Charles Darwin biter negler. Året er 1871, og den engelske naturhistorikeren venter spent på hvordan den nye teorien hans om seksuell seleksjon blir mottatt. Darwin har nettopp utgitt sin nye bok, «Menneskets avstamning og seksuell seleksjon», som er oppfølger til den da tolv år gamle og svært kontroversielle «Artenes opprinnelse». Darwin hadde slått fast at dyreartene ikke var skapt av Gud, men er resultatet av milliarder av år med naturlig utvalg, der bare de best tilpassede overlever.
Men den naturlige seleksjonen som er beskrevet i «Artenes opprinnelse», kan ikke forklare hvorfor hannene hos for eksempel påfugler og kronhjorter har overdådige trekk som ikke bidrar til at verken individene eller artene overlever.
På 1800-tallet var oppfatningen at skjønnhet i naturen bare kan forklares som gitt av Gud, men nå foreslår Darwin at dyrenes flotte trekk ikke er skapt for menneskets skyld, men i stedet skal tiltrekke partnere og sikre reproduksjon. Mens naturlig seleksjon er kampen for å overleve, er seksuell seleksjon kampen for å reprodusere seg.
Ifølge Darwin kan seksuell seleksjon være i direkte motstrid med naturlig seleksjon, og ekstremt fokus på reproduksjon kan sette artens eksistens på spill.
Kjønnsforskjeller utrydder arter
Darwins nye teori fikk en blandet mottakelse, og senere har biologene oppfattet seksuell seleksjon som en integrert del av naturlig seleksjon. Hannenes fokus på å tiltrekke seg hunner innebærer at hunnene kan velge de beste genene og sikre artens suksess på sikt. Men nå støtter en helt ny studie Darwins dystre teori.
En amerikansk forskningsgruppe har undersøkt sammenhengen mellom utryddelsesrater og kjønnsforskjeller blant 93 utdøde arter av muslingkreps (ostracoder).
Muslingkrepsenes sædceller er om lag 100 ganger større enn det menneskehanner produserer. Siden hunnene ikke holder seg til én partner, er det gunstig med store sædceller. Derfor har hannene utviklet sædceller som ligger rullet sammen i «garnnøster», med tilhørende sædpumper og enorme peniser til å sende sæden av gårde.
Sammenrullet sæd
De lengste sædcellene er 11,7 mm lange.
Sædpumpe
Testikkel
Sædleder
Penis
Muslingkrepsene ser ut som krysninger mellom reker og muslinger. De levde i området omkring elven Mississippi for 66–84 millioner år siden. Og forskernes konklusjon er klar: Arter med sexbesatte hanner som hadde brukt enorme ressurser på å utvikle mektige kjønnsorganer, levde i gjennomsnitt bare i 1,6 millioner år, mens arter med mindre prangende hanner overlevde i 15,5 millioner år. Med andre ord ble muslingkreps med store kjønnsforskjeller utryddet ti ganger raskere enn de som hadde de minste forskjellene.
Pynt er livsfarlig
At seksuell seleksjon ikke er bra for arten, er overraskende for mange biologer. Tidligere studier har pekt på at seleksjonen gjør arten sterkere ved å velge ut de beste genene.
Tanken er at sprudlende og til tider upraktiske trekk gjør arten i stand til å møte utfordringer på sikt fordi seleksjonen sikrer at bare de sterkeste overlever.
Flott ansiktskulør gir sex
Hanner kjemper med underbitt
Lange haler tenner hunner
Påfuglhannens fjærprakt er for eksempel ikke bare til pynt, men et signal til hunnen om at han er utrustet med sterke gener, og at han er sterk og smart nok til å overleve på tross av den livsfarlige dekorasjonen, som gjør ham et lettere offer for rovdyr. Men nettopp det at han i det hele tatt kan oppfattes som et lettere offer, gir støttet til både Darwins teorier og den amerikanske studien av de velutrustede muslingkrepsene.
Mens andre studier fokuserer på levende arter, er den nye studien utelukkende rettet mot utdøde arter. Fossiler av muslingkrepsenes skjold viser tydelige kjønnsforskjeller: Hannene har ofte lengre og større skjold enn hunnene for å ha plass til enorme kjønnsorganer og store mengder sæd.
