De evolutionaire redenen van de strijd der geslachten:
Deel I. Evolutionaire en intragenomische conflicten: Crimino-genen en de strijd der geslachten op moleculair niveau


Johan M.G. van der Dennen, Vakgroep Rechtstheorie, Sectie Politieke Wetenschappen, Universiteit van Groningen.

Inleiding

Het brengt mij dikwijls van de wijs
dat er tussen vrouw en man,
als onwaarschijnlijk godsbewijs,
nog iets als liefde wezen kan.

Bovenstaand poëem, van de hand van de bekende dichter Jean Pierre Rawie, toont aan dat niet alleen wetenschappers worden gefascineerd door de wonderbaarlijke, tot gelukzaligheid leidende, maar dikwijls ook getroubleerde relaties tussen de geslachten.
In mijn studententijd - de tijd ook van vele liefdes en verliefdheden - kreeg ik een artikel in handen van een Amerikaanse psycholoog dat heette: "This thing called 'love' is pathological". Hierin beschreef de auteur dat wat gemeenlijk doorging voor 'liefde' niet veel meer was dan 'a snowball with a hollow core', geprojekteerd narcisme, bedrog en zelfbedrog. Het was, in mijn herinnering, een totale slachting van alle romantische illusies die ik ooit had gekoesterd. Pas vele jaren later begreep ik waarom deze diagnose juist was en, nog veel belangrijker, wat de evolutionaire 'rationale' was die er aan ten grondslag lag: op het gebied van de oorlog en de liefde is klaarblijkelijk - inderdaad - alles geoorloofd.
Ik begon langzamerhand in te zien dat het leeuwendeel van indirect agressief gedrag en openlijk geweld in de natuur te maken had met seks en voortplanting, precies zoals Darwin's theorie van de seksuele selectie dat begrijpelijk maakte.
In de zeventiger jaren begon ik literatuur te verzamelen in het kader van mijn 'Sex & Agressie' project. In 1991 redigeerde ik een bundel die deze thematiek behandelde en die de papers bevatte die enkele jaren daarvoor waren gepresenteerd tijdens de conferentie van de European Sociobiological Society (ESS) in Oslo. De titel van die bundel was The Nature of the Sexes: The Sociobiology of Sex Differences and the 'Battle of the Sexes'.
Sedert die tijd is er heel wat gebeurd op het gebied van de evolutionaire biologie, speciaal op moleculair en genetisch niveau, en natuurlijk de sociobiologie, evolutionaire psychologie, gedragsecologie, humane ethologie en aanverwante disciplines. Tijd dus voor een terugblik en een update.

Ik heb het in mijn wetenschappelijke werk alleen maar voordelig gevonden om zo mechanistisch, materialistisch, reductionistisch, geneticistisch en adaptationistisch te denken als maar mogelijk is. Dit zijn stuk voor stuk - ismen die door de standaard sociale wetenschappen worden verketterd, maar ook de voornaamste reden dat de standaard sociale wetenschappen weinig van theoretische waarde hebben opgeleverd.
Ook heb ik ervaren dat het bijdraagt aan een beter begrip van een proximaat gedrag of morfologisch kenmerk om te vragen naar de ultimate verklaring: waarom het betreffende gedrag of morfologisch kenmerk überhaupt geëvolueerd is. Zo kunnen bijvoorbeeld vrijwel alle verschillen tussen de geslachten, bij zowel dieren als mensen, begrepen worden - zoals ik in deze serie artikelen zal trachten aan te tonen - als gevolgen van seksuele selectie en de evolutie van verschillende optimale reproduktieve strategieën (of ouderlijke investeringsstrategieën) voor vrouwen en mannen.

Ultimate en proximate verklaringen
In de sociobiologie en evolutionaire psychologie is reproduktie (voortplanting) de centrale evolutionaire parameter, en reproduktief succes (RS) het enige criterium. In de evolutionaire benadering worden psychologische processen en gedragingen beschouwd als functionele processen, die uiteindelijk te maken hebben (of hadden - in het tijdsbestek waarin ze ontstonden) met reproduktief succes. Pregnant geformuleerd: mensen verschillen niet essentieel van (andere) dieren in de zin dat ook mensen "een centraal zenuwstelsel hebben geëvolueerd dat de beste belangen behartigt van hun gonaden, en dat is afgestemd op de eisen van de competitie om reproduktief succes", zoals Ghiselin (1974) het uitdrukte.
Verklaringen die teruggrijpen op evolutionaire processen en functies (bijv. verklaringen waarom en hoe seks is geëvolueerd) worden ultimate verklaringen genoemd. Deze verklaringen zeggen iets over het ontstaan en de bestaansgrond van bepaalde gedragingen (fylogenese). De zogenoemde proximate verklaringen, daarentegen, hebben betrekking op oorzaken die de evolutionair mogelijk gemaakte processen en gedragingen tijdens een individueel leven op gang brengen en doen stoppen (ontogenese). Hormonale en neurofysiologische processen, ontwikkelingsfactoren, omgevingsstimuli, opvoeding en socialisatie, rolmodellen en gedragsscenario's, etc. spelen hierin een rol, maar ook affectieve en cognitieve processen. De mogelijke en onmogelijke proximate verklaringen worden door de ultimate verklaringen bepaald (Kalma & van Hezewijk, n.d.).

De 'eenheid' van selectie
Mannen vechten, forceren copulaties, verkrachten, bedriegen en manipuleren elkaar en het andere geslacht, en - in veel soorten - kannibalizeren elkaar's nageslacht. Vrouwen vechten soms eveneens openlijk, maar meer nog stiekem: ze proberen bijvoorbeeld bij elkaar abortus op te wekken of vernielen elkaars eieren of doden elkaars nakomelingen (bijv. Kevles, 1986; Goodall, 1986).
Geen enkel van deze en dergelijke gedragingen kan worden begrepen als we denken in termen van 'goed-voor-de-soort', als we - zoals nog niet zo lang geleden gebruikelijk was - menen dat natuurlijke selectie te maken heeft met het welzijn of het voortbestaan van de soort; dat organismen broederlijk en zusterlijk, en in alle harmonie, samenwerken om de soort in stand te houden (deze Bambi-visie - zoals Ghiglieri het noemt - op het evolutionaire proces lijkt een onuitroeibaar misverstand).
Maar als we denken in termen van reproduktief succes en overleven van individuen dan is er al wat meer zin en betekenis in deze gedragingen te ontdekken. Met andere woorden, individuen zijn niet geselecteerd om de overleving en instandhouding van de soort te bevorderen maar om hun eigen hoogstpersoonlijk genetisch eigenbelang na te streven. Als een lichamelijk kenmerk of een gedragsstrategie evolueert en door de generaties heen blijft bestaan kan dat alleen maar als dat kenmerk of dat gedrag bijdraagt aan het reproduktief succes van het individu dat ze tentoonspreidt en ze aan de volgende generaties overdraagt en verder geeft (bijv. Forsyth, 1993; Dawkins, 1976).
Maar zelfs het individu is niet de 'eenheid' van selectie, maar de genen die hij/zij in zich draagt. De genen zijn de 'eenheden' die elk individu meegekregen heeft van zijn voorouders en ouders, de genen zijn de eenheden die het sterfelijke individu overleven en die ook weer aan het nageslacht worden doorgegeven, en waarvan ook replica's in verwanten aanwezig zijn. Genen zijn de eenheden die gekopieerd en gerepliceerd worden. Genen zijn potentieel onsterfelijk (niet de biochemische DNA sequenties, maar wel de replicatoren, de 'eenheden van erfelijkheid'). Organismen zijn, in dit gen-gecentreerde paradigma, 'overlevingsmachines' die, als ze hun taak hebben volbracht, verder overbodig zijn: wegwerplichamen.

Selectie-denken:
Selectie-denken bestaat uit drie min of meer logisch samenhangende denkbeelden om het proces van evolutie-door-middel-van-natuurlijke-selectie te begrijpen: gen-denken, conflict- denken, en strategie-denken.
1. Gen-denken: d.w.z. evolutionair theoretiseren, consequent en rigoreus, op het niveau van de genen, niet van individuen of populaties, heeft geleid tot verrassende nieuwe inzichten in de strijd tussen de geslachten, die anders totale mysteries zouden zijn gebleven.
2. Conflict-denken: gen-denken impliceert conflict-denken. Ieder gen is potentieel in conflict met ieder ander gen. Coalities van genen (linkages) zijn potentieel in conflict met alle andere coalities van genen. Elk orgaan in een lichaam is potentieel in conflict met alle andere organen. De lichaamscellen (soma) in een lichaam zijn potentieel in conflict met de geslachtscellen (kiemlijn). Elk individu is potentieel in conflict met alle andere individuen. Elke groep van individuen (van voetbalvandalen tot clans, stammen, volken, en staten) is potentieel in conflict met alle andere groepen van individuen, etc. etc. Als een vuistregel mag gelden dat de sociobiologie een evolutionair conflict voorspelt overal waar de verwantschapscoëfficiënten van de betrokken partijen ongelijk zijn (Van der Dennen, 1995): niet alleen de strijd tussen de geslachten, maar ook man-man conflict, vrouw-vrouw conflict, ouder-kind conflict, kind-kind conflict (sibling rivalry), en zelfs moeder-embryo conflict.
3. Strategie-denken: de allerminst onschuldige 'spelletjes die de genen spelen' zijn alleen te begrijpen in termen van strategie, tactiek en gambiet (hoewel er geen bewustzijn of vooruitzicht aan te pas komt: genen zijn slechts DNA-sequenties die voor een bepaald eiwit coderen; ze zijn niet helderziend of doelbewust). De belangrijkste strategieën zijn de zogenaamde reproduktieve strategieën (waaronder de parings- en partner- selectie-strategieën): de manieren die de genen hebben 'uitgevonden' of 'bedacht' om hun 'overlevingsmachines' tot voortplanting aan te zetten, om zo hun eigen replicatie te garanderen (De antropomorfistische manier waarop ik hier over de genen-als-strategen spreek is doelbewust en is alleen maar bedoeld om al te technisch of omslachtig taalgebruik te vermijden).
Genen worden geselecteerd in de mate waarin ze bijdragen tot het voortplantingssucces (of reproduktief succes: RS (ook wel [inclusive] fitness genoemd) van het organisme waarin ze zich bevinden. Het enige criterium van de natuurlijke selectie is RS: mechanistisch, kortzichtig, 'zelfzuchtig', blind, opportunistisch en amoreel. In laatste instantie zijn het de biochemische eigenschappen van de replicatoren, de 'zelfzuchtige' genen, die tot de logica van de evolutietheorie leiden. Het centrale axioma van het selectie-denken is dan ook dat alle organismen worden verwacht zich zodanig te gedragen alsof zij hun RS willen maximaliseren (of optimaliseren).

