In de grotten van Oost-Brazilië leeft een groep gevleugelde insecten die paren op een manier die je zal verbazen.
gerelateerde inhoud
- Biologen zijn bevooroordeeld ten opzichte van penissen
- Deze insecten stierven tijdens seks 165 miljoen jaar geleden
Bij het monteren van het mannetje dringen vrouwtjes van het Neotrogla- geslacht mannen binnen met een penisachtig orgaan, in een standaard slot- en sleutelsituatie. Kleine spikes bevestigen de vrouwelijke penis aan de man en ze slurpt het sperma van de man via het penisachtige orgaan.
Het is raar - zelfs voor de natuurlijke wereld, die gevuld is met dieren die rare seksspullen doen. Maar dit is misschien het eerste voorbeeld van omgekeerde geslachtsorganen in elk dier. Een internationaal team van wetenschappers beschrijft dit reproductieve gedrag in een studie die vandaag is gepubliceerd in Current Biology .
Bijna twee decennia geleden ontdekte Rodrigo Ferreira, een ecoloog van de Federale Universiteit van Lavras in Brazilië, de insecten tijdens een speleologie-expeditie, maar de jonge leeftijd van het exemplaar maakte identificatie onmogelijk. Onlangs ontdekten wetenschappers die in het laboratorium van Ferreira werken, een ander insectenspecimen, dus begonnen ze onderzoek te doen in taxonoom Charles Lienhard in het Natural History Museum van Genève in Zwitserland.
Bij het ontleden van de organismen realiseerden de onderzoekers zich dat vrouwtjes een interne penisachtige structuur hadden (die ze waarschijnlijk alleen verlengden tijdens het paren) en de mannetjes een zakachtige vagina hadden. Niets in de grotere familie van grotinsecten leek op gelijkenis, en ze realiseerden zich dat ze naar een geheel nieuw geslacht met omgekeerde geslachtsorganen keken. In totaal hebben ze vier verschillende soorten in dit geslacht gevonden, genaamd Neotrogla .
"Het meest indrukwekkende aan de vrouwelijke penis is de complexe morfologie", zegt Ferreira. Uit dissecties kwam het team erachter dat elke vrouwelijke penisachtige structuur soortspecifiek is, de penisstekels of -haren van een specifieke soort overeenkomen met kleine zakjes in het zakje van haar mannelijke tegenhanger.
Maar het opensnijden van een insect om naar zijn geslachtsorganen te kijken is anders dan zien hoe die geslachtsorganen werken. De onderzoekers zagen ook paren van insecten van één soort ( N. curvata) die de daad in het lab deden. De insecten brachten ook veel tijd door met paren - tussen 40 en 70 uur. Dat is veel tijd om aan seks door te brengen, vooral omdat seks de insecten open laat voor predatie.
Twee N. curvata- insecten die copuleren in een laboratoriumomgeving. (Foto: Yoshizawa et al.) 
Een vrouwtje van N. aurora laat zijn penisachtige orgaan los, ter voorbereiding op de paring. (Foto: Yoshizawa et al.) 
Een weergave van de stekelige ankers (in rood, paars en groen) van een vrouwelijke Neotrogla bevestigd aan zakken in de mannelijke vagina. (Foto: Yoshizawa et al.) 
Ecoloog Rodrigo Ferreira verzamelt Neotrolga-specimen in een grot in het oosten van Brazilië. (Foto: Yoshizawa et al.) 
Een penis portretteert van een vrouwelijk N. curvata- insect. Kleurrijke chemische kleuring markeert verschillende weefsels in het orgel. (Foto: Yoshizawa et al.) 
De ingang van een grotecosysteem in Oost-Brazilië. De Neotrogla- jong kan soms bij de ingang van de grot worden gezien, terwijl volwassenen de voorkeur geven aan de donkere hoekjes en gaten van een kloof. (Foto: Yoshizawa et al.) 
