Zeenaaktslak gebruikt voor elke paring een nieuw stukje penis

De penis van zeenaaktslak Chromodoris reticulata is maar één keer bruikbaar. Maar geen nood: hij werpt het gebruikte deel af en rolt een nieuw stukje uit, laten Ayami Sekizawa en collega’s zien.

Dat zullen Ayami Sekizawa en collega’s nooit hebben verwacht toen ze het seksuele gedrag van de zeenaaktslak Chromodoris reticulata gingen observeren. De beestjes werpen na de daad hun penis af! Toch paren ze na een etmaal weer – met een nieuwe.
De onderzoekers wilden natuurlijk meer weten over deze ‘wergwerppenis’. Ze bekeken het mannelijk orgaan onder de microscoop om enig idee te krijgen van het hoe en waarom.

Chromodoris reticulata, een zeenaaktslak die leeft op koraalriffen in de Stille Oceaan, is een hermafrodiet: zowel man als vrouw. Als twee dieren paren, komt bij beide een penis naar buiten die ze bij elkaar inbrengen om sperma over te dragen. Dat duurt gemiddeld een minuut of tien. Twintig minuten nadat ze uit elkaar gegaan zijn, vallen de penissen af.

Andermans zaad uitschrapen

Een gebruikte en afgeworpen penis zit vol met kleine weerhaakjes, zagen de onderzoekers. En tussen die weerhaakjes troffen ze veel sperma aan.
Ze denken nu dat de beestjes tijdens het paren het zaad van hun voorgangers met die weerhaakjes verwijderen. De dieren slaan namelijk na elke paring zaad op in een speciale opslagplaats. Er zijn veel meer zaadcellen opgeslagen dan er eicellen zijn die bevrucht moeten worden, dus slechts een deel van de zaadcellen wordt benut. Door het zaad van de voorgangers uit te schrapen zorgt de nieuwe partner ervoor dat zijn zaad meer kans maakt.

Doorschuiven

Vanwege die weerhaakjes kan het dier zijn penis na gebruik echter niet meer naar binnen halen, en hij werpt hem dus af.
Of eigenlijk: hij werpt het stuk af dat buitenboord hangt.
Want binnenin zit nog een eind, zagen de onderzoekers. Als een zeenaaktslak een tijdlang niet gepaard heeft, is de totale penis 3 centimeter lang. Het binnenste deel ligt opgerold. Bij de paring komt het laatste stukje, één centimeter lang, naar buiten terwijl het binnenste deel afrolt. Kort na de paring is het buitenste deel eraf en is het binnenste deel ontrold. Maar een dag later is de oude situatie hersteld en kan de zeenaaktslak weer paren.

Het verhaal is nog niet helemaal af. De onderzoekers weten niet of de penis continu kan blijven aangroeien en doorschuiven.

Willy van Strien

Foto: Stephen Childs (Creative Commons)

Bron:
Sekizawa A., S. Seki, M. Tokuzato, S. Shiga & Y. Nakashima, 2013. Disposable penis and its replenishment in a simultaneous hermaphrodite. Biology Letters 9, 13 februari online. Doi: 10.1098/rsbl.2012.1150

Slakken bestoken elkaar met dolken en pijlen

Tijdens de paring steken partners elkaar bij het Japanse slakje Euhadra quaesita, laten Kazu Kimera en collega’s zien. Andere soorten slakken schieten een liefdespijl af. Het doel is om de partner te manipuleren en zo het eigen voortplantingssucces te vergroten.

Probeer je maar niet voor te stellen hoe het voor een slak is om te paren. Het gaat er bij veel soorten namelijk heel ruig aan toe.
Bijvoorbeeld bij het Japanse slakje Euhadra quaesita, bijna 3 centimeter groot. Net als andere slakken is hij hermafrodiet, tegelijk man en vrouw. Als twee slakken paren, brengen ze bij elkaar hun penis in om sperma over te dragen; die penis komt naast de ogen naar buiten. Maar voor het zover is, trekken ze een dolkje waarmee ze elkaar flink steken. Niet één maal, maar tientallen keren.
Alleen slakken die voor het eerst van hun leven paren laten de akelige steekpartij achterwege.

Waarom gaan de dieren zo hard tekeer?