Zelfzuchtige samenwerking
De nadruk op 'zelfzucht', op competitie en conflict, zoals hierboven uiteengezet, betekent niet dat de sociobiologie/evolutionaire psychologie/humane ethologie blind is voor de vele vormen van symbiose, mutualisme, synergisme, coöperatie en coalitie/alliantie die voorkomen tussen soorten en individuen, maar deze disciplines stellen dat, net zoals bij een voetbalteam, de interne samenwerking en cohesie (team spirit) vooral fungeren om beter (of efficiënter) met andere voetbalteams te concurreren. "Coöpereer om beter te kunnen concurreren" lijkt het adagium van de evolutie. Bovendien dient men te bedenken dat er - anders dan in ons dagelijkse sociale leven - in de natuur niets inherents 'goed' of 'positief' is aan coöperatie. Coöperatie kan zelfzuchtig zijn of altruïstisch, parasitair of commensalistisch, exploitatief of collaboratief; constructief of destructief (cf. Corning, 1995).
Waarom werken zelfzuchtige genen zo dikwijls samen? Dawkins (1987) heeft het als volgt verwoord: "In natural selection, genes are always selected for their capacity to flourish in the environment in which they find themselves... But from each gene's point of view, perhaps the most important part of its environment is all the other genes that it encounters... Doing well in such environments will turn out to be equivalent to 'collaborating' with these other genes" (Dawkins, 1987: 170-71; cursief in oorspronkelijke tekst).
Het bouwen van een embryo is een noodzakelijke joint venture van de genen, maar niet zonder de even noodzakelijke checks and balances (zoals we nog zullen zien).
Over het algemeen geldt de volgende regel: hoe groter de functionele synergie of interdependentie van het geheel (als overlevingseenheid), hoe groter het zelfzuchtige belang van de delen in het voortbestaan van het geheel. Dit geldt voor genen in een genoom evenzeer als voor naakte molratten in een kolonie, chimpanzees in een groep, en mensen in een maatschappij.
De Waal (1996, 1998) laat in zijn onderzoek naar de evolutie van empathie en moraal zien dat samenwerking en zorg-voor-anderen in de natuur geen hersenschimmen zijn. "De strijd om het bestaan leidde, paradoxaal genoeg, tot een verbazingwekkende mate van samenwerking binnen soorten, waarbij kenmerken zoals trouw, betrouwbaarheid, medeleven en ruimhartigheid een rol spelen" (De Waal, 1998: 43).
Maar zo paradoxaal is deze vaststelling eigenlijk helemaal niet, als we de verklaring voor deze verschijnselen vernemen: "De hulp die dolfijnen, gorilla's of mensen aan vreemden in nood bieden, onstond waarschijnlijk in de context van hecht verweven groepsbestaan, waarin zulk gedrag meestal ten goede komt aan verwanten en groepsgenoten die je een wederdienst kunnen bewijzen. De neiging om te helpen was daarom nooit echt strijdig met het eigenbelang of de overlevingskansen van het individu dat het vertoonde. Maar, als zo vaak, kwam die neiging los te staan van de gevolgen die er de evolutie van bepaalden" (De Waal, 1998: 43; cursief toegevoegd).
Bij deze, op zich juiste, constatering dienen drie aantekeningen te worden gemaakt:
1. De Waal laat wijselijk buiten beschouwing dat socialiteit (het 'hecht verweven groepsbestaan' waar hij het over heeft) zelf mogelijkerwijze geëvolueerd is als bescherming tegen andere hecht verweven groepen, survival units met minder aardige bedoelingen t.o.v. hun buurgroepen.
2. Niet veel soorten dieren leven in niet-anonieme sociale groepen zoals bedoeld door De Waal (voornamelijk zoogdieren; een miniem taxon binnen het geheel van vele miljoenen soorten). Dit betekent, impliciet, dat de 'liefheid' van de 'lieve dieren' niet overdreven moet worden. Behalve voorbeeldige moederzorg, zal men bij krokodillen bijvoorbeeld weinig empathie of conspecifiek mededogen aantreffen (wel veel door kannibalisme aangevreten exemplaren in een populatie). Dat 'opofferingsgezindheid en samenwerking overal in de natuur voorkomen' dient dan ook niet met een korrel, maar met een flinke zak zout genomen te worden.
3. Ironisch genoeg staat De Waal's stuk 'Lieve dieren' in hetzelfde nummer van Intermediair waarin infanticide (als voortplantingsstrategie) bij tuimelaars (Tursiops truncatus, een dolfijnensoort) wordt gerapporteerd. We wisten al dat mannelijke dolfijnen zich soms schuldig maken aan groepsverkrachting. Ook deze observatie moge er toe dienen dat we noch Het Kwaad noch Het Goede in de natuur mogen projecteren.

Selectie-denken heeft geleid tot nieuwe inzichten in de strijd tussen de geslachten, die van zowel mannen als vrouwen soms het uiterste van hun geestelijke gezondheid kan vergen, en die beide geslachten soms tot diepe frustratie, wanhoop, en de grenzen van hun geduld kan drijven. Zoals we zullen zien is seksueel dimorfisme in reproduktieve strategieën en potentieel conflict tussen de geslachten evolutionair overgedetermineerd. Of anders gezegd: geen enkele andere interactie lijkt zich zo te lenen voor exploitatie en bedrog als juist de interactie tussen de geslachten.
De strijd tussen de geslachten (battle of the sexes) is een permanent strijdtoneel van wederzijdse uitbuiting, onderdrukking, manipulatie, chantage, bedrog en oplichterij.
Mannelijke gameten parasiteren op vrouwelijke gameten. Mannen parasiteren op de investeringen van vrouwen in het nageslacht. Vrouwen manipuleren en exploiteren mannen om in hun nageslacht te investeren.
De strijd tussen de geslachten speelt zich af op intragenomisch tot en met intergroeps- niveau, en alle niveau's daar tussenin. Mensen zijn helaas niet geëvolueerd om in harmonische samenwerking en ongestoord liefdesgeluk hun leven op dit ondermaanse te lijden. Het bijbelse beeld van een tranendal lijkt soms eerder van toepassing. (Wellicht ten overvloede: een evolutionaire benadering ontkent natuurlijk niet dat er niet ook genegenheid en liefde tussen de geslachten zou bestaan.)
In dit artikel zal ik de evolutie van seks(uele reproduktie) aan de orde stellen en de, pas recentelijk ontdekte, intragenomische en evolutionaire conflicten behandelen, d.w.z. de strijd der geslachten op moleculair niveau. De conflicten die gewoonlijk met 'de strijd van de geslachten' worden geassocieerd zal ik in vervolgartikelen aan de orde stellen.

Wat is 'seks'?
Voor de meeste mensen is seks iets wat je het liefst met z'n tweeën doet in een intieme omgeving, en dat door de meeste mensen wordt ervaren als een spannende, inspannende en ontspannende - en intens bevredigende - bezigheid.
Maar voor een evolutionist wekt seks veel minder romantische en erotische associaties op, en betekent het totaal iets anders. In de eerste plaats betekent het mixis, de recombinatie van het genoom, zoals het opnieuw schudden van een spel kaarten. Seks wordt vaak met reproduktie verward, maar is absoluut niet hetzelfde. Ghiselin (1974) heeft het als volgt uitgelegd:

The commonly used expressions 'asexual reproduction' and 'sexual reproduction' treat sex as if it were a subset of reproduction. We do have reproduction without sex: not only the usual sorts of vegetative growth, budding and fission, but also reproduction with gametes but lacking genetic recombination (amictic parthenogenesis). On the other hand we also have sex unconnected with reproduction - what might be called 'areproductive sexuality'. This occurs in the 'automixis' of many protozoans... Likewise, the physical union of individuals is often confused with what will here be called 'sex' in the sense of recombination. Sex often means the genital intercourse of multicellular organisms, or the fusion of gametes or protozoa... For modern biology it is more important that we draw a distinction between sex and the more particular form of it called 'amphimixis'... , or the formation of new kinds of genomes from those of different individuals. Thus we have mixis and its two subclasses: automixis and amphimixis (Ghiselin, 1974; cursief in de oorspronkelijke tekst).

Margulis & Sagan (1991, 1995) en Michod (1995) beschouwen recombinatie en uitkruising (outcrossing) als de 'differentia specifica' van seks.
Onder seks bij eukaryoten (in feite alle 'hogere' organismen) verstaan Maynard Smith & Szathmáry (1995) een min of meer regelmatige opeenvolging van meiose en syngamie. Een natuurlijke consequentie hiervan is de afwisseling van haploïde en diploïde fasen in hun levenscyclus.
Volgens Hoekstra (1997) is seksuele voortplanting in strikte zin gedefinieerd door de opeenvolging van drie processen: fusie van geslachtscellen, meiotische recombinatie en de vorming van een volgende generatie van geslachtscellen.
Een aantal verschijnselen is vrij algemeen geassocieerd met seks(uele reproduktie). Het eerste is het feit dat seksuele fusie vrijwel altijd asymmetrisch is: de beide gameten (geslachtscellen: ovum of spermacel) die een zygoot vormen zijn van een verschillend type (anisogamie). In de meeste soorten is dit karakteristieke verschil verbonden met een differentiatie van individuen (of onderdelen daarvan) in mannelijk en vrouwelijk, maar er zijn ook soorten - met name onder de algen en schimmels - waarbij men in afwezigheid van geslachtelijke differentiatie van paringstypen (mating types) spreekt. Een tweede bijverschijnsel van seks is de zojuist genoemde man-vrouw differentiatie, en een derde is de meestal per soort zeer constante aantalsverhouding (de sekse ratio) van mannetjes en vrouwtjes (Hoekstra, 1997).

Anisogamie, diploïdie, meiose, recombinatie, syngamie, amphimixis, conjugatie, uitkruising, paringstypes en breeding morphs: wat heeft dit hele gedoe te betekenen? Wat is seks en waarom is zoiets uitermate gecompliceerds onstaan. Sex evolueerde wellicht oorspronkelijk als genen-reparatie mechanisme, en pas veel later verkreeg het een functie in de voortplanting: "it seems plausible that recombinatorial repair was a preadaptation for sexual recombination" (Maynard Smith & Szathmáry, 1995; cf. Margulis & Sagan, 1986 et seq.; Bernstein, Hopf & Michod, 1989; Michod, 1995).

