24 december 2014

Sneeuwpret

Geen witte Kerst in Nederland dit jaar, maar elders op de wereld zijn er kleintjes die wel toegang hebben tot een flink pak sneeuw. Sleetje rijden, sneeuwballen maken, gangen graven en rollebollen door de sneeuw... niet alleen mensenkinderen vermaken zich met deze sneeuwactiviteiten: vogels doen het namelijk ook!

Een filmpje van een "snowboardende" kraai heb ik al eerder geplaatst (zie Spelende dieren en emoties) maar geniet ook van deze compilatie van spelende kraaien en raven:
Sneeuwtunnels - Foto door Bernd Heinrich

Dat kraaiachtigen door hun nieuwsgierigheid en vindingrijkheid in speelsituaties terecht kunnen komen zal voor mijn trouwe lezers niet als een verrassing komen. Nu is bekend dat kleinere zangvogeltjes ook niet vies zijn van wat sneeuwpret! Barmsijzen (Carduelis flammea) maken tunnels in de sneeuw en volgens onderzoekers heeft dat geen directe functie; ze doen het gewoon voor de lol!


Spel wordt gedefinieerd als gedrag zonder functie, maar spelen heeft volgens mij zeker wel nut: het maakt je blij en helpt om je vaardigheden te ontwikkelen. Samen spelen heeft ook een sociale functie. Daarnaast kan spelen in de sneeuw natuurlijk ook een reden hebben die we nog niet ontdekt hebben. Het rollen en graven in de sneeuw zou een poging kunnen zijn om zichzelf schoon te "wassen" en bij het pikken in een sneeuwbal krijgt de vogel mogelijk vocht binnen. De gemaakte tunnels zouden in koudere klimaten als schuilplaats kunnen dienen tegen de barre weersomstandigheden, hoewel de vogels in het onderzoeksgebied ze daar niet voor gebruiken kan het wel nuttig zijn om je bouwskills te oefenen als er sneeuw ligt. Het één sluit het ander ook niet uit: spelen is nuttig en leuk!

Als ik de weersvoorspelling mag geloven is er komend weekend kans op winterse neerslag. Hou die vogels in je tuin dus goed in de gaten en laat het me weten als je ze ziet spelen!

19 december 2014

Zwanger zonder seks?!

Volgens het Kerstverhaal schonk de maagd Maria op Kerstavond het leven aan de zoon van God, nadat de heilige geest haar bezocht had. Het kindeke Jezus was daarbij niet het product van een wilde nacht, maar een heus voorbeeld van onbevlekte ontvangenis of maagdelijke voortplanting.

Parthenogenese is een ander woord voor het ontwikkelen van een embryo uit een onbevruchte eicel, en ja: het bestaat echt! Bij sommige diersoorten is het zelfs meer regel dan uitzondering: bladluizen en wandelende takken bijvoorbeeld. Ook bij sommige soorten kevers en watervlooien komt het regelmatig voor. Bij mieren en bijen worden de mannetjes altijd geboren uit een onbevruchte eicel. Darren bezitten dan ook slechts de helft van het aantal chromosomen van vrouwelijke bijen.

Hoe werkt het?
Normaal gaat een eicel pas delen na bevruchting door een spermacel, maar soms kan een onbevruchte eicel toch gaan delen. Dit is anders dan bij hermafrodieten die zichzelf kunnen bevruchten (de rondworm C. elegans bijvoorbeeld), omdat er in dat geval wel sperma bij de eicel komt. Nakomelingen uit parthenogenese hebben altijd alleen een moeder en geen biologische vader.

Wanneer een onbevruchte eicel zich ontwikkelt tot een embryo is het resultaat een 'halve kloon'; een eicel bevat immers de helft van het genetische materiaal van de moeder. Bij de meeste diersoorten zijn haploïde individuen (met 1 set chromosomen) echter niet levensvatbaar. Parthenogenese verloopt bij de meeste diersoorten dan ook door de versmelting van 2 meiotische dochtercellen; het poollichaampje (de kleinere van de 2 dochtercellen) neemt dan de rol van de spermacel over. Hierdoor is een jong uit natuurlijke parthenogenese voor minstens 50% identiek aan het moederdier, maar een complete kloon (exacte kopie van het ouderdier) is ook mogelijk. In dat geval verloopt de meiose onvolledig waardoor de halvering van het aantal chromosomen niet plaatsvindt.