Når det blir dårlige tider og lite mat, er det ganske ugunstig å bruke store deler av energien på å vedlikeholde store kjønnsorganer, så i nedgangstider har de mer velutrustede artene av muslingkreps blitt utryddet, mens mindre prangende eksemplarer har kunnet føre genene sine videre. De utdøde muslingkrepsene utfordrer dermed oppfatningen av at evolusjonen alltid er ensbetydende med en oppadgående kurs mot arter som er stadig bedre tilpasset.
Ressursrikt miljø
Overlevelse
Muslingkrepsene har rikelig med mat, og hanner med både små og store kjønnsorganer overlever.
Reproduksjon
Alle hanner parer seg med hunnene, men hannene med de store kjønnsorganene har størst sannsynlighet for å føre genene videre.
Resultat
Arten utvikler seg mot å få større kjønnsorganer.
Ressursfattig miljø
Overlevelse
Ekstra store kjønnsorganer krever store mengder energi. Velutrustede hanner kjemper for å overleve.
Reproduksjon
Bestanden domineres etter hvert av hanner med små kjønnsorganer, som befrukter de aller fleste hunnene.
Resultat
Dyr med store kjønnsorganer dør ut, mens de som har med kjønnsorganer, fører genene sine videre.
Konkurrerer om sædstørrelse
Mens seksuell seleksjon kan føre til utryddelse, kan den ifølge en annen studie også gi opphav til større artsvariasjon.
Forskerne så nærmere på en familie av frosker som kalles Hyperoliidae, med mer enn 200 arter. Hannen og hunnen i denne gruppen har ulike farger.
Ut fra froskenes arvemateriale rekonstruerte forskerne det evolusjonære forløpet bak kjønnenes fargeforskjeller og oppdaget en sammenheng mellom utviklingen av farger og variasjonen i arter. Slekter med kjønn av ulike farger har i gjennomsnitt en dobbelt så stor artsdiversitet som slekter som er ensfargede.
Hannen (til venstre) og hunnen (til høyre) hos frosken Hyperolius riggenbachi har helt ulike farger.
Artsmangfold avspeiler seg også i den seksuelle atferden, som kan kokes ned til to overordnede prosesser. I den ene prosessen kjemper hannene mot hverandre, i den andre prosessen velger hunnen aktivt maken på bakgrunn av framtoningen.
Begge former for seleksjon framelsker de beste trekkene. Når kronhjortene for eksempel kjemper mot hverandre for å vinne hunnenes gunst, foregår det en seleksjon som sørger for at de største og sterkeste gevirene hele tiden gis videre.
Konkurransen foregår også hos muslingkrepsene, men i stedet for et blodig slagsmål konkurrerer hannene mot hverandre med sæden sin. På grunn av voldsom vekst drevet av seksuell seleksjon er muslingkrepsene utrustet med dyrerikets største sædceller.
De kan bli opptil 11,7 millimeter lange, og dermed flere ganger så lange som selve dyret. Hannen med den største sæden fører genene videre.
Muslingkrepsens sædceller ligger rullet sammen i et spesielt kammer i sædlederen.
Hos påfugler velger hunnen ut maken på bakgrunn av fjærprakten som indikator på helse og overlevelsesevner. Det er et klassisk eksempel på den andre typen seleksjon. Påfuglen har vært gjennom en ekstrem form for seksuell seleksjon som kalles «Fisher’s runaway».
I denne situasjonen kan ekstravagante trekk forklares ved hunnenes konsekvente valg – still to påfuglhanner ved siden av hverandre, og hunnen vil alltid velge den som har den største og flotteste fjærprakten.
Truede arter kan reddes i tide
For muslingkrepsenes vedkommende er det ingen tvil om at overdreven seksuell seleksjon forkorter artenes levetid. Forskernes mål er nå å bruke skrekkeksempelet fra muslingkrepsene og den seksuelle seleksjonen til å bevare truede arter.
Hvis en lignende sammenheng blir bekreftet hos andre arter, kan forskerne ha oppdaget en fundamental kobling mellom ekstreme kjønnsforskjeller og risikoen for å bli utryddet.
Oppdagelsen vil ikke bare gi oss mer kunnskap om evolusjonen og de underliggende prinsippene som ligger bak den, men også hjelpe biologer til å forstå hva som truer ulike arter. Dermed kan biologene peke på hvilke arter som er i størst fare og anbefale redningsplaner før det er for sent.