De raadselachtige evolutie van seks(uele reproduktie)
De universele kenmerken van leven zijn (a) autopoiesis (zelf-handhaving en zelf-reparatie) en (b) voortplanting of reproduktie. Reproduktie kan bestaan uit simpele replicatie door bijv. deling (aseksueel), of door de fusie en recombinatie van gameten van verschillende individuen, een omslachtige, energetisch kostbare, en door belangentegenstellingen geplaagde procedure. Toch doen dit laatste - de geslachtelijke of seksuele voortplanting - de bloemetjes, de bijtjes, de vogeltjes en de mensjes, maar niemand weet eigenlijk waarom. De evolutie van seks is - nog steeds - een raadsel-annex-mysterie-cum-enigma (Williams, 1966, 1975; Ghiselin, 1974; Maynard Smith, 1978 et seq.; Alexander & Borgia, 1979; Bell, 1982, 1997; Halvorson & Monroy, 1985; Trivers, 1985; Margulis & Sagan, 1986 et seq.; Stearns, 1987; Bradbury & Andersson, 1987; Geer & O'Donohue, 1987; Bellig & Stevens, 1988; Gould & Gould, 1989; Rasa, Vogel & Voland, 1989; Cronin, 1991; Harvey et al., 1991; Southwood & Harvey, 1991; Holcomb, 1992; Van der Dennen, 1992; Clutton-Brock, 1994; Ridley, 1994; Michod, 1995; Hamilton, 1996; Roele, 1996; Hoekstra, 1997).
Sinds de jaren '70 (te beginnen met Williams, Ghiselin, en Maynard Smith) vormt de vraag naar de functionele betekenis van seksuele voortplanting een van de centrale problemen in de evolutiebiologie. De vraag naar de oorsprong van seks is eigenlijk de vraag waarom mannen überhaupt werden 'uitgevonden' (Konner, 1982) Vanuit het perspectief van een aseksueel (vrouwelijk) organisme zijn mannen niet alleen totaal overbodig, maar ook nog eens geduchte voedselconcurrenten. Wat zijn de kosten en baten van seks?

Nadelen (kosten) van seks
We lichten twee opvallende nadelen van seks eruit: het nadeel van het moeten vinden van een seksuele partner en het nadeel van de produktie van mannetjes. De problemen (tijd en energie) om een paringspartner te vinden zijn in sommige soorten aanzienlijk, vooral in kleine organismen met lage populatiedichtheden (Hoekstra, 1997). Is een geschikte seksuele partner uiteindelijk gevonden, dan zijn meestal allerlei rituelen nodig om de beide protagonisten in paringsstemming te brengen, en zijn (bij soorten met inwendige bevruchting) ingewikkelde handelingen noodzakelijk om de sekscellen van het ene individu met die van het andere te laten versmelten.
Een tweede nadeel van seks is de productie van mannetjes, ook wel het 'tweevoudig nadeel van seks' genoemd. Een parthenogenetische mutant in een seksuele populatie zal aanvankelijk een tweevoudig voordeel hebben (alle nakomelingen zijn 100% identiek met de moeder i.p.v. 50% bij seksuele reproduktie, en alle nakomelingen zijn vrouwelijk evenals de moeder, i.p.v. 50% bij seksuele reproduktie) en daardoor snel in frequentie toenemen. In werkelijkheid gebeurt dat zelden of nooit (Ghiselin, 1974; Williams, 1975; Crow, 1988; Stearns, 1987; Van der Dennen, 1992; Roele, 1996; Hoekstra, 1997).

Voordelen (baten) van seks
"Let copulation thrive", riep Shakespeare's King Lear uit, en dat is wat inderdaad gebeurde in de enscenering van de evolutie. Vele eencellige organismen en ongeveer alle multicellulaire organismen doen aan seks. Maar het blijft een raadsel hoe het evolutionair aangevangen is. Tenslotte waren de organismen die zich niet geslachtelijk voortplantten hier eerst, en voortdurend ontstaan er opnieuw aseksuele soorten, die overigens binnen korte tijd (op de evolutionaire tijdsschaal) uitsterven (Wuethrich, 1998). Wat, dan, zijn de baten van seks?
Op het moment zijn er een viertal globale ideeën ter verklaring van de evolutie en handhaving van seks: (1) de Tangled Bank of produkt-innovatie- hypothese; (2) de Red Queen of parasiet-hypothese; (3) de mutatie- eliminatie-hypothese; en (4) de DNA-reparatie-hypothese (Ze sluiten elkaar overigens niet uit).
Michael Ghiselin (1974) stelde in zijn boek The Economy of Nature and the Evolution of Sex dat men het nageslacht als een produkt moet beschouwen en seks als een methode voor produkt-innovatie. En wanneer moet je een nieuw produkt op de markt brengen? Bij het overvoerd raken van de markt. Helaas verklaart Ghiselin's theorie niet waarom langlevende organismen vrijwel altijd aan seks doen (Roele, 1996).
De parasiet-hypothese (geesteskind van William Hamilton) betoogt dat parasieten en pathogenen - waar vrijwel alle organismen mee te maken hebben - zorgen voor een sterke selectiedruk ten gunste van genetische recombinatie. In de woorden van Hoekstra (1977) en Roele (1996): Doordat seksuele gastheren nakomelingen produceren die van de ouders genetisch verschillen wordt het de parasieten moeilijker gemaakt zich optimaal aan te passen: iedere generatie opnieuw worden zij geconfronteerd met nieuwe genotypen, waarvan sommige mogelijk resistent zijn. Als de nakomelingen exacte kopieën van hun ouders zouden zijn, dan zouden ze als het ware opgewacht worden door een talrijke populatie van ziekteverwekkers en parasieten die al bij voorbaat aan hun kleine gastheertjes zouden zijn aangepast. De overlevingskansen van de nakomelingen zouden dan miniem zijn. Op deze wijze wordt een 'coëvolutionaire wapenwedloop' tussen gastheer en parasiet gevoed: binnen de gastheersoort vindt evolutie plaats in de richting van grotere resistentie en binnen de parasieten evolutie in de richting van grotere virulentie (effectievere voortplanting ten koste van de gastheer) (Hoekstra, 1997). Deze parasiet- wapenwedloop-hypothese wordt ook wel de Red Queen (Ridley, 1994) genoemd naar de rode koningin in Lewis Carroll's Alice in Wonderland. De rode koningin moet zo hard lopen als ze maar kan om op dezelfde plaats te blijven.

Gewervelde dieren hebben nog een extra reden om aan geslachtelijke voortplanting te doen... Zij beschikken over een immuunsysteem. Een immuunsysteem kan alleen functioneren wanneer het de eigen lichaamscellen kan onderscheiden van vreemde cellen. De eigen lichaamscellen hebben een soort wachtwoord in chemische code, dat voorkomt dat het immuunsysteem hen aanvalt. Als iedereen hetzelfde wachtwoord zou hebben en een ziekteverwekker slaagt erin om de chemische code van dit wachtwoord te imiteren, dan zou het een hele populatie kunnen uitroeien.
De histocompatibiliteitsgenen bepalen de chemische code van het wachtwoord en zorgen er ook voor dat onze huid bepaalde chemische geursignalen afgeeft. [Deze koppeling tussen lichaamsgeur en samenstelling van het immuunsysteem helpt waarschijnlijk] vermijden dat twee individuen met dezelfde histocompatibiliteitsgenen elkaar als seksuele partners kiezen (Roele, 1996).

De mutatie-eliminatie hypothese (ofwel de deterministische mutatie hypothese) stelt dat genetische recombinatie een efficiëntere verwijdering van genetische mutaties uit het genoom mogelijk maakt dan onder ongeslachtelijke voortplanting het geval kan zijn. In deze visie is seks dus een 'zuiverend' proces, dat ophoping van nu eenmaal onvermijdelijke mutaties in de erfelijke aanleg voorkomt. De nakomelingen met meer mutaties verdwijnen. De veronderstelling hierbij is dat naarmate het aantal mutaties toeneemt ze elkaar meer en meer gaan versterken. Seksuele voortplanting is in deze visie dus een manier om schadelijke mutaties te verwijderen door de kneusjes (de 'genetische zondebokken') waarin ze zich bevinden in één klap op te ruimen (Er is overigens ook een variant van deze hypothese die stelt dat seks juist heilzame, voordelige en positieve mutaties in één individu samenbrengt).
Zonder seks, in een zichzelf klonende soort, accumuleren schadelijke mutaties in individuen en in de populatie. Als die mutaties elkaar synergistisch versterken, terwijl elke nieuwe mutatie een steeds grotere afname in fitness bewerkstelligt, dan zal er een punt komen waarop een volgende mutatie de dood van alle klonale individuen zal inluiden. Bovendien zal elke voordelige mutatie in een aseksueel organisme met de nadelige mutaties ten onder gaan (ruby in the rubbish model) (Wuethrich, 1998).

De aanhangers van de DNA-reparatie-hypothese (zoals Lynn Margulis en Michod) postuleren dat recombinatie aanvankelijk is geëvolueerd als mechanisme om replicatiefouten te herstellen door de informatie op het homologe chromosoom te benutten. Het proces van gameetfusie als voorwaarde voor genetische recombinatie (en dus van seksuele voortplanting) zou ontstaan zijn om mutatieschade beter te kunnen repareren of verwijderen. Seks had aanvankelijk niets met reproduktie te maken, maar met genen- uitwisseling (conjugatie) en genen-reparatie. Pas veel later in de evolutie - met de 'uitvinding' van anisogamie en daarmee de geslachtelijke voortplanting en de daaruit voortvloeiende 'strijd der geslachten - werd seks gekoppeld aan voortplanting (Margulis, 1970; Margulis & Sagan, 1991, 1995, 1997; Michod, 1995). Seks en voortplanting zijn twee geheel verschillende, vrijwel tegengestelde, processen (Ghiselin, 1974; Bell, 1997).

Tenslotte zij vermeld dat er ook ideeën bestaan dat seks alleen maar geëvolueerd is als mechanisme waarmee super-zelfzuchtige genen hun eigen transmissiekansen vergroten, zelfs ten koste van het organisme als geheel (Hickey & Rose, 1988; Waller, 1995; zie bijv. Hurst, Atlan & Bengtsson, 1996, voor technische details). De basisgedachte erachter is dat seks bestaat omdat er genen zijn die er 'belang' bij hebben dat deze vorm van replicatie bestaat. Na lezing van dit artikel zal deze gedachtegang niet zo vreemd meer lijken. Verwant aan deze ideeën is ook de fascinerende speculatie zoals geformuleerd door de beroemde antropoloog en primatoloog Irven DeVore dat "Males are an evolutionary experiment run by females". Zie Konner (1982) voor technische details.