Lustremmend slijm

Om toekomstige rivalen minder kans te geven, ontdekten Kazu Kimura en collega’s. De dolkjes, gemaakt van de kalkverbinding aragoniet, zijn met slijm bedekt en bij iedere steek dringt een nieuwe portie slijm de partner binnen.
Dat heeft een dramatische uitwerking: een slak die met een dolk is bewerkt wacht twee keer zo lang voordat hij aan een volgend partijtje begint dan een slak die gepaard heeft met een maagd, die niet toestak. Hij heeft pas na twee weken weer seks in plaats van na één week.
Experimenten waarbij de onderzoekers wat slijm in slakken injecteerden bevestigden dat het goedje inderdaad een lustremmend effect heeft.

Het rijk alleen

Dat is winst voor de spermagever. Zijn partner slaat namelijk een klein deel van het ontvangen sperma langdurig op om er eitjes mee te bevruchten. Komt er vervolgens sperma van een rivaal binnen, dan blijft ook daarvan een deel bewaard. Het sperma van beide spermagevers kan dan eitjes bevruchten en er breekt als het ware een concurrentiestrijd uit.
Aangezien de partner na een steekpartij langer wacht voordat hij nog eens paart, heeft het sperma van een stekende spermagever langer het rijk alleen. Daardoor zal hij van meer nieuwe slakjes de vader zijn.
De mannelijke kant van het slakje heeft dus baat bij de steekpartij; de vrouwelijke kant wordt door het slijm gemanipuleerd.

Liefdespijl

Iets vergelijkbaars was al langer bekend van andere slakken, waaronder de segrijnslak en de gewone tuinslak die in Nederland voorkomen. Zij schieten bij de paring een ‘liefdespijl’ in de partner – soms is het raak, soms niet. Na elke paring maken ze een nieuwe pijl aan in een speciale pijlzak.

Met een beetje moeite kun je afgeschoten pijlen wel vinden. Als je ’s morgens twee slakken dicht tegen elkaar ziet zitten, hebben die waarschijnlijk de nacht ervoor gepaard. In de loop van de dag glijden ze van elkaar weg, op zoek naar een koele en vochtige plaats. Er blijven dan vaak een of twee pijlen achter op de plaats waar ze gezeten hebben; ze zijn wit, dun en bijna een centimeter lang. Soms zie je zelfs nog een pijl in zo’n slak zitten.

Sperma-opslag

Ook deze pijlen dienen om slijm in te brengen, en ook dit slijm vergroot het succes van de spermagever, hebben onderzoekers laten zien.
Maar het werkt anders. Slakken bewaren maar een klein deel van het ontvangen sperma om te gebruiken voor bevruchting; de rest verteren ze. Het slijm van de segrijnslak en de tuinslak heeft als effect dat de ontvanger twee keer zoveel sperma opslaat. Een succesvolle schutter zal daardoor aan vaderschap winnen.

Het slakkenslijm op pijlen en dolken kan dus verschillende functies hebben. Een getroffen segrijnslak of tuinslak zal extra veel sperma bewaren; een bestookte Japanse slak Euhadra quaesita zal extra lang wachten voordat hij met een ander paart.
En misschien heeft het slijm beide effecten tegelijk – tot extra voordeel van de spermagever. Want niemand heeft nog gekeken of het bij Euhadra quaesita de sperma-opslag beïnvloedt; en niemand heeft onderzocht of het bij de segrijnslak en de gewone tuinslak de lust om snel nog eens te paren remt.

Willy van Strien

Foto’s: Kazu Kimura

Hoe zit een slak in elkaar?

Bronnen:
Kimura, K., K. Shibuya & S. Chiba, 2013. The mucus of a land snail love-dart suppresses subsequent matings in darted individuals. Animal Behaviour, 21 januari online. Doi: 10.1016/j.anbehav.2012.12.026
Koene, J.W. & S. Chiba, 2006. The way of the samurai snail. The American Naturalist 168: 553-555. Doi: 10.1086/508028
Chase, R. & K.C. Blanchard, 2006. The snail’s love-dart delivers mucus to increase paternity. Proceedings of the  Royal Society B 273: 1471-1475. Doi: 10.1098/rspb.2006.3474
Koene, J.M. & R. Chase, 1998. Changes in the reproductive system of the snail Helix aspersa caused by mucus from the love dart. The Journal of Experimental Biology 201: 2313-2319.

