Partnerkeuze en soortvorming
Partnerkeuze en seksuele voorkeur spelen een grote rol bij het ontstaan of uitsterven van soorten. De Leidse biologe Machteld Verzijden doet sinds januari onderzoek aan de A&M University in Texas naar de seksuele voorkeur van de zwaarddrager. Onlangs ontving ze daar een Rubiconsubsidie voor.
 Machteld Verzijden: 'In het eerste deel van mijn onderzoek ga ik twee soorten zwaarddragers en hun hybriden in kaart brengen.' |
Reproductieve isolatie
Soortvorming heeft alles te maken met een mechanisme dat reproductieve isolatie wordt genoemd. Dit mechanisme zorgt ervoor dat verschillende soorten onderling geen seksueel contact hebben. 'Zo komt het dat een kat zich nooit zal voortplanten met een hond, en dat de seksuele voorkeur van de mens doorgaans niet uitgaat naar dieren', legt Verzijden uit. 'Wel kunnen groepen zich afzonderen en uiteindelijk een heel nieuwe soort vormen. Dat kan alleen gebeuren als er twee duidelijk herkenbare groepen binnen de soort zijn, en de dieren van de ene groep geen seksuele uitstapjes maken naar de andere groep.'
Cichliden
Het mechanisme dat de seksuele voorkeur van een soort bepaalt, is onderhevig aan verandering. In dit aspect is Verzijden met name geïnteresseerd. Voor haar promotie deed ze onderzoek naar de partnerkeuze van de cichlide, een visje dat voorkomt in het Victoriameer in Oost-Afrika. In relatief korte tijd hebben zich daar talloze soorten ontwikkeld, maar onduidelijk was wat de oorzaak van deze wildgroei in soorten was. 'Opvallend is dat de beestjes zeer streng selecteren en dus uitsluitend paren met groepsgenoten die veel op henzelf lijken', zegt de biologe. 'Lange tijd werd aangenomen dat deze voorkeur was aangeboren.'
Pleegmoeder
'Het bijzondere aan deze visjes is dat de vrouwtjes hun eitjes uitbroeden in de mond. Daarom is er langdurig contact tussen de moeder en de jongen. In mijn experimenten heb ik de eitjes van verschillende groepen verwisseld, die ik vervolgens liet uitbroeden door een pleegmoeder van een andere groep. En wie schetste mijn verbazing? De visjes die waren uitgebroed door een pleegmoeder, kozen op latere leeftijd partners van dezelfde groep als de pleegmoeder. Die seksuele voorkeur is dus niet aangeboren, maar aangeleerd. Dat kan een verklaring zijn voor de relatief snelle splitsing van soorten in het Victoriameer.'
 Xiphophorus hellerii |
Biodiversiteit
Met diezelfde thema's - partnerkeuze en soortvorming - houdt ze zich nu ook bezig in de Verenigde Staten. Onderwerp van studie is dit keer de zwaarddrager (geslacht Xiphophorus), een zoetwatervis die voorkomt in rivieren in Midden-Amerika, tevens een populaire aquariumvis. Verzijden: 'Bij deze vissen is precies het tegenovergestelde aan de hand als bij de cichliden. Er komen steeds minder soorten voor. Onder invloed van de mens - ze lozen hun afval in rivieren en hebben geen goede riolering - verandert het leefmilieu van de zwaarddrager. Het gevolg is dat de partnerkeuze van deze beestjes als het ware minder streng wordt, waardoor zich minder 'zuivere' soorten ontwikkelen en kruisingen ofwel hybriden ontstaan. De biodiversiteit neemt daarmee af.'
 Xiphophorus maculatus |
Hybriden
De zwaarddrager, het mannetje althans, dankt zijn naam aan het duidelijk zichtbare zwaard aan de onderkant van de staartvin. Dit secundaire seksuele kenmerk wordt door het vrouwtje als zeer aantrekkelijk ervaren. Verzijden: 'In het eerste deel van mijn onderzoek ga ik twee soorten zwaarddragers en hun hybriden in kaart brengen. Ik wil weten waar ze voorkomen en hoe ze eruit zien. De twee soorten verschillen in een aantal uiterlijke kenmerken, zoals de lengte van hun zwaard, en de grootte en de kleuren van hun lijf. Bij hybriden zijn alle kaarten als het ware opnieuw geschud, en kunnen nieuwe variaties van kenmerken optreden.'
 Hybride van Xiphophorus helleri en Xiphophorus maculatus |
Videosimulatie
Verzijden wil weten wat de vrouwtjes precies aantrekkelijk vinden en waar ze hun partnerkeuzes op baseren. 'Daar hoop ik achter te komen door middel van videosimulaties', zegt ze. 'Op een scherm ga ik verschillende soorten met hun verschillende uiterlijke kenmerken projecteren, om vervolgens te kijken tot welke vissen de vrouwtjes zich het meest aangetrokken voelen. Ik zal kijken bij welk mannetje ze het langste rond blijven hangen. Voorlopig let ik alleen op uiterlijk. We weten wel dat geur ook een belangrijke rol speelt, maar daar is nog te weinig over bekend. Aan de hand van mijn bevindingen ga ik een model opstellen, waarmee voorspeld kan worden hoe de populatie er over honderd jaar of nog langer uit zal zien.'