Het nut van seks
Mensen, honden, katten, goudvissen, regenwormen, fruitvliegjes, tuinbonen… Allemaal doen ze eraan: seks. Seks wordt ook wel geslachtelijke voortplanting genoemd. Bij geslachtelijke voortplanting ontstaan nakomelingen uit de versmelting van het erfelijke materiaal van de ouders. Maar wat is nu eigenlijk het nut van seks als we het bekijken vanuit het oogpunt van de evolutietheorie?
Om deze vraag te kunnen beantwoorden, moeten we eerst terug naar ons erfelijke materiaal. Wat voor processen spelen zich daar af? En hoe ontstaat nou de erfelijke variatie dat zo’n belangrijke rol heeft in de evolutie?
Recombinatie
Een organisme is opgebouwd uit cellen. Veel cellen hebben een kern waarin zich erfelijke informatie bevindt – het DNA. De meeste kunnen zich een heel leven lang delen. Op deze manier vermenigvuldigen ze zichzelf. Dit zorgt voor groei.
Voordat een cel zich deelt, verdubbelt het DNA zich. Zo zorgt de cel dat de twee cellen die na deling ontstaan evenveel DNA hebben. Dit kopiëren van het DNA gebeurt met grote precisie en is met veel veiligheidsmaatregelen omgeven. Hierdoor maakt de cel bijna nooit een fout tijdens het verdubbelen van DNA. Alle cellen binnen een organisme beschikken daarom over precies dezelfde DNA-inhoud.
Toch is het zo dat er in de natuur veranderingen in DNA-moleculen optreden. Er treedt namelijk recombinatie op tijdens het delen van cellen. Recombinatie is uitwisseling van erfelijke informatie. Deze uitwisseling kan leiden tot nieuwe combinaties van eigenschappen.
Crossing-over
Een voorbeeld van recombinatie is crossing-over. Crossing-over vindt plaats tijdens het vormen van geslachtscellen (sperma en eicel bij de mens). De vorming van geslachtscellen verloopt een beetje anders dan hierboven beschreven staat voor normale lichaamscellen. Bij deze cellen verdubbelt het DNA zich niet tijdens deling. De 23 paar chromosomen die in de cel zaten verdelen zich dan over twee nieuwe cellen. Daarom hebben geslachtscellen van alle chromosoomparen slechts één chromosoom. Menselijke geslachtscellen hebben dus maar 23 chromosomen.
Tijdens de verdeling van de chromosomen in de geslachtscellen kan het gebeuren dat er een breuk optreedt in één van de 23 paar chromosomen. Een deel van een chromosoom van je vader wisselt vervolgens met een soortgelijk deel van een chromosoom van je moeder. Je zou kunnen zeggen dat de breuk die optreedt in het nieuw ontstane chromosoom verkeerd wordt gelijmd. Zo ontstaat een nieuwe mix van eigenschappen doordat de chromosomen kleine stukjes van hun erfelijke materiaal uitwisselen.
De geslachtscellen van een man en een vrouw komen bij de bevruchting bij elkaar. De enkelvoudige paren van 23 chromosomen vinden elkaar en vormen een bevruchte eicel. Hieruit groeit een embryo. Het embryo ontwikkelt zich vervolgens tot een nakomeling. Omdat crossing-over al voor de bevruchting in de geslachtscellen plaats vindt, kan het zo zijn dat deze crossing-over het uiterlijk van de nakomelingen beïnvloedt.
Erfelijke variatie
De vele erfelijke eigenschappen die vastgelegd zijn in de genen bepalen je uiterlijk. Door de uitwisseling van stukjes chromosomen tijdens de vorming van geslachtscellen zijn er talloze nieuwe gencombinaties mogelijk. De nieuwe gencombinaties zorgen onder andere weer voor nieuwe uiterlijke kenmerken. Er zullen geen twee nakomelingen erfelijk gezien precies hetzelfde zijn. Geslachtelijke voortplanting zorgt dus voor erfelijke variatie.
In de evolutietheorie, waarvan Darwin de grondlegger is, vormt deze erfelijke variatie de basis voor evolutionaire processen. De opeenhoping van de vele recombinaties die kunnen plaatsvinden leidt tot steeds meer erfelijke verschillen. De opeenhoping van die erfelijke verschillen kan vervolgens leiden tot het ontstaan van nieuwe soorten.
Nadelen van geslachtelijke voortplanting
De kosten van geslachtelijke voortplanting zijn erg hoog. Seksuele organismen moeten veel moeite doen om een partner te vinden, te verleiden en te bevruchten. Veel organismen moeten ook nog strijden met concurrenten. Tijdens al deze inspanningen kan er ook niet gegeten worden en lopen ze de kans zelf opgegeten te worden. Bij veel mensen rijst dan ook al snel de vraag: waarom doen zoveel organismen dan toch aan geslachtelijke voortplanting? Ook al lijkt geslachtelijke voortplanting een omslachtige manier van voortplanten, het heeft een groot voordeel. Geslachtelijke voortplanting biedt namelijk meer ruimte voor erfelijke variaties.
In de tijd van Darwin, de grondlegger van de evolutietheorie, was er nog maar weinig bekend over erfelijke informatie. Sommige punten uit zijn evolutietheorie konden daarom pas later verklaard worden. Nu, 200 jaar na de geboorte van Darwin, kunnen we verklaren dat geslachtelijke voortplanting leidt tot erfelijke variatie. Iets waar Darwin alleen nog maar vermoedens over had…