De evolutie van eukaryoten

Eukaryote cellen zijn hoogstwaarschijnlijk ontstaan als obligate federatie of symbiotische vereniging van een voorouderlijke prokaryote gastheer en wat nu de cytoplasmatische organellen zijn geworden, in het bijzonder de mitochondriën (Margulis, 1970; Margulis & Sagan, 1991, 1995; Corning, 1995; Maynard Smith & Szathmáry, 1995; de Duve, 1996).
Eén mogelijk scenario, zoals door G. Johnson (1995) geschetst, is dat een kleinere parasitaire bacterie (de mitochondriale voorouder), die normaliter zijn/haar prooi doodde, de oorspronkelijke gastheercel binnendrong. In sommige gevallen kan de gastheercel deze invasie hebben overleefd door de parasiet op een of andere manier onschadelijk te maken, waarna de oorspronkelijk gastheer-parasiet combinatie kon coëvolueren als symbiotische eenheid, waarbij afvalstoffen van de gastheer cel dienden als voedsel voor de parasitaire mitochondriën, en de gastheercel energie verkreeg uit het oxidatieve metabolisme van de mitochondriën.
Maynard Smith & Szathmáry (1995) en de Duve (1996) geven de voorkeur aan een slavernij-scenario, waarin de fagocyte gastheer zijn/haar endosymbiontische gevangene geleidelijk tot slaaf maakte. De gastheercel hield zijn proto-mitochondriën zoals mensen varkens houden: ten eigen bate. De nakomelingen van deze onheilige alliantie verwierven later nog andere endosymbionten, hoogstwaarschijnlijk door ze letterlijk in levende lijve 'in te lijven'.
Maar hoe het oorspronkelijke scenario ook precies is verlopen, de resulterende combinatie bleek tot wederzijds voordeel te zijn, en de nakomelingen van deze winnende combinatie evolueerden te zijner tijd tot complexe en hogelijk geïntegreerde, nieuwe organismen (Margulis & Sagan, 1991, 1995).
Als we de hier besproken aspecten van de evolutie van seks(uele voortplanting) overzien, dan valt op hoe weinig planmatig en doelgericht evolutie verloopt. Dit aspect van evolutie is omschreven door François Jacob als tinkering (lapwerk of knutselwerk). Evolutie is altijd korte-termijn aanpassing voortbouwend op een bestaande situatie, en werkend met voorhanden materiaal (Hoekstra, 1997). Elk organisme is een ongemakkelijke compromis van de conflicterende selectiedrukken die gedurende de fylogenese van de soort zijn opgetreden. Dit is een van de redenen dat organismen soms de indruk wekken in elkaar te zijn geflanst door een zwakbegaafde ontwerper.

De evolutie van paringstypen-differentiatie en anisogamie
Bij isogamie zijn de gameten van de verschillende paringstypen niet van elkaar te onderscheiden Zodra sprake is van anisogamie kunnen we onderscheid maken tussen mannelijk (kleine gameten) en vrouwelijk (grote gameten).
Sekseverschillen zijn niet per se nodig om aan seks te kunnen doen. Bij seksuele eencelligen, zoals pantoffeldiertjes, kan elk willekeurig individu met elk ander individu paren. Pantoffeldiertjes doen aan conjugatie. Zij wisselen genen uit, maar produceren geen sekscellen die met elkaar versmelten (Roele, 1996).
Bell (1997) onderscheidt de volgende systemen wat het aantal geslachten betreft:
1. Asexuele systemen: geen paringstypen;
2. Bipolair heterothallische systemen: twee paringstypen of geslachten;
3. Multipolaire systemen: meerdere paringstypen;
4. Homothallisme: alle twee willekeurige cellen kunnen paren (bijv. bacteriën). Dit kan worden beschouwd als oneindig veel paringstypen.
Een waarschijnlijke verklaring van paringstype-differentiatie berust, volgens Hoekstra (1997) op de waarneming dat in een seksuele fusie tussen gameten het cytoplasmatisch DNA (mitochondriën en in planten ook chloroplasten) altijd door slechts een van de beide paringstypen wordt doorgegeven. In soorten waarbij paringstypen samenvallen met man-vrouw differentiatie is het bijna altijd de vrouwelijke gameet die cytoplasmatisch DNA doorgeeft (De vrouwelijke eicellen zijn groter dan de mannelijke gameten omdat ze, onder andere, ook de genen van de cytoplasmatische organellen, zoals mitchondriaal DNA [mtDNA], bevatten. Het geslacht dat de genen van de organellen doorgeeft noemen we vrouwelijk. Mogelijkerwijze is in zoogdieren de vererving van mtDNA niet voor de volle 100% maternaal; enige mitochondriën kunnen met spermacellen 'meeliften' [Caldararo & Guthrie, 1998]). Het is goed mogelijk dat paringstypen geëvolueerd zijn om deze zogenaamde uniparentale vererving van cytoplasma betrouwbaar te kunnen realiseren. Dit roept natuurlijk wel de vraag op waarom dan die uniparentale transmissie van mitochondriën en chloroplasten zo belangrijk zou zijn. Een plausibel antwoord hierop is dat uniparentale transmissie competitie tussen cytoplasmatisch DNA afkomstig van de beide ouders verhindert (Hoekstra, 1997).

Bij isogame soorten spreekt men niet van geslachtsverschillen maar van verschillen in paringstypen. In anisogame soorten wordt het man-vrouw onderscheid zinvol: mannetjes produceren vele, kleine, niet-voedzame, en beweeglijke gameten (sperma) en vrouwtjes weinige, grote, relatief immobiele, en voedzame gameten (ova). Man en vrouw zijn biologisch zelfs gedefinieerd als sperma- of ovum-producenten.
De oorsprong van man-vrouw verschillen ligt dus in de evolutie van anisogamie uit isogamie. Uit het feit dat eenvoudige 'primitieve' algen meestal isogaam zijn en de meer ingewikkelde afgeleide vormen anisogaam, leidt men af dat isogamie een evolutionair primitieve conditie is (Hoekstra, 1997)..
Waarom is anisogamie geëvolueerd? Dit verschijnsel is door Parker (1984) verklaard uit de conflicterende eisen van motiliteit en kwantiteit enerzijds (sperma) en grootte en kwaliteit (voedzaamheid) anderzijds (ovum), hetgeen onvermijdelijk zal leiden tot divergerende evolutie.
Met behulp van mathematische populatiegenetische modellen is aannemelijk gemaakt dat anisogamie het resultaat is van twee tegengesteld gerichte selectiekrachten (Hoekstra, 1997). In de eerste plaats zal de natuurlijke selectie 'automatisch' een hogere productiviteit van gameetproductie bevoordelen. Een individu dat meer gameten maakt dan de anderen zal gemiddeld ook meer nakomelingen hebben. Maar de natuurlijke selectie zal ook grotere gameten bevoordelen boven kleine wanneer de levensvatbaarheid van zygoten toeneemt met hun grootte: ze hebben reservevoedsel nodig om te kunnen kiemen en uitgroeien en dit zal door de gameten moeten worden 'ingebracht'.

Deze beide tendensen zijn strijdig met elkaar. Bij een beperkte omvang van een individu en een eindige hoeveelheid energie die beschikbaar is voor de gameetproductie zal een verdere verhoging van de productiviteit ten koste gaan van de massa per gameet. De modellen suggereren dat anisogamie voordeliger wordt ten opzichte van isogamie als de fitness-toename van een zygoot als functie van z'n massa een bepaalde waarde overschrijdt (Hoekstra, 1997).

Simpeler gezegd: natuurlijke selectie zal diegenen bevoordelen die zich specialiseren in ofwel grote en voedzame (ovum) ofwel kleine en beweeglijke gameten (sperma). De laatste zullen steeds meer de neiging hebben om op de eerste te parasiteren. Om de eenvoudige reden dat

als sommige individuen hun sekscellen meer voedsel meegeven dan strikt noodzakelijk is om te overleven, kunnen andere individuen op een koopje een hoog voortplantingsucces realiseren door geslachtcellen te produceren die minder voedsel bevatten and strikt noodzakelijk is en deze te laten versmelten met de voedselrijke geslachtscellen. Natuurlijk zou in zo'n geval een enorme concurrentieslag uitbreken tussen producenten van voedselarme geslachtscellen die allemaal voor een dubbeltje op de eerste rang willen zitten (Roele, 1996).

De evolutionaire gevolgen van anisogamie zijn ingrijpend en spectaculair. Individuen die zich specialiseren in de productie van een relatief klein aantal grote gameten (vrouwelijke individuen) investeren per gameet (en dus per nakomeling) meer dan individuen die een zeer groot aantal kleine gameten maken. Een eicel is relatief duur, een spermacel of pollenkorrel is, in vergelijking met de eicel, relatief goedkoop. Omdat het aantal microgameten dat van macrogameten veruit overtreft, zal vrijwel elke macrogameet bevrucht worden en dus in een nieuwe nakomeling terecht komen, maar dit zal slechts met een kleine fractie van de microgameten gebeuren. Dus kan er competitie verwacht worden tussen microgameten (en microgameet-producenten) om bevruchting uit te voeren.
Macrogameten (en macrogameet-producenten) hoeven niet in competitie voor bevruchting (die waarschijnlijk toch wel plaatsvindt), maar hier zal de natuurlijke selectie het vermogen van kwaliteitsdiscriminatie bevorderen. De eerste de beste zaadcel zal lang niet altijd 'de beste' zijn and het is belangrijk vooraf te proberen de kwaliteit van sperma (of pollen) vast te stellen alvorens een dure eicel te laten bevruchten (Hoekstra, 1997; cf. Parker, 1984; Van der Dennen, 1992; Liesen, 1995; Maynard Smith & Szathmáry, 1995; Roele, 1996; Bell, 1997).
Ziehier de basisprincipes van de seksuele selectie zoals Darwin (1871) die reeds herkend heeft: competitie tussen mannelijke individuen (om toegang tot de vrouwelijke individuen) en vrouwelijke keuze van de beste mannen. Seksuele selectie heeft in principe vrijwel alle man-vrouw verschillen doen ontstaan, zowel in morfologie als in gedragsstrategieën.

De theorie van evolutionair conflict
We spreken van een evolutionair of genetisch conflict als de toename van het ene gen ('gif') de context schept voor de toename van een een ander gen ('tegengif' of 'onderdrukker') met het tegengestelde effekt, dat in hetzelfde organisme tot expressie komt.
Een evolutionair of genetisch conflict doet zich dus voor - in meer technische termen - wanneer de toename van een allel op een locus de fitness verlaagt van het individu waarin het zich bevindt of van een andere soortgenoot in een populatie. De toename van een dergelijk schadelijk allel resulteert in natuurlijke selectie voor onderdrukker-genen (suppressor genes) of moderatoren op andere loci die het fenotypische effekt van het oorspronkelijke allel onderdrukken (Hurst, Atlan & Bengtsson, 1996; Partridge & Hurst, 1998).
Een evolutionair conflict kan eindigen in een wapenwedloop, in het uitsterven van zowel 'gif' als 'tegengif', maar ook in het - rücksichtslos - uitsterven van de soort waarin het conflict optreedt, in een patstelling, of in een (Hegeliaanse) opheffing van het conflict zelf (Hurst, Atlan & Bengtsson, 1996).
Een evolutionair conflict kan zich ook afspelen tussen verschillende individuen. Stel U bijvoorbeeld het evolutionaire lot voor van een gen dat, als het aanwezig is in een mannelijk individu, hem er toe brengt dat hij zijn partner aggressief van elk ander mannetje afschermt, zelfs ten koste van haar fourageersucces. Het verminderde vermogen om voedsel te verwerven kan ernstige gevolgen hebben voor haar vruchtbaarheid of zelfs haar overlevingskansen. Toch zal dit gen - aanwezig in het mannetje - in frequentie toenemen. Evolutie heeft niets met fair play te maken, en nog minder met teerhartigheid, maar alles met reproduktief success.

