Wie wel eens een zilverrug gorilla heeft gezien, zal bij de aanblik van zijn grote imposante lijf niet direct verwachten dat hij een klein geslachtsorgaan heeft. De penis van een gorilla man in erectie is namelijk gemiddeld maar 3-4 cm maar ook de teelballen zijn in vergelijking met andere aapachtigen heel klein. Daarbij produceren de geslachtorganen van een zilverrug een kleine hoeveelheid sperma dat niet snel zwemt en zich ook niet gemakkelijk aan eieren bindt. In feite functioneert hun voortplantingssysteem mogelijk op het laagst mogelijke niveau voor een zoogdier.
Omdat gorilla’s een gemeenschappelijke voorouder en meer dan 98% van hun DNA met mensen delen, zou de genetica achter hun geslachtsorganen en sperma mogelijk antwoorden kunnen bevatten over onvruchtbaarheid bij mannen. Een onderzoeksteam van de Universiteit van Buffalo, identificeerden 109 voortplantingsgerelateerde gorilla-genen, die vaak gemuteerd zijn wanneer ze aanwezig zijn bij onvruchtbare gorilla mannen. De genen die tekenen vertonen van schadelijke mutaties bij gorilla’s werden vergeleken met dezelfde genen bij onvruchtbare menselijke mannen. Het gorillagenoom fungeert hierbij in wezen als een instrument voor het vinden van kandidaatgenen voor de menselijke mannelijke vruchtbaarheid. Die genen konden we voorheen niet identificeren. En inderdaad de onderzoekers ontdekten dat sommige van die overeenkomstige gemuteerde genen verantwoordelijk kunnen voor de onvruchtbaarheid van menselijke mannen.
Gorilla’s hebben geen spermaconcurrentie
De kleine geslachtsdelen en het lage aantal zaadcellen van mannelijke gorilla’s kunnen worden toegeschreven aan hun polygyne paringssysteem. De imposante zilverrug heeft vrijwel exclusieve toegang tot de vrouwtjes in zijn groep, zodat zijn sperma niet concurreert met het sperma van andere gorilla mannetjes.
Er zijn twee manieren om te strijden om partners: je kunt je lichaam of je sperma gebruiken. De meeste zoogdieren gebruiken een combinatie van beide. Gorilla’s gebruiken alleen hun lichaam. Dit gebrek aan spermaconcurrentie heeft waarschijnlijk geleid tot de evolutie van kleine testikels met weinig spermaproducerende cellen, evenals structureel slecht bewegend sperma. Dit soort schadelijke genmutaties worden normaal gesproken uit een populatie verwijderd via wat bekend staat als zuiverende selectie, maar soms is de zuiverende selectie zo soepel dat mutaties in de loop van de tijd binnen een soort worden vastgelegd.
Doordat de genen die verantwoordelijk zijn voor het zwakke zaad niet zijn onderworpen aan natuurlijke selectie en dus nog bestaan, konden de onderzoekers ze goed bestuderen. Ze hoopten daarmee meer te weten te komen over verminderde vruchtbaarheid bij menselijke mannen. Gorilla’s delen immers meer dan 98% van hun DNA met mensen. Het is daarom niet gek om te denken dat de genetica achter hun bijzondere geslachtsorganen en sperma overeenkomsten heeft met dat van onvruchtbare menselijke mannen.
Onvruchtbaarheid treft ongeveer 5-7% van de paren wereldwijd, maar de onderliggende genetica is nog niet goed begrepen. Om te beginnen zijn er ongeveer 22.000 genen in één persoon. Zelfs als er in een van deze mutaties een mutatie wordt gevonden, is het moeilijk om te weten of deze het voortplantingsvermogen beïnvloedt.
Dus in plaats van te kijken naar alle genen van een man voor zeldzame mutaties, zou je alleen naar die genen kunnen kijken waarvan de gorilla-tegenhangers een abnormale spermabiologie veroorzaken.
Genen vergelijken
En dat is dus precies wat de onderzoekers deden. Ze bekeken een dataset van meer dan 13.000 genen van 261 zoogdieren. Van deze genen spelen 109 een rol in de voortplanting van gorilla’s, zo bleek na analyse. Om te onderzoeken of diezelfde genen bij onvruchtbare mannen dezelfde mutaties hadden gebruikten de onderzoekers een genetische database van ruim tweeduizend onvruchtbare mannen die variërend onvruchtbaar waren van een laag aantal zaadcellen tot helemaal geen spermaproductie. Uit het vergelijkend onderzoek bleek dat de genen, die verminderde vruchtbaarheid bij gorilla’s veroorzaken, inderdaad geassocieerd lijken met menselijke mannelijke onvruchtbaarheid. Dat betekent helaas niet dat er direct een oplossing voor onvruchtbaarheid is gevonden. Toch is de ontdekking goed nieuws, meent de hoofdonderzoeker Lynch. “Nog maar een paar jaar geleden waren er niet genoeg genomen bekend en rekenkracht om dit soort onderzoeken uit te voeren. Naarmate de wetenschap meer genetische gegevens verzamelt, zullen we nog beter begrijpen waarom onvruchtbaarheid optreedt.”
Bron: Jacob D. Bowman et al, Pervasive relaxed selection on spermatogenesis genes coincident with the evolution of polygyny in gorillas, eLife (2024). DOI: 10.7554/eLife.94563.1
Foto Credits: Cindy Tuijtelaars