Verrassende langeafstandsbevruchting bij een eendenmossel

De eendenmossel Pollicipes polymerus blijkt een nog onbekende bevruchtingsmethode te praktiseren. De diertjes laten hun sperma los in zee, ontdekten Marjan Barazandeh en collega’s; een ander kan het dan opvissen.

Biologen dachten dat ze allang alles wisten over de voortplanting van eendenmossels. Deze immobiele dieren bevruchten hun buren of zichzelf, was het idee. Maar dat is niet alles, blijkt uit onderzoek van Marjan Barazandeh en collega’s.

Eendenmossels zijn geen schelpdieren (dus geen mossels), maar schaaldieren, net als kreeften, krabben en garnalen. Ze zien er echter heel anders uit dan die verwanten: ze staan met een steel op de bodem vast. Hun lichaam zit ondersteboven in een pantser van kalkplaten en zolang ze onder water staan steken ze hun zes paar veervormige pootjes naar buiten om voedsel, zoals plankton, te pakken. Als ze droogvallen, sluiten ze hun platen. Ook een manier van leven.
De consequentie is wel dat ze niet op pad kunnen om een soortgenoot te zoeken voor een intiem moment. Toch hebben ze een seksleven, al is dat wat ongewoon.

Lange penis

Ze steken een lange penis uit en tasten daarmee om zich heen; voelen ze een ander, dan steken ze hun penis in diens pantser en leveren hun sperma af. Biologen spreken van pseudo-copulatie. Sommige soorten eendenmossels hebben een buitengewoon lange penis om dat klaar te spelen.
Lukt het niet, dan kunnen ze in theorie zichzelf bevruchten, want ze zijn hermafrodiet, dus zowel man als vrouw.
Zo was het vaststaande idee van eendenmosselseks: de dieren bevruchten een ander met een lange penis of ze bevruchten zichzelf.

Maar Barazandeh en collega’s realiseerden zich dat dit niet het hele verhaal kon zijn – in elk geval niet voor Pollicipes polymerus. Deze eendenmossel, met een culinair gewaardeerde vlezige steel die tien centimeter lang kan zijn, leeft aan de westkust van Canada en Noord Amerika op rotsen die aan hevige golfslag blootstaan.
Zijn penis is, naar eendenmosselmaatstaven, maar een klein dingetje, ‘slechts’ de helft van zijn lichaamslengte. Daar kunnen de dieren wel wat mee, want ze zitten meestal in groepen dicht op elkaar.

Opborrelend sperma

Maar sommige individuen staan ergens in hun eentje, buiten penisbereik van een ander. Ook die eenzame eendenmossels blijken vaak bevruchte eitjes te dragen. De geijkte verklaring – dat ze zichzelf zaad hebben geleverd – lijkt niet op te gaan, want in het lab hebben dieren van deze soort nog nooit aan zelfbevruchting gedaan.

De onderzoekers zagen nog iets raars: bij sommige eendenmossels borrelt sperma naar buiten.

Zij verbonden het een met het ander en opperden dat de dieren misschien zaad in het water lozen om niet alleen hun buren, maar ook soortgenoten verderop te kunnen bedienen.

Vreemde ouder

Dat zou wel bijzonder zijn, want geen enkel ander schaaldier laat zijn sperma zomaar in zee lopen. Anderzijds: andere dieren die vast zitten, zoals sponzen en koralen, doen dat wel.

Ze hadden het bij het rechte eind. Barazandeh analyseerde DNA en daaruit bleek dat embryo’s van alleenstaande eendenmossels niet alleen erfelijk materiaal van hun ‘moeder’ hadden, maar ook van een andere ‘ouder’. Er is dus vreemd sperma in het spel. Kennelijk kunnen deze eendenmossels soortgenoten op afstand bevruchten, ook al hebben ze geen extreem lange penis. Ze vertrouwen hun sperma aan de golven toe.
Aan deze mogelijkheid hadden biologen nog nooit gedacht.

