertoon. (foto: Chiara Sciarone)

Het Wagenings-Amerikaanse onderzoek onder de levendbarende vissenfamilie Poeciliidae laat zien dat de evolutie van een complex intern orgaan bij vrouwtjes, zoals de placenta (moederkoek), kan leiden tot de verandering van externe kenmerken bij mannetjes.

Conflict in zwangerschap

Mensen zien een zwangerschapsperiode vaak als een innige samenwerking tussen moeder en foetus. Maar onderzoeker Bart Pollux beschouwt een zwangerschap eerder als een periode van potentieel conflict tussen moeder en foetus waarbij de inzet de hoeveelheid voedingsstoffen is die de foetus van de moeder ontvangt. In dit ‘zwangerschapsconflict’ speelt de foetus een actieve rol. Deze komt echter alleen voor in levendbarende dieren met een placenta. Het conflict is pas tijdens de evolutie van de placenta ontstaan en neemt geleidelijk toe naarmate de voedingsrol van de placenta belangrijker is. Bij zoogdieren en de mens bestaat zo’n conflict bijvoorbeeld  in zwangerschapsdiabetes of een vroegtijdige abortus.

Partnerkeuze

In hun studie bepaalden de onderzoekers het ontwikkelingsniveau van de placenta bij 110 levendbarende vissoorten van de familie Poeciliidae waartoe guppen, mollies, ‘mosquitovisjes’ en zwaarddragers behoren. Zij vergeleken dit met mannelijke kenmerken en vonden dat de evolutie van de placenta op twee manieren gerelateerd is aan mannelijke kenmerken. Enerzijds treedt er naarmate de placenta meer ontwikkeld is evolutionair verlies van mannelijke kenmerken op die een partnerkeuze voor de copulatie door het vrouwtje vergemakkelijken. Hiertoe behoren felle lichaamskleuren, een grote vin of sluierstaart en paringsdansjes. Anderzijds betreft het kenmerken die stiekeme copulatie door het mannetje bevorderen en daarmee een actieve partnerkeuze door het vrouwtje omzeilen. Voorbeelden hiervan zijn een afname van de lichaamsgrootte van mannetjes en tegelijk een toename in de lengte van hun genitaliën - tot wel 50% van de lichaamslengte van het mannetje. De combinatie maakt het mannetjes gemakkelijk om vrouwtjes stiekem van achteren te benaderen, bijvoorbeeld als ze aan het eten zijn en niet opletten en dan vlug met ze paren.

Xiphophorus birchmani is een vissoort zonder placenta. De mannetjes hebben een fraaie rugvin. (foto: Leo van der Meer)Xiphophorus birchmani is een vissoort zonder placenta. De mannetjes hebben een fraaie rugvin. (foto: Leo van der Meer)

'Onze bevindingen doen vermoeden dat het ontstaan van zwangerschapsconflicten tijdens de evolutie van de placenta leidt tot een verschuiving in seksuele selectie door vrouwtjes. Deze verloopt van een partnerkeuze vóór de copulatie in vissen zonder placenta naar een partnerkeuze ná copulatie in vissen met placenta', legt Bart Pollux uit. 'Dit conflict kun je zien als een onvermijdelijk bijproduct van de evolutie van de placenta, maar wel met grote gevolgen, zoals zwangerschapsgerelateerde aandoeningen en dus ook seksuele interacties tussen mannetjes en vrouwtjes.'

Supervoortplanting

Een andere opmerkelijke vondst is dat de evolutie van de placenta sterk gecorreleerd is met het vermogen van vrouwtjes om meerdere broedsels bij zich te dragen die zich ieder in een ander stadium van ontwikkeling bevinden. Volgens Pollux verhoogt deze buitengewone voortplantingsstrategie de kans dat de embryo’s van een vrouwtje afkomstig zijn van verschillende mannetjes. Door met meerdere mannetjes te paren vergroot het vrouwtje de genenpool van haar nageslacht.

In het dierenrijk is de placenta vele malen ontstaan. Bij de beenvissen Poeciliidae wel acht maal, bij zoogdieren slechts eenmaal. Daardoor bestaat er een grote diversiteit aan placenta’s en lijkt het erop dat een placenta een voordeel heeft bij het verkrijgen van nakomelingen.

Citizens science Geïnteresseerde houders van levendbarende vissen kunnen een actieve bijdrage leveren aan het lopende onderzoek door mee te doen aan het ‘citizens science project Poeciliidae’. Meer informatie hierover is te vinden op www.bartpollux.nl
Praat mee op #visplacenta


Bron: Wageningen UR