Stekels die het membraan van de penisstructuur van dit N. aurora- specimen omlijnen. (Foto: Yoshizawa et al.) Tijdens het paren, wordt de stekelige penis van het vrouwtje stevig verankerd in het sperma kanaal van de mannelijke vagina, waardoor het vrouwtje het sperma kan ontvangen. Met andere woorden, deze penis functioneert meer als een rietje dan als een tuit. Als het mannetje probeerde weg te breken, zou zijn buik openscheuren en zou hij zijn geslachtsdelen dramatisch verliezen. Deze vrouwelijke insecten paren ook met meerdere mannetjes en kunnen twee partijen sperma in het lichaam opslaan.
Wetenschappers geloven dat de penis in het algemeen is geëvolueerd vanwege de concurrentie tussen mannen om vruchtbare vrouwen, en veel evolutionaire beperkingen zouden op hun plaats moeten vallen voor een dergelijke dramatische omkering. "Het vereist harmonieuze evoluties van mannelijke en vrouwelijke geslachtsorganen en hun exacte match", zegt Kazunori Yoshizawa, een entomoloog aan de Hokkaido University in Japan en een co-auteur van de studie.
Dus, welke evolutionaire beperkingen zouden dit gender-buigende scenario kunnen aansturen? Wetenschappers hebben een voorgevoel dat het sperma voedingswaarde heeft omdat de vrouwelijke grotinsecten het sperma uiteindelijk opslaan en consumeren voordat ze eieren produceren.
Grotomgevingen zijn donker, droog en weinig voedsel - voor de insecten zijn dit vleermuispoep en dode vleermuizen. "Voedselschaarste lijkt erg belangrijk te zijn bij het bepalen welke soorten deze omgevingen kunnen koloniseren", zegt Ferreira. "De vrouwelijke penis is in deze context zeker een goed hulpmiddel om een voedzame bron van mannen te krijgen." Het mannelijk sperma zou dus in wetenschappelijke termen een "huwelijkscadeau" vormen.
En er is een precedent voor dergelijke huwelijkse geschenken: mannelijke katydiden ( Poecilimon sp.) Brengen voedsel met hun sperma over, en vrouwen concurreren om voedzaam sperma - ze hebben zelfs een speciaal elleboogaanhangsel om tegengestelde vrouwtjes uit de weg te duwen. De grotinsecten leven misschien onder vergelijkbare evolutionaire druk, maar het bevestigen van die vermoedens vereist verder onderzoek.
Dit is nauwelijks de eerste stekelige penis in de biologische wereld: mannelijke bonenkever, mestvliegen, marmosets, sommige pythons en gedomesticeerde katten hebben allemaal penissen. Sommige van deze organen stimuleren het vrouwtje; terwijl anderen misschien dienen om het vrouwtje gewelddadig vast te pinnen.
Wat de Neotrogla- vrouwtjes echt onderscheidt, is dat ze een doornig penisachtig orgaan hebben en dat mannetje op zijn plaats vergrendelt. Dat is een totale omkering van rollen in seksueel conflict. De penis van de vrouwelijke grotvlieg "onderstreept deze variatie in wat het betekent om mannelijk en vrouwelijk te zijn in het dierenrijk", zegt Marlene Zuk, een evolutionair bioloog aan de Universiteit van Minnesota in St. Paul, die niet was geassocieerd met de studie.
Vrouwelijke penisachtige organen verschijnen in andere soorten, maar geen enkele zoals deze: een vrouwtje van een oude mijtensoort bewaard in barnsteen heeft een buisachtig orgaan waarvan wetenschappers denken dat het is gebruikt om het mannetje tijdens seks te grijpen; vrouwelijke zeepaardjes brengen eieren over op de mannetjes via een buisvormig orgaan dat een ovipositor wordt genoemd, en de mannetjes bevallen uiteindelijk; en ten slotte copuleren, plassen en bevallen vrouwelijke hyena's door een langwerpige clitoris die een pseudo-penis wordt genoemd.
"Het is duidelijk dat er meer onderzoek nodig is, maar de hele zaak is helemaal wild", zegt Zuk.
"Mensen hebben de neiging deze komische kijk op seks in de dieren uit de jaren 1950 te hebben, " legde Zuk uit, maar "er zijn heel veel manieren waarop selectie op de geslachten zich manifesteert - van dominante mannen tot dominante vrouwen tot, in dit geval, omgekeerde geslachtsdelen. "