Charles Darwin's (1899) besef dat de 'gemmules' (waarvan hij dacht dat dat het overerfbare materiaal was) met elkaar konden concurrereren om vertegenwoordigd te zijn in het nageslacht was waarschijnlijk het allereerste inzicht dat alles wat in cellen en organismen gebeurt niet altijd voor het 'nut van het algemeen' is. De cytogeneticus Gunnar Östergren (1945) was geïnteresseerd in de 'overbodige' chromosomen in sommige planten, de zogeheten B chromosomen. Hij kon vaststellen dat sommige B chromosomen mechanismen bezaten waardoor zij hun eigen 'oververtegenwoordigdheid' (in termen van de Mendelse ratio) konden bewerkstelligen. Östergren stelde voor de B chromosomen als 'parasitaire chromosomen' te beschouwen (cf. Bell & Burt, 1990; Maynard Smith & Szathmáry, 1995). Östergren presenteerde zijn argument, kort en krachtig, als volgt: "I agree with Darlington and Thomas that the existence of fragments in equilibrium shows that they have a use. But it is not necessary that they are useful to the plants. They need only be 'useful' to themselves" (p. 163; cursief toegevoegd).
Dit was waarschijnlijk de allereerste, en lapidaire, formulering van het gen-gecentreerde perspectief, oftewel de visie op evolutie vanuit de optiek van de genen. Östergren was ook een van de eersten die het fenomeen begreep van wat we nu zelfzuchtige - alleen hun eigenbelang nastrevende - genetische elementen noemen. Andere namen die er gebruikt zijn voor deze elementen, zijn, onder andere, zelfzuchtig DNA, ultrazelfzuchtige genen, outlaw genes, genetische renegades, meiotic drivers of driving genes, en segregation distorters.

Crimino-genen
Meiotische drivers of segregation distorters zijn genen die geen fair play spelen. Ik stel voor om deze zich slecht gedragende genen voor het gemak (en naar analogie met onco-genen) crimino-genen te noemen. Crimino-genen zijn profiteurs die bij de meiose (reductiedeling) voordringen en zich ten koste van de andere genen disproportioneel 'voortplanten' en zo een transmissievoordeel behalen. Crimino-genen vormen het levende bewijs dat de evolutionaire of reproductieve belangen van de genen en de evolutionaire of reproduktieve belangen van het individu waarin ze zich bevinden niet altijd equivalent zijn (dit weerspreekt tussen haakjes Dawkins' idee dat genische en organismische selectie gelijk op gaan: "there are two ways of looking at natural selection, the gene's angle and that of the individual. If properly understood, they are equivalent..." [Dawkins, 1989: iix-ix]).
Crimino-genen kunnen tot fixatie komen (d.w.z. in alle individuen in een populatie aanwezig zijn) door hun superieure productiviteit in het zichzelf-kopiëren. Zoals gezegd kan zo'n proces verlopen zonder dat daar adaptieve voordelen voor het dragende organisme tegenover staan. Sterker nog, crimino-genen met een schadelijk effekt t.o.v. hun dragers kunnen voortdurend de fixatie van rivaliserende allelen met een positief effekt verhinderen. Op populatieniveau kan dit leiden tot een stabiel polymorfisme waarbij een aantal individuen genetisch benadeeld wordt (waaruit moge blijken dat de belangen van genen en individuen niet altijd sporen) (Waller, 1995).
In de huismuis is er bijv. een crimino-gen ontdekt dat homozygote mannetjes steriel maakt. In Homo sapiens sapiens zijn mogelijkerwijze 'vergelijker-genen' (comparator genes) aanwezig, een kongsi van de meest zelfzuchtige crimino-genen voorstelbaar, die hun dragers tot suïcidale depressie kunnen brengen: "they ruthlessly select or reject their fellow genes to ensure that they are always on the side that is winning... It all seems so clever that it is hard to remember that in attributing such a strategy to them, we speak only metaphorically. Like all other genes, those responsible for the comparator mechanism neither have, or are capable of having, the slightest understanding of what they are about. They are, after all, just mindless specks of DNA" (Waller, 1995).

Er kan derhalve een conflict optreden tussen verschillende genetische elementen: wat 'goed' is voor het ene genetische element is desastreus voor een ander gen in een andere coalitie (linkage group) binnen dezelfde cel. Elk genetisch systeem is kwetsbaar voor 'invasie' van ultrazelfzuchtige elementen (Hurst, Atlan & Bengtsson, 1996).
Östergren liet een behandeling van de evolutionaire implicaties van zijn bevindingen achterwege, en zijn artikel trok nauwelijks wetenschappelijke belangstelling. Het onderwerp werd weer actueel door Hamilton's (1967) befaamde paper over de evolutie van de sex ratio en wat, evolutionair, verschillende crimino-genen op de sex chromosomen konden uitrichten. Ze konden, zo liet hij zien, een soort 'zomaar' laten uitsterven.
Een chromosoom of een gen kan dus - en dit is het belangrijkste en meest cruciale inzicht - tegelijkertijd schadelijk zijn en toch in frequentie toenemen.

Faktoren die intragenomisch conflict bevorderen
Hurst, Atlan & Bengtsson (1996) en Partridge & Hurst (1998) inventariseerden de factoren die intragenomisch conflict bevorderen.
Seksuele reproduktie vergroot de waarschijnlijkheid van evolutionaire conflicten in niet geringe mate. In een aseksuele, klonale soort zijn alle genen in een individu permanent op elkaar aangewezen en delen hetzelfde evolutionaire lot. Geen enkel gen kan daardoor een transmissievoordeel behalen. In een zich seksueel-voortplantende populatie daarentegen zijn associaties of linkages van genen op verschillende loci slechts van tijdelijke aard en worden door seks en recombinatie steeds opnieuw 'opengebroken'. Intragenomisch conflict is daardoor waarschijnlijker bij soorten met seksuele voortplanting.
De tweede faktor is seksuele selectie. Wanneer een gen in het ene geslacht een transmissievoordeel kan behalen ten koste van de fitness van het andere geslacht zal het worden geselecteerd. Seksuele selectie is daarom eveneens een potentiële bron van evolutionaire conflicten.

Een taxonomie van intragenomische en evolutionaire conflicten
Maynard Smith & Szathmáry (1995) onderscheiden vier soorten intragenomisch conflict, afhankelijk van de manier waarop genen een oneerlijk voordeel kunnen behalen ten opzichte van hun co-replicatoren:
(1) Meiotic drive. Chromosomale genen kunnen de meiotische segregatie zodanig 'verstoren' dat zij disproportioneel vertegenwoordigd zijn in de gameten.
(2) Transpositie. Een andere manier waarop genen een onterecht voordeel kunnen behalen is door replicatieve transpositie.
(3) Conflict tussen organellen. Elk gen dat een organel een voordeel kan bezorgen ten opzichte van andere organellen zal toenemen in de populatie, zelfs als het de fitness van het organisme verlaagt.
(4) Konflict tussen de genen in de celkern en cytoplasmatische genen.

Meiotic drive
Een diploïde zygoot heeft twee potentieel verschillende allelen op elke locus. Tijdens een 'eerlijke' meiose (reductiedeling) hebben de beide allelen precies gelijke kansen om te worden doorgegeven aan de volgende generatie. Hamilton (1967) was de eerste die er op wees dat er sterke selectie zal zijn ten gunste van elk allel dat 'vals speelt', d.w.z. een meer-dan-gelijke kans van transmissie heeft. Hij toonde verder aan dat als zo'n valsspelend gen op een sex chromosome ligt de toename van dit gen in de populatie kan leiden tot uitsterven daarvan.
In de praktijk verloopt de meiose meestal 'eerlijk'. Een belangrijke, of zelfs voornaamste, reden is dat meiotic drive negatieve effekten heeft (bijv. via verminderde levensvatbaarheid en vruchtbaarheid van het organisme) op de transmissie van genen op andere loci in dezelfde cel, en dat er daardoor selectie zal zijn voor factoren (modifiers of suppressors) die het driving gen onderdrukken of tegenwerken. In de prachtige beeldspraak van Leigh (1971), 'het parlement van de genen' zal proberen er een stokje voor te steken (Maynard Smith & Szathmáry, 1995).
Hurst & Pomiankowski (1991) gaan nog een stapje verder dan Leigh door te postuleren, onder het motto 'voorkomen is beter dan genezen', dat de meiose algemene eigenschappen zou kunnen hebben die geëvolueerd zijn om meiotic drive te voorkomen. Hamilton (1967) suggereerde bijvoorbeeld dat de inactivatie van het Y-chomosoom daarvan een perfekt voorbeeld is (ik kom hier nog op terug).
Vanuit een selectie-perspektief verschillen anisogame soorten van isogame soorten op twee manieren. In de eerste plaats is er competitie om bevruchting tussen gameten van verschillende mannen. Ten tweede is er, in soorten met inwendige bevruchting, competitie tussen gameten van een enkel individu. Daarom zal een gen dat in staat is om gameten die zijn allel dragen uit te schakelen of vernietigen door de natuurlijke selectie worden bevoordeeld. In feite zijn bijna alle waargenomen gevallen van meiotic drive van dit type (Maynard Smith & Szathmáry, 1995).