Toch moeten we terughoudend zijn bij het bestempelen van kleine wondertjes door parthenogenese. Sommige vrouwelijke dieren kunnen namelijk sperma gedurende lange tijd in hun lichaam opslaan. Bij twijfelgevallen kan DNA-onderzoek dan uitsluitsel geven. Zo werd enkele maanden terug een echt geval van parthenogenese bij een python bevestigd doordat de jonge slangetjes alleen DNA van hun moeder bleken te bezitten.

Voorbeelden
Vissen, Reptielen & Amfibieën
Eerder dit jaar werd in Burger's Zoo een adelaarsrog geboren zonder vader, het eerste bewezen geval van parthenogenese bij deze vissensoort! Ook bij haaien zijn levende parthenogenetische nakomelingen bekend. Ik noemde de python al, maar ook bij andere slangensoorten, hagedissen, salamanders en kikkers komt maagdelijke voortplanting voor. In 2006 werd voor het eerst parthenogenese bij twee Komodo varanen in verschillende dierentuinen beschreven. Dierentuinen zijn de uitgelezen plek om parthenogenese op te merken omdat mannelijke en vrouwelijke dieren vaak gescheiden worden gehouden en documentatie over elk individu nauwkeurig wordt bijgehouden.

Vogels
Ook bij vogels zijn gevallen bekend van parthenogenese. Vooral bij kalkoenen schijnt het relatief vaak voor te komen. Er zijn tevens gegevens bekend over duiven, kippen en zebravinken, hoewel bij deze soorten vrijwel alle parthenogenetische embryo's vroegtijdig afsterven. Er is slechts 1 geval bekend van een volwassen parthenogenetische kip, bij kalkoenen is het wel gelukt om meerdere volwassen exemplaren te kweken. 

Zoogdieren
Natuurlijke parthenogenese is bij zoogdieren zeldzaam, maar er worden wel experimenten gedaan met muizen waarbij kunstmatig parthenogenetische embryo's worden geproduceerd. Niet alleen omdat het ontzettend interessant is, maar ook omdat het mogelijk kan leiden tot verbeterde vruchtbaarheidstechnieken bij mensen met een kinderwens of bij moeilijk te fokken zeldzame dieren. Door het onderzoek is bekend dat parthenogenetische muizenembryo's altijd binnen 10 dagen sterven. Voor de verdere ontwikkeling van het embryo zijn genen van 2 ouders nodig. Het is Japanse wetenschappers wel gelukt om een levende muis te produceren door het DNA uit twee eicellen van twee verschillende muizen samen te voegen waarbij 1 van de eicellen genetisch gemanipuleerd werd. Een hoop gekunstel dus waarbij van de ongeveer 460 behandelde eicellen slechts 1 levend muisje het tot volwassenheid schopte. Natuurlijke parthenogenese lijkt bij zoogdieren dus vooralsnog in een vroeg stadium onvermijdelijk te stagneren.

En de mens?
Het komt ook bij mensen weleens voor dat een onbevruchte eicel zich toch gaat delen, maar net als bij muizen leidt dit tot niet-levensvatbare embryo's die vroegtijdig spontaan geaborteerd worden.

Kan Jezus dan wel echt door onbevlekte ontvangenis verwekt zijn? Met de huidige kennis zou ik zeggen van niet: ten eerste vanwege de resultaten uit muizenexperimenten, ten tweede zou hij dan logischerwijs vrouwelijk zijn geweest (diploïde parthenogenetische individuen zijn in de regel altijd vrouwelijk, met uitzondering van vogels, reptielen en amfibieën met het ZW-seksdeterminatie systeem of waarbij temperatuur het geslacht bepaalt). Maar zeg nooit nooit. En is dat niet juist een definitie van geloof: vertrouwen hebben in het ogenschijnlijk onmogelijke?

Rest mij alleen nog aan een ieder prettige feestdagen te wensen!


Referenties:
IFLScience.com: Virgin Birth Confirmed in World’s Longest Snake Species
NU.nl: Adelaarsrog zonder vader geboren in Burgers' Zoo
University of Wisconsin Animal Science: Parthenogenesis
Kono T. et al. (2004) Birth of parthenogenetic mice that can develop to adulthood. Nature, Vol. 428(6985): 860-864.
Schut E. et al. (2008) Parthenogenesis in a passerine bird, the Zebra Finch Taeniopygia guttata. Ibis, Vol.150: 197-199. (PDF)