Voor de beste ervaring schakelt u JavaScript in en gebruikt u een moderne browser!

Veel dieren gebruiken seksferomonen bij het vinden van een partner. Een groep evolutionaire biologen van het Instituut voor Biodiversiteit en Ecosysteem Dynamica (IBED) van de UvA en het Max Planck Institute for Chemical Ecology ontdekte nu dat zelfs een kleine verandering in de genetische basis van seksferomonen van motten, enorme gevolgen kan hebben voor hun paringssucces. Hun resultaten zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Royal Society Open Science.

De noctuide mot Heliothis virescens
De bestudeerde mottensoort, de noctuide mot Heliothis virescens. Copyright: Laila Kee.

Er zijn aantrekkelijke en onaantrekkelijke dieren. Wat maakt een dier naar nou aantrekkelijk? Dat zijn onder andere seksferomonen. Seksferomonen zijn geurstoffen die dieren afgeven om potentiële partners aan te trekken. Het team onderzocht de seksferomonen bij motten, want motten kiezen en vinden hun partner uitsluitend door middel van seksferomonen en gebruiken bijvoorbeeld helemaal geen visuele signalen. Er is echter nog weinig bekend over de genetische factoren die ten grondslag liggen aan de variatie in seksferomonen. Informatie die cruciaal is om te begrijpen hoe seksuele communicatie evolueert.

Onaantrekkelijke vrouwtjesmotten

‘We wilden de genetische basis van de seksferomoonvariatie identificeren van een mottensoort met een grote variatie binnen populaties’, legt hoofdonderzoeker Astrid Groot van de UvA uit. ‘We selecteerden eerst de motten die extreme feromoonmengsels produceerden, waarna we de meest extreme varianten lieten paren met elkaar. Door middel van deze zogenoemde kruisingsexperimenten vonden we een kleine genetische verandering, een mutatie, die één specifiek enzym uitschakelde, waardoor het vrouwelijke seksferomoon veranderde van aantrekkelijk naar volledig onaantrekkelijk’.

Tot nu toe hebben de meeste genetische studies aangetoond dat meerdere mutaties tot veranderingen in feromoonmengsels en andere seksuele signalen leiden, wat erop wijst dat evolutionaire veranderingen in kleine stappen plaatsvinden. Groot: ‘Daarom is het juist verrassend dat we in deze studie een enkele mutatie hebben gevonden die de biosynthese van het seksferomoon van deze mot op zo’n belangrijke manier beïnvloedt’.

Mannetjes versus vrouwtjes

Het onderzoeksteam deed nog een andere interessante ontdekking. Ze kwamen erachter dat dezelfde mutatie in de mannelijke motten geen effect had op hun seksuele respons. Dit in tegenstelling tot eerdere genetische studies bij fruitvliegen en krekels die juist aantoonden dat seksuele signalen en reacties hierop genetisch verbonden zijn:  een mutatie in het seksuele signaal bij het ene geslacht verandert ook de seksuele aantrekking op dat signaal bij het andere geslacht. Bij motten blijkt dit duidelijk niet het geval. Terwijl het vrouwelijke signaal verschuift van aantrekkelijk naar volledig onaantrekkelijk, reageren mannetjes met deze mutatie op dezelfde manier als mannetjes zonder deze mutatie. Beide mannetjes worden op dezelfde manier aangetrokken door het aantrekkelijke mengsel van het vrouwtje.

‘Deze studie laat zien dat de evolutie van seksferomonen niet altijd in kleine stappen gebeurt, maar ook door plotselinge en grote transformaties gebeuren. Dit kan de grote diversiteit aan motten verklaren, die met 130.000 soorten een van de meest diverse groep dieren op aarde is’, concludeert Groot.

Publicatiegegevens

Groot A.T., van Wijk M., Villacis-Perez E., Kuperus P., Schöfl G., van Veldhuizen D, Heckel D.G. 2019 ‘Within-population variability in a moth sex pheromone blend, part 2: selection towards fixation’ in Royal Society Open Science 6:182050. http://dx.doi.org/10.1098/rsos.182050