Intrachromosomaal repetitief DNA
Orgel & Crick (1980) en Doolittle & Sapienza (1980) suggereerden dat veel van het repetitieve DNA (ook wel junk DNA genoemd) dat aanwezig is in het eukaryotische genoom kan worden beschouwd als zelfzuchtig. Sinds die tijd is het steeds duidelijker geworden dat zij gelijk hadden. Maar, nu de variëteit en de sophistication van deze elementen ook steeds duidelijker blijkt, dringt zich een nieuwe vraag op: hoe bestaat het dat 'hogere' organismen niet door hun eigen zelfzuchtige DNA zijn vernietigd? (Maynard Smith & Szathmáry, 1995).
'Liftend' (hitchhiking) DNA is helemaal niet zo'n bizar verschijnsel. Er bestaan ook 'liftende' parasieten, d.w.z. parasieten die het voorbereidende werk, het manipuleren van het gedrag van de gastheer, aan andere parasieten overlaten en zo hun eigen transmissie veilig stellen (Thomas, Renaud & Poulin, 1998). Het zijn dus parasieten die parasiteren op andere parasieten: 'meta-parasieten'

Transposons als voorbeeld van moleculaire parasieten
De gedachte dat evolutie gestuurd wordt door blind toeval vinden veel mensen moeilijk te accepteren omdat het ons teleologisch-antropocentrisch wereldbeeld - het idee dat de mens het middelpunt van het universum is en het ultieme 'doel' van de evolutie dan wel 'de kroon van de schepping' - aantast. Zoals de Amerikaanse sociobiologische socioloog Van den Berghe (1991) het uitdrukte: "Properly understood, evolutionary theory is intellectually repugnant to most of us. It is not easy to accept that evolution is a meaningless tale told by an idiot".
Transposons (jumping genes) zijn moleculaire parasieten, ultrazelfzuchtige genen die zich desnoods ten koste van de gastheer kunnen vermeerderen door zich binnen het DNA van grotere organismen te vermenigvuldigen. Plasterk (1993) meldt hier het volgende over: "Transposons springen vrij willekeurig rond, en de genetische veranderingen die ze veroorzaken zijn toevallig. De transposons zijn er om dezelfde redenen als alle andere levensvormen, inclusief de mens. Ze zijn er niet omdat ze nuttig zijn, maar omdat ze de evolutie tot dusver hebben overleefd. Zolang een transposon in staat is zich te vermenigvuldigen binnen het DNA van een worm, of van de mens, bestaat het.
Ik wil bij dit punt kort stilstaan, omdat ik de indruk heb dat veel mensen, ook vakgenoten, de implicaties van Darwin's theorie niet volledig doorzien. Evolutie gaat voort door willekeurige, dus toevallige, genetische veranderingen, waarna vervolgens natuurlijke selectie optreedt. Er zit geen progressie in, er zijn geen hogere en lagere levensvormen" (Plasterk, 1993: 5). Transposons hebben zich niet verspreid omdat ze van voordeel zijn voor de organismen waarin ze rondspringen, maar ondanks dat ze nadeel opleveren. (Mogelijkerwijze worden transposons door het genoom 'gedoogd' omdat ze voor interessante, en potentieel nuttige, genetische variaties kunnen zorgen en optreden als ware 'DNA-verhuizers' [Hulspas, 1998]).

Een van de belangrijkste inzichten die de moleculaire biologie de afgelopen jaren heeft opgeleverd is dat de homologie tussen evolutionair ver van elkaar verwijderde organismen veel groter is dan aangenomen werd. We zijn niet langer verbaasd, wanneer een homoloog van een menselijk gen wordt teruggevonden in een fruitvlieg, een nematode, of een willekeurig ander organisme (Plasterk, 1993). Homo sapiens sapiens heeft circa 98,5 % van zijn genetisch materiaal gemeenschappelijk met de gewone chimpansee (Pan troglodytes). Wij zijn stuk voor stuk in één, ononderbroken, lijn via onze genen verbonden met de 'primordiale oersoep' (of 'pizza'), de oorsprong van alle leven op aarde. Wij zijn tevens stuk voor stuk verwant aan alle andere organismen op deze aardkloot. Tien miljoen jaar geleden waren onze voorouders boombewonende apen (proconsulidae); 250 miljoen jaar geleden waren onze voorouders kleine reptielen met zoogdierachtige trekken (therapsiden).

Conflict tussen celkern en cytoplasmatische organellen
Mitochondriaal DNA wordt (vrijwel) alleen door vrouwelijke gameten doorgegeven. Cosmides & Tooby (1981) waren de eersten die er op wezen dat een conflict tussen de organellen afkomstig van de beide ouders de evolutie van anisogamie kan hebben veroorzaakt. Recentelijker hebben Hurst & Hamilton (1992) beargumenteerd dat conflicten tussen organellen zeer schadelijk zijn voor de zygoot, en dat daardoor een sterke selectiedruk zou ontstaan ten gunste van mechanismen die dergelijke conflicten kunnen voorkomen, zoals bijvoorbeeld uniparentale vererving. Het is duideljk dat uniparentale vererving van organellen gemakkelijker kan evolueren als er maar twee geslachten bestaan (Maynard Smith & Szathmáry, 1995).
Grun (1976) en Hoekstra (1987, 1990, 1997) veronderstelden eveneens dat uniparentale vererving van cytoplasma is geëvolueerd omdat het de verspreiding van zelfzuchtige organellen verhindert. Omdat de deling van organellen (mitochondriën en chloroplasten, o.a.) niet (hecht) gesynchroniseerd is met de deling van de celkern is de mogelijkheid van een evolutionair conflict levensgroot aanwezig.
Een mutant organel dat sneller repliceert, ten koste van de efficiëntie van zijn cellulaire funkties, zal onvermijdelijk in frequentie toenemen, en zodoende de fitness van de nucleaire genen verlagen. In de praktijk is de kans op een dergelijk conflict echter minimaal omdat de organellen meestal door slechts één ouder (de moeder) worden doorgegeven: uniparentale vererving.
Maar daarmee is er nog geen einde gekomen aan de potentiële conflicten tussen cytoplasmatische en nucleaire genen, ze veranderden alleen van vorm.
Veronderstel een cytoplasmatische factor die mannelijke in vrouwelijke individuen kan transformeren. Deze innovatie zou onmiddelijk een selectief voordeel behalen omdat mannelijke individuen geen cytoplasmatische genen overdragen. Meer algemeen: cytoplasmatische genen kunnen de sex ratio manipuleren ten faveure van vrouwelijke genotypen. In sommige schaaldieren is een cytoplasmatische bacterie (Wollbachia) aangetoond die mannetjes in vrouwtjes kan veranderen, en in lieveheersbeestjes (Adalia bipunctata) kunnen andere bacteriën zonen doden. Het doden van zonen kan van selectief voordeel zijn voor de cytoplasmatisch-doorgegeven factoren als dat tenminste enig voordeel oplevert voor de zusters van de gedode mannetjes, omdat die zusters dezelfde factor bij zich dragen en door zullen geven. De pas-uitgekomen zusters kannibalizeren de eieren van hun dode broertjes en verschaffen zich daarmee een voedzame maaltijd (Partridge & Hurst, 1998). "Animals with male killers are typically those with gregarious broods" (Hurst, Atlan & Bengtsson, 1996).
Met een uniparentale vererving van mitochondriën en chloroplasten is een evolutionair conflict tussen nucleaire en cytoplasmatische genen onmogelijk. Maar een ander evolutionair conflict dient zich onmiddelijk aan: cytoplasmatische genen contra de autosomale chromosomen over de bepaling van de sex ratio. Als cytoplasmatisch genen alleen via de vrouwelijke gameten worden overgedragen is elke mannelijke gameet, wat de cytoplasmatische genen betreft, een 'doodlopende straat' en verspilling van energie en materie. Via de moeder doorgegeven cytoplasmatische genen zijn daarom geselecteerd om hun investering in vrouwelijk weefsel te vergroten, ongeacht de gevolgen voor de mannelijke gameet of zygoot. De opoffering van een mannelijke gameet of zygoot heeft immers geen enkele consequentie voor het ultrazelfzuchtige cytoplasma.
Wellicht de makkelijkste manier om dat doel te bereiken is door parthenogenese te bewerkstelligen. Dit doet bijvoorbeeld een cytoplasmatische parasiet (een bacterie van het genus Wollbachia of Wolbachia) in the sluipwesp Trichogramma.
Een ander mechanisme is waargenomen in verschillende Drosophila soorten: hier doden cytoplasmatische parasieten eenvoudig alle mannelijke dragers in een vroeg stadium, zodat de enige overlevende nakomelingen allemaal vrouwelijk zijn (Hurst, Atlan & Bengtsson, 1996). Genen die mannelijke individuen doden (male- killer genes) zijn ook al in zo'n 140 soorten planten aangetroffen (Ridley, 1994).
Dergelijke sex ratio 'aantasters' - door mannelijke zygoten te feminizeren of te doden, of door mannelijk weefsel in hermafrodieten te steriliseren - zijn in een groot aantal soorten waargenomen (Hurst, Atlan & Bengtsson, 1996).
Door hun aktiviteit komen de crimino-genen in conflict met de autosomale genen die er belang bij hebben dat de 1:1 sex ratio gehandhaafd blijft (de onderliggende logica van de 1:1 sex ratio werd in 1930 door Fisher verklaard: zodra een van de geslachten in frequentie afneemt wordt het genetisch interessant in dat geslacht te investeren, en dit zal leiden tot een gebalanceerde fifty-fifty ratio van elk geslacht).

Ontwrichting van de geslachtsverhouding

Ook crimino-genen op de sex chromosomen kunnen de sex ratio 'scheef trekken'. Zo gauw dat gebeurt zal de natuurlijke selectie echter autosomale genen gaan begunstigen die dit proces zullen proberen te onderdrukken (Maynard Smith & Szathmáry, 1995).
Eén manier waarop een cytoplasmatisch gen in een organisme de sex ratio kan beïnvloeden om zichzelf een selectievoordeel te bezorgen is door het organisme te dwingen vrouwelijk te worden. Dit opent de mogelijkheid van een wapenwedloop tussen celkern en cytoplasma om de macht over de geslachtsbepaling van het organisme. Een feminizerend cytoplasmatisch gen kan bijvoorbeeld de kop op steken, worden onderdrukt door een nucleair gen, waarna een nieuw feminizerend cytoplasmatisch gen een poging waagt, enzovoort ad infinitum (Hurst, Atlan & Bengtsson, 1996).

Een crimino-gen op het X-chromosoom
Crimino-genen kunnen ernstige gevolgen hebben voor de fitness van het organisme, bijvoorbeeld doordat de helft van de gameten van een ouder worden vernietigd of doordat de sex ratio wordt beïnvloed (als het driving gen op een sex chromosoom ligt). Stel U voor een zelfzuchtig gen op het X-chromosoom dat in staat is om alle Y-dragende spermacellen van dezelfde vader te doden. Er treedt daarop selectie op ten gunste van Y-gebonden en autosomale onderdrukkers of moderatoren, en deze zijn ook inderdaad gevonden in natuurlijke populaties van het fruitvliegje Drosophila simulans. Een dergelijk mechanisme kan zich dan vele malen herhalen:

Suppose that such a suppressor arises on the Y-chromosome and spreads, and the usual sex ratio is restored. If the suppression were dose-sensitive, increased expression of the X-linked drive gene could result in drive once more and provide the conditions for the evolution of suppression, and the cycle could be repeated many times. Such a history may explain the evolution of multicopy gene families on both the X and Y chromosome of Drosophila melanogaster (Partridge & Hurst, 1998).

