De non-binaire mol – een genetische aanpassing maakt vrouwelijke mollen mannelijk

Sterke graafpoten door testosteron

De mol (Talpa europaea) brengt het grootste deel van zijn leven onder de grond door. Daar komt heel wat graafwerk bij kijken en daarvoor heb je sterke spieren nodig. De groei van spieren wordt gestimuleerd door het mannelijke geslachtshormoon testosteron. Over het algemeen zijn mannetjes in het dierenrijk dan ook gespierder dan vrouwtjes. Maar niet alleen de mannetjes, ook de vrouwelijke mollen hebben veel testosteron in hun lichaam, en ze hebben zelfs vermannelijkte geslachtsdelen. Wetenschappers tastten lang in het duister over de genetische achtergrond van deze opmerkelijke seksuele strategie, maar ontdekten nu het complexe genetische netwerk dat deze vermannelijking van vrouwelijke mollen veroorzaakt.

Proficiat, het is een vrouwtje – of een mannetje?

Net zoals bij de mens wordt het geslacht van een mol bepaalt door geslachtschromosomen. Vrouwtjes hebben twee X-chromosomen, terwijl mannetjes één X-chromosoom en één Y-chromosoom hebben. Dat mannelijke Y-chromosoom is verantwoordelijk voor de ontwikkeling van testikelweefsel, waarin onder andere testosteron wordt geproduceerd. Bij vrouwtjes zal het XX-chromosomenpaar leiden tot de ontwikkeling van eierstokken en de productie van vrouwelijke hormonen zoals oestrogeen. De seksuele ontwikkeling wordt dus genetisch bepaald: afhankelijk van de aan- of afwezigheid van het Y-chromosoom worden ofwel eierstokken, ofwel testikels gevormd. Er is over het algemeen geen middenweg. Behalve dan, zo blijkt, voor vrouwelijke mollen. Deze vrouwtjes blijken, ondanks de afwezigheid van een Y-chromosoom, zowel eierstokken als testikels te ontwikkelen. Zo kunnen ze, net al mannetjes, veel testosteron produceren en sterke graafpoten ontwikkelen.

Gedurende het grootste deel van het jaar lijken vrouwelijke mollen op mannetjes. Ze zijn gespierd en agressief en hebben testikelweefsel dat vol cellen zit die testosteron produceren. Tijdens het voortplantingsseizoen verkleint het testikelweefsel en worden de eierstokken groter. Maar hoe kan een vrouwtje zonder Y-chromosoom nu testikelweefsel vormen, en dan nog eens doorheen het jaar zowaar ‘wisselen van geslacht’? Om dit te achterhalen werd het genoom van de mol, diens complete genetische samenstelling, in kaart gebracht.

Genetische mutaties 

Zoals bij andere zoogdieren zijn er een heleboel genen betrokken bij de bepaling van het geslacht van de mol. Bij het ontrafelen van het genoom ontdekten wetenschappers enkele mutaties die de werking van twee van die geslachtsbepalende genen bij de mol beïnvloeden. Het zogenaamde FGF9-gen zorgt bij zoogdieren voor de ontwikkeling van testikelweefsel in een XY-embryo. In XX-embryo’s is dit gen uitgeschakeld, maar niet bij vrouwelijke mollen. Een mutatie in het mollengenoom zorgt ervoor dat de werking van het FGF9-gen wordt verstoord, waardoor ook vrouwtjes testosteron-producerend testikelweefsel aanmaken. Daarnaast blijken vrouwelijke mollen extra kopieën te hebben van een gen dat de productie van testosteron regelt. Vrouwtjes hebben veel testosteron nodig om die sterke graafpoten te ontwikkelen, en dankzij deze genetische aanpassingen slagen ze erin om, ook zonder Y-chromosoom, hoge testosterongehaltes te bekomen.

Ondergrondse seksuele (r)evolutie

Omdat zoogdieren, en mensen, zich ontwikkelen tot ofwel mannetjes ofwel vrouwtjes, zijn we het gewend om de seksuele ontwikkeling van een individu nogal zwart-wit te bekijken. Ofwel heb je een Y-chromosoom, word je een mannetje en ontwikkel je testikels. Ofwel heb je geen Y-chromosoom, word je een vrouwtje en ontwikkel je eierstokken. Het ontrafelen van het genoom van de mol heeft aangetoond dat er in plaats van deze twee mogelijke alternatieven, een complex genetisch netwerk bestaat dat leidt tot verschillende mogelijke seksuele strategieën. 

De mol is overigens niet de enige soort waarbij mannelijke vrouwtjes worden aangetroffen. Vrouwelijke gevlekte hyena’s hebben bijvoorbeeld vermannelijkte geslachtsdelen en zijn groter en agressiever dan de mannetjes. Maar ook bij de mens worden XX-baby’s geboren met testikelweefsel in plaats van eierstokken, of met een combinatie van de twee. Er zijn al veel studies gebeurd naar de genetische basis voor variatie in de seksuele ontwikkeling bij de mens, maar er blijven nog steeds veel vragen onbeantwoord. Grote, felle vrouwelijke mollen herinneren ons er zo aan dat de natuur unieke en complexe evolutionaire strategieën vertoont - wat onze kijk op menselijke variatie verheldert.

Tekst: Sanne Ruyts (Natuurpunt Studie)

Bron: https://phys.org/news/2020-11-fierce-female-moles-male-like-hormones.html