De onderzoekers weten nog niet of deze bevruchting door lozing in zee een grote rol speelt in verhouding tot pseudo-copulatie. Ze schrijven dat andere soorten eendenmossels misschien ook stiekem deze bevruchtingsmethode toepassen en zijn zelf al op zoek naar zulke soorten.

Willy van Strien

Foto’s: Pollicipes. Richard Palmer.
Klein: hier borrelt sperma naar buiten

Filmpje van de eendenmossels in de branding van Marjan Barazandeh

Bron:
Barazandeh, M., C.S. Davis, C.J. Neufeld, D.W. Coltman & A.R. Palmer, 2013. Something Darwin didn’t know about barnacles: spermcast mating in a common stalked species. Proc. R. Soc. B 280, 16 januari online. Doi: 10.1098/rspb.2012.2919

Hoe groter een wenkkrab-mannetje, hoe meer hij zwaait

Bij de porselein wenkkrab Uca annulipes sloven oude mannetjes zich nog meer dan jonge mannetjes uit om een vrouwtje te verleiden. Logisch, want ze hebben er meer succes mee, schrijven Catherine Hayes en collega’s.

Als het eb is en de kust is veilig, kunnen wenkkrabbetjes te voorschijn komen uit hun eenpersoons holletjes. Dan moeten de mannetjes hun slag slaan. Letterlijk en figuurlijk, want om een vrouwtje te verleiden beginnen ze te zwaaien met een potsierlijk grote schaar. Die schaar is een sterk vergrote voorpoot; vrouwtjes hebben twee gewone voorpootjes.
De mannen moeten flink hun best doen, want de vrouwen vallen voor fanatieke wuivers. Catherine Hayes en collega’s waren nieuwsgierig of ook mannen op leeftijd zich nog inspannen om in de smaak te vallen.

Ze verdiepten zich in het gezwaai van de porselein wenkkrab, Uca annulipes, een diertje van gemiddeld één centimeter breed dat leeft op de modderige bodem van mangrovebossen.

Enthousiaster

Aan de kust van het Tanzaniaanse eiland Zanzibar zetten ze een vrouwtje in een doorzichtige plastic cilinder voor het hol van een mannetje en keken wat er gebeurde als dat mannetje naar buiten kwam. Ze maten tenslotte man en vrouw op, en ze herhaalden dat alles met verschillende krabbetjes. Omdat deze diertjes blijven groeien zolang ze leven, is de grootte een maat voor hun leeftijd.

Grote, dus oude mannen waren niet alleen nog actief, maar gingen zelfs enthousiaster te keer dan jonge mannen. Ze hadden een grotere neiging om naar het vrouwtje te gaan wenken. Ze hielden het bovendien langer vol en maakten meer zwaaibewegingen.

Meer succes

Wenkkrabben sloven zich dus meer uit naarmate ze ouder worden.

Dat is wel begrijpelijk. Het steeds weer optillen en neerlaten van de enorme schaar is een zware klus die veel energie vraagt. Dat gaat ten koste van de groei. Omdat vrouwen kleine mannetjes toch zonder meer links laten liggen, kunnen die hun energie beter niet verspillen aan gezwaai, maar gebruiken om te groeien zodat ze snel groot genoeg zijn om ook een kans te maken.

Bovendien: hoe groter het mannetje is, hoe meer de belangstelling van een vrouwtje hem kan opleveren. Een vrouwtje dat wil paren volgt namelijk het mannetje van haar keuze naar zijn hol; binnen paren ze en daar blijft zij terwijl de eitjes zich ontwikkelen tot larven. Een grotere man maakt een groter hol waar een groter vrouwtje in past. En hoe groter een vrouwtje, hoe meer jongen ze maakt waar hij dan de vader van is. Dus hoe ouder een man, hoe meer succes hij kan hebben. Dat is wel een flinke inspanning waard.

Willy van Strien

Foto: Ria Tan (Creative Commons)

Wenkende krabben zijn te zien op YouTube.

Bronnen:
Hayes, C.L., I. Booksmythe, M.D. Jennions & P.R.Y. Backwell, 2013. Does male reproductive effort increase with age? Courtship in fiddler crabs. Biology Letters 9: 20121078, 16 januari online. Doi: 10.1098/rsbl.2012.1078