Een crimino-gen op het Y-chromosoom
Bij de mens en andere zoogdieren ligggen de genen die het geslacht bepalen op het Y- chromosoom. Dit is alleen aanwezig in mannelijke (XY) individuen. De helft van de spermacellen van de man bevat een X- en de andere helft bevat een Y-chromosoom. Om een dochter te produceren moet een een man dus zijn vrouw bevruchten met een X- chromosoom. Maar dat betekent tevens dat hij geen van de genen die op het Y- chromosoom aanwezig zijn doorgeeft.
Vanuit het oogpunt van het Y-chromosoom is een vrouw (XX), een wezen waarin het zelf niet aanwezig is, een verspilling van energie. Een crimino-gen op het Y-chromosoom dat zorgt dat het Y-chromosoom disproportioneel wordt bevoordeeld tijdens de meiose - door bijvoorbeeld alle X-dragende spermacellen uit te schakelen - zal tot gevolg hebben dat er meer mannen in de populatie komen, ten koste van het aantal vrouwen. Dit kan er gemakkelijk toe leiden dat de soort uitsterft, door tenslotte alleen nog maar mannetjes te produceren. Zoals Ridley (1994) het ietwat sardonisch uitdrukte: "That all these children are sons and the species will therefore go extinct matters not in the least to the Y: he has no foresight".
Ook dit is weer zo'n mechanisme (of proces) dat aantoont dat 'het voortbestaan van de soort' niet het ultieme doel van seksuele voortplanting of zelfs van de evolutie is.
De beroemde evolutiebioloog Hamilton (1967; cf. Trivers, 1985; Ridley, 1994) veronderstelde dat het gevaar van crimino-genen op het Y-chromosoom een van de redenen zou kunnen zijn waarom er nauwelijks andere dan geslachtsbepalende genen te vinden zijn op het kleine Y-chromosoom. Het 'parlement van de genen' (Leigh, 1971) heeft als het ware alle genen op het Y-chromosoom 'weggecensureerd'.

Medea
Het potentieel aan intragenomische conflicten neemt niet af na de vorming van de zygoot. Een crimino-gen kan zich ook verspreiden door de frequentie te manipuleren waarin het voorkomt in de nakomelingen van heterozygote vrouwen. Ook deze maneuvre is gebaseerd op het uitschakelen van de concurrentie - in dit geval de nakomelingen die het crimino-gen niet dragen. Dit uitschakelen van de concurrentie gebeurt tijdens de embryogenese. Het gevolg hiervan is dat de helft van de nakomelingen verloren gaat wanneer een heterozygote vrouw paart met een man die homozygoot is voor het 'niet-criminele' allel. Een dergelijke abnormaal hoge nakomelingensterfte was er de oorzaak van dat het bestaan van zelfzuchtige crimino-genen werd ontdekt. Eén zo'n crimino-gen werd recentelijk ontdekt in de kever Tribolium castaneum, en toepasselijke Medea gedoopt - naar de vrouw uit de klassieke Griekse tragedie die haar eigen kinderen doodde (Hurst, Atlan & Bengtsson, 1996).

Een 'moorddadig' 'groene-baard'-allel
Een 'groene-baard'-gen (zie Dawkins, 1976, 1982) wordt gedefinieerd als een gen dat (a) een bepaald fenotypisch effekt veroorzaakt (zoals bijv. de aanwezigheid van een groene baard of een ander opvallend kenmerk), dat (b) de drager van deze eigenschap in staat stelt het ook in andere individuen te herkennen, en dat (c) ervoor zorgt dat de drager van het kenmerk zich t.o.v. van die anderen die hetzelfde kenmerk bezitten anders (bijv. altruïstischer) gedraagt dan t.o.v. diegenen die dat bepaalde kenmerk niet hebben. Het bestaan van zulke genen (recognition alleles) werd op theoretische gronden voorspeld als belangrijke agentia in de evolutie van bijv. verwantenselectie, altruïsme en intragenomisch conflict, maar empirisch waren ze nog nauwelijks aangetoond.
Keller & Ross (1998) rapporteerden onlangs het bestaan van zo'n 'groene-baard'-gen in de diefmier Solenopsis invicta. In polygyne kolonies (kolonies met meerdere koninginnen) zijn alle eierleggende koninginnen Bb heterozygoot op locus Gp-9. Vorige studies hadden al aangetoond dat bb koninginnen prematuur doodgaan; de onderhavige studie toont aan dat BB koninginnen die eieren beginnen te leggen door werksters worden gedood, en dat het voornamelijk Bb werksters zijn die voor deze executies verantwoordelijk zijn. Dit impliceert dat allel Gp-9b geschakeld is aan een 'groene-baard'-allel dat de werksters die dit allel dragen aanspoort tot het uitroeien van alle koninginnen die het allel niet dragen. De werksters onderscheiden BB van Bb koninginnen waarschijnlijk op basis van lichaamsgeur.

Waarom is meiose een twee-fasen proces?
Haig & Grafen (1991) hebben een mogelijke oplossing voorgesteld voor het probleem waarom het meiotische proces in twee fasen verloopt. Hun voorstel heeft te maken met de mogelijkheid van een mutant 'zuster-doder'-gen (sister killer allele). Een voordeel van een tweetraps meiose is dat een dergelijk crimino-gen zich niet kan verspreiden in een populatie. "Imagine an allele able to kill its sister gamete. With a one- step meiosis, such an allele would spread when rare, since it will find itself in a heterozygote prior to division. This is not so with a two-step meiosis (Maynard Smith & Szathmáry, 1995).

Conflict tussen lichaamscellen en geslachtscellen
Hoe ongelooflijk dat ook moge klinken: de dood van cellen ('geprogrammeerde celdood' of apoptose) en organismen is geëvolueerd. Lichamen werden 'uitgevonden' door en voor genen; sex werd 'uitgevonden' door en voor genen; de dood werd 'uitgevonden' door en voor genen. De prijs die wij betalen voor seks is lichamelijke aftakeling en de dood. Zoals Margulis & Sagan (1995) het, ietwat dramatisch, uitdrukten: "The diploid body pays the ultimate price - death - for transmission of haploid sex cells".

Wij doen aan seksuele voortplanting en dat betekent dat wij er twee soorten cellen op na houden: lichaamscellen en geslachtscellen (de zaad- en eicellen). Onze genen kunnen het zich veroorloven om onze jonge lichaamscellen beter te laten functioneren, ten koste van aftakelingsverschijnselen op latere leeftijd, omdat ze onze lichaamscellen niet nodig hebben om van generatie op generatie te springen. Daar hebben ze onze geslachtscellen voor en die moeten vrij van aftakelingsverschijnselen worden gehouden zodat iedere generatie met een schone lei kan beginnen. De prijs die wij betalen voor seks is lichamelijke aftakeling [en de dood]. Voor seksuele wezens zijn de lichaamscellen het middel waarmee geslachtscellen nieuwe geslachtscellen aanmaken. Volgens deze moderne versie van Fishers theorie, het principe van het disposable soma (het wegwerplichaam), is de aloude kwestie van de kip en het ei beslecht. De kip is het middel waarmee het ei nieuwe eieren maakt. Maar het gaat natuurlijk niet om eieren, want die gaan maar kort mee, maar om de onsterfelijke genen. Het lichaam is niets meer dan een overlevingscapsule voor de genen. Het is erop gebouwd om lang genoeg mee te gaan om de genen de kans te bieden te ontsnappen naar een nieuwe overlevingscapsule. Daarna wordt het weggegooid (Roele, 1996).

DeLoof, Huybrechts & Kotanen (1998) stellen voor dat primordiale kiemlijncellen en hun afstammelingen beschouwd kunnen worden als kankercellen die signalen afgeven waardoor een heel spectrum van cellulaire verdedigingsmechanismen door het somatoplasma in gang wordt gezet tegen de kiemlijncellen. Ook in deze - weinig romantische - visie is het onstaan van seksuele reproductie een vorm van intercellulair conflict.

Genetisch conflict als evolutionaire kracht?
Genetisch conflicten zijn daarom zo interessant voor evolutiebiologen omdat ze stuk voor stuk voorbeelden zijn van zelfzuchtige, hun eigenbelang nastrevende, elementen en, samen met hun onderdrukker-genen (of moderatoren) duidelijk maken dat de genen uiteindelijk de eenheden van selectie zijn. Een, wellicht onverwachte, consequentie van deze visie is dat het organisme uiteindelijk het produkt is van zelfzuchtige, maar noodzakelijkerwijs samenwerkende, genen. Coöperatie als ultieme zelfzuchtige strategie: de oplossing van de 'paradox van het organisme' (Dawkins, 1990). Zoals wijlen de sociobioloog en primatoloog Christian Vogel het uitdrukte: "Der wahre Egoist kooperiert".
Voor ongeveer elk evolutionair fenomeen van enige importantie is er een rol toegeschreven aan genetisch conflict: geschakelde genen, bacterieel genoom, seksuele selectie, crossing over, meercelligheid, dioploïdie, anisogamie, paringstypen en geslachten, de evolutie van veroudering en aftakeling (door antagonistisch pleiotropie), etcetera (Hurst, Atlan & Bengtsson, 1996).

Preventie van genetisch conflict
Er is meermalen voorgesteld dat recombinatie (inclusief crossing over) geëvolueerd zou kunnen zijn als een middel om de grootte van genen-coalities (linkage groups) te minimalizeren, om zo de formatie van potentiëel 'maffiose' coalities te verhinderen. Het meestal zeer nauwkeurige Mendelse genetische proces kan inderdaad beschouwd worden als een belangrijke manier om intragenomisch conflict te voorkomen (Haig & Grafen, 1991).

Meiosis is not always being plundered by meiotic drive genes, and the sex ratio is not usually corrupted by sex ratio distorters. Nuclei and cytoplasms generally live in harmonious relationships. If conflicts are potentially ever-present then why are genomes so well behaved?
Genes, like organisms, may cooperate for one of two reasons: either it pays for them to cooperate or they are forced to do so... (Hurst, Atlan & Bengtsson, 1996; cursief toegevoegd).
The diverse linkage groups in an organism can be understood as parasites with a high degree of cotransmission. And according to theory, mitochondrial genomes, for instance, should be minimally virulent when residing in females. But the logic does not need to be thought of only in negative terms. Possibly the most successful of all strategies available to cotransmitted linkage groups is to boost the fitness of the pairing combination by producing a phenotype good for the grouping. The most cunning strategy of a selfish gene is, thus, to be a standard advantageous gene helping its carrier to see better, run faster, and such. In large part, then, as made explicit in Maynard Smith & Szathmáry's (1993) analysis of the evolution of chromosomes, linkage (cotransmission) provides the context for a cooperating genome (Hurst, Atlan & Bengtsson, 1996).

