VANWEGE EEN BACTERIE ZIJN ER ALLEEN MEIDEN ONDER DE MIJTEN

Van de (sub-)tropische mijt Brevipalpus phoenicus bestaan mogelijk alleen vrouwtjes. Een bacterie-infectie houdt de eitjes die de vrouwtjes leggen in zijn greep, met als gevolg dat deze zich slechts tot vrouwtjes ontwikkelen. Eitjes die echter zijn behandeld met antibiotica ontwikkelen zich wel degelijk tot mannetjes, ontdekte evolutiebioloog Hans Breeuwer van de Universiteit van Amsterdam samen met een Australische en een Tsjechische collega (Science, 29 juni).

De mijt (met het blote oog net zichtbaar) richt grote schade aan in de landbouw, met name in de Braziliaanse citrusteelt. In hun onderzoek naar zijn leefwijze stuitten de Breeuwer en zijn collega's bij toeval op de seksemanipulerende bacteriën terwijl zij de mijteneitjes onder microscoop bekeken. Moleculaire analyse wees uit dat het hier ging om micro-organismen die behoren tot de soort Cytophaga-Flavobacterium-Bacteroides. De antibioticumproef die de onderzoekers vervolgens uitvoerden wees uit dat deze bacterie verantwoordelijk is voor het volledig vrouwelijk zijn van de natuurlijke mijtenpopulatie die zij in Brazilië in het veld aantroffen.

Van alle geleedpotigen is naar schatting 15 procent van de soorten geïnfecteerd met seksemanipulerende bacteriën, meestal Wolbachia. Met de nieuwe ontdekking rond Brevipalpus hebben wetenschappers voor het eerst een soort aangetroffen die door zo'n infectie voor honderd procent uit vrouwtjes bestaat. Biologen nemen algemeen aan dat ongeslachtelijke voortplanting een doodlopende evolutionaire weg is. Doordat er zich geen nieuwe combinaties van genetisch materiaal vormen, kunnen schadelijke mutaties zich in de loop der generaties ophopen.

Maar de mijt Brevipalpus lijkt te spotten met deze theorie. In plaats van genetische achteruitgang laat het beestje een groot vermogen voor het ontwikkelen van nieuwe resistenties tegen bestrijdingsmiddelen zien. De genetische samenstelling van geleedpotigen kan wel eens robuuster zijn dan biologen voorheen aannamen.

Geleedpotigen zijn vaak haplodiploïd, waarbij de het aantal chromosomen het geslacht bepaalt: mannetjes hebben een enkele set chromosomen (haploïd) en vrouwtjes hebben een dubbele set chromosomen (diploïd). Deze organisatie van de seksen heeft tot gevolg dat eventuele schadelijke mutaties bij mannetjes direct tot uiting komen en dus snel uitgefilterd worden. Brevipalpus heeft waarschijnlijk een voorgeschiedenis van haplodiploïdie, waardoor mutaties zeldzaam zijn en de mijten minder gevoelig zijn voor inteelt.

Niet uit te sluiten is dat in de natuur af en toe toch een mannetje uit een bij toeval niet-geïnfecteerd eitje ontstaat. Zo zou de mijt zich incidenteel seksueel kunnen voortplanten. Dat heeft al een groot effect op de diversiteit van het genetisch materiaal en kan voldoende zijn om de soort in stand te houden. Uit het onderzoek van Breeuwer blijkt bovendien dat de associatie tussen bacterie en mijt is nog niet zo oud is dat de genetische informatie van het mannelijke geslacht verloren is gegaan. De mannetjes die voortkwamen uit met antibiotica behandelde eieren functioneerden normaal. Dit in tegenstelling tot sommige sluipwespen die zonder Wolbachia-bacteriën wel mannetjes voortbrengen, maar waarbij deze mannetjes niet meer in staat zijn tot seksuele voortplanting.