Deze laatste auteurs stelden voor dat het genoom zich over het algemeen keurig gedraagt omdat bepaalde delen van het genoom een machtsoverwicht bezitten. Zoals Leigh (1971, 1991) vaststelde: het genoom beschikt klaarblijkelijk over een meerderheids-veto-recht. Hij stelde dat het genoom als een "parliament of the genes" kan worden beschouwd.

De geslachtschromosomen en de geslachten
De morfologisch-anatomische, neuro-endocrinologische en gedragsverschillen tussen mannen en vrouwen worden niet bepaald door genetische verschillen, maar doordat dezelfde genen onder invloed van de geslachtshormonen in mannelijke en vrouwelijke lichamen verschillend tot expressie komen. De genen die de geslachtsorganen van een vrouw tot stand brengen moeten wanneer ze in het lichaam van een man zitten de mannelijke geslachtsorganen vormen. Gemiddeld zitten de genen de helft van de tijd in een vrouwelijk en de helft van de tijd in een mannelijk lichaam. De geslachtschromosomen vormen een uitzondering: X-chromosomen brengen tweederde deel van hun tijd door in een vrouwelijk lichaam (Theoretisch heeft het X-chromosoom meer gelegenheid geslachtsspecifieke 'voordelige' genen te verzamelen), terwijl Y-chromosomen alleen maar in mannelijke lijven zitten. In het vrouwenlichaam is een van de twee X-chromosomen altijd afkomstig van de vader, en ook dit betekent weer een potentieel genetisch conflict, zoals we zullen zien (Badcock, 1998).

Alle mensen beschikken over genen die onder bepaalde omstandigheden typisch mannelijke en onder andere omstandigheden typisch vrouwelijke eigenschappen tot stand helpen brengen. Dat is logisch, want mannen en vrouwen zijn op vijfenveertig van de zesenveertig chromosomen identiek. Ieder gen op die vijfenveertig chromosomen zit de ene generatie in een man en de andere generatie in een vrouw. Hoe handig het ook voor een vrouw is schaamlippen te hebben, het 'schaamlipgen' zou een evolutionaire mislukking zijn wanneer het ook in een mannenlichaam schaamlippen zou vormen.
Het ene chromosoom waarin mannen van vrouwen verschillen, het Y-chromosoom, maakt het mogelijk dat in een mannenlichaam genetische codes anders worden vertaald dan in een vrouwenlichaam. De voornaamste taak van het Y-chromosoom is het op gang brengen van een biochemisch proces dat tot de vorming van de testes leidt. De testes scheiden testosteron af. Tijdens de zwangerschap zorgt testosteron ervoor dat in de mannelijke vrucht mannelijke kenmerken ontstaan. De genen die zonder testosteron de clitoris en schaamlippen tot stand zouden brengen worden met testosteron zo vertaald dat de penis en het scrotum ontstaan. Als in de foetus later, wanneer de hersenen worden gestructureerd, nog steeds grote hoeveelheden testosteron circuleren dan ontstaat een mannelijk brein, anders een vrouwelijk (Roele, 1996).

Bij zoogdieren evolueerden de X- en Y-chromosomen vanuit een autosomaal paar; het X- chromosoom behield de meeste voorouderlijke genen, terwijl het Y-chromosoom vrijwel alle genen, behalve de geslachtsdeterminerende, verloor. In vrouwelijke individuen (XX) wordt één van de twee X-chromosomen het zwijgen opgelegd door X- inactivatie (Jegalian & Page, 1998). Ook dit biedt weer een rijk potentieel aan conflicten op het niveau van de genen.
De genen die in een zoogdierachtig vrouwenlichaam tot expressie komen hebben, naast bovengenoemde gemeenschappelijke belangen (het bouwen van een levensvatbare nakomeling), ook (totaal) andere belangen dan de genen die in een zoogdierachtig mannenlichaam zitten. Of anders gezegd: de manieren waarop mannen en vrouwen hun RS kunnen maximaliseren verschilt tussen de geslachten. Of nog anders gezegd: mannen en vrouwen hebben verschillende, en - zoals we nog zullen zien - dikwijls conflicterende, reproductieve belangen.

Seksuele selectie
Anders dan bij gameten is geslacht niet altijd een permanent attribuut van individuen: sommige kunnen van geslacht veranderen naar gelang de (seksuele) omstandigheden.
Seks bevordert uitkruising: heterothallisme, en tweehuizigheid in planten, verhinderen de samensmelting van de gameten van hetzelfde individu (Bell, 1997).
De succesvolle transmissie van vrouwelijke en mannelijke gameten maakt het dikwijls noodzakelijk dat mannelijke en vrouwelijke organismen zich verschillend gedragen, waarop seksuele selectie de secundaire seksuele kenmerken van de beide geslachten aangrijpt voor de markante divergentie in morfologie en gedrag (seksueel dimorfisme). Bell (1997) identificeert de volgende factoren:
* De tegenstelling tussen seksuele selectie (die kleine gameten begunstigt) en natuurlijke selectie (die grote gameten begunstigt) veroorzaakt de evolutie van de geslachtsverschillen door disruptieve (divergerende) selectie. Dit leidt tot een correlatie tussen gameetgrootte en gameetgeslacht. De evolutie van kleine beweeglijke gameten en grote voedzame gameten ligt ten grondslag aan het fundamentele man-vrouw onderscheid dat de meeste multicellulaire organismen kenmerkt.
* Competitie tussen gameten om fusie-partners ligt ten grondslag aan seksuele selectie. Bij inwendige bevruchting is het gedrag van de gamonten (de gameet-dragende individuen) van doorslaggevender betekenis voor een succesvolle fusie dan het gedrag van de gameten zelf. In dat geval zal seksuele selectie de kenmerken van de gamonten veranderen, i.p.v. die van de gameten.
* Seksuele selectie wordt gedreven door competitie waarbij elk geslacht voor het andere geslacht de seksuele 'hulpbron' is. Door de grotere variantie in mannelijk reproduktief (seksueel) succes, en de daarmee gepaard gaande intensere seksuele competitie tussen mannelijke individuen, vormen vrouwelijke individuen de limiterende 'hulpbronnen' voor de mannelijke individuen.
* Seksuele selectie bevordert de produktie van het geslacht dat numeriek in de minderheid is. De evolutie van de 1:1 sex ratio (Fisher, 1930) is een klassiek, en fraai, voorbeeld van frequentie-afhankelijke selectie, aangedreven door competitie om seksuele 'hulpbronnen'.
* Seksuele selectie 'verbouwt' het geslacht dat de meeste gameten produceert, en daardoor het heftigst concurreert om toegang tot het andere geslacht. De extreme en bizarre modificaties in strukturen en gedragingen die met de paring samenhangen zijn meestal beperkt tot één geslacht. Dit is voornamelijk, maar niet altijd, het mannelijke geslacht.
* In sterk dimorfe soorten prefereren vrouwelijke individuen de meest extreme en bizarre mannelijke individuen. Het principe van de vrouwelijke keuze (female choice) bevordert in dit geval de meest 'rationele' keuze.

Conflicten tussen paarpartners: van moleculen tot gedrag
Tot dusverre zijn voornamelijk intragenomische conflicten op moleculair niveau behandeld, maar evolutionaire conflicten tussen de geslachten spelen zich ook op andere niveau's af: bijvoorbeeld op het niveau van de interakties tussen mannelijk en vrouwelijke individuen. Partridge & Hurst (1998) hebben de evolutionaire redenen hiervoor als volgt verwoord:

Mating is not a neutral event for females; it can attract the attention of predators, it can injure the female, it can infect her, and it can adversely affect her interactions with other males. Given an approximately equal sex ratio, encounters between males and females will often be asymmetrical, with males selected to mate and females not. Sexual conflict over mating is therefore common...
Sexual conflict can continue after mating. The seminal fluid of male D. melanogaster contains proteins that increase the female's egg-laying rate, that reduce her sexual attractiveness and her receptivity to further mating, and that attack and defend against sperm of other mates of the female. These activities increase the reproductive success of the male. However, proteins in the seminal fluid can also kill females that mate at a high rate, possibly as an unselected side effect. There may be continuous antagonistic coevolution between the sexes (Partridge & Hurst, 1998).

Evolutionair conflict kan waarschijnlijk ook enkele merkwaardige zaken die zich afspelen bij de ovum-sperma interakties tijdens de bevruchting verklaren. Maar de mogelijkheid tot conflict houdt niet op bij de bevruchting. Zelfs tot in de baarmoeder worden veldslagen van epische proporties uitgevochten.

Moeder-embryo conflict 1: Chemische oorlogvoering in de baarmoeder

Maar zelfs na de conceptie is de strijd tussen de geslachten niet ten einde. Het lijkt erop dat het zich ontwikkelende embryo nu als arena dient voor de genetische strijd tussen moeder en vader. Maar ook tussen moeder en kind is het allesbehalve pais en vree.
Trivers (1974) heeft er in de formulering van zijn Parent-offspring conflict theorie op gewezen dat het zich in de baarmoeder ontwikkelende foetus/embryo slechts voor 50 % verwant is aan de moeder zelf (de resterende helft aan de vader; iedere ouder geeft immers 50 % van zijn of haar genen door aan elke nakomeling). Volgens de regel van de verwantschapscoëfficiënt (zie boven) betekent dat een potentiële conflictsituatie tussen moeder en kind zelfs in de zwangerschapsfase. Het conflict betreft een fundamentele belangentegenstelling tussen moeder en kind: de foetus/embryo/baby zal (zelfzuchtig) meer tijd, energie, en nutriënten van de moeder proberen op te eisen of te confisqueren dan de moeder, op haar beurt (zelfzuchtig), bereid is te geven. De zwangerschap is een periode van conflict tussen moeder en foetus over zowel de kwaliteit en de kwantiteit van de moederlijke investering. Roele (1996) verhaalt dit moeder-embryo conflict welsprekend in zijn boek De eeuwige lokroep:

Een paar jaar geleden was het laatste bastion van idyllische mythen, de zwangerschap, aan de beurt. Volgens de Australische bioloog David Haig (1993), die aan de Amerikaanse Harvard universiteit werkt, vindt in de baarmoeder een soort chemische oorlogvoering plaats tussen moeder en kind. Allerlei typische zwangerschapsziekten zijn, volgens Haig, de uiterlijke symptomen van deze strijd. Een voorbeeld hiervan is zwangerschapssuikerziekte. Zowel de aanstaande moeder als de foetus heeft glucose in het bloed nodig, maar de foetus meer dan de moeder. Daarom probeert de foetus het suikergehalte in het bloed van de moeder te verhogen door het afscheiden van het hormoon lactogeen. Dit hormoon vermindert de effectiviteit van de insuline van de moeder, waardoor het suikergehalte in haar bloed stijgt. De moeder dreigt aan suikerziekte te gaan lijden en bij wijze van tegenmaatregel vergroot haar lichaam de produktie van insuline. Hierop reageert de foetus met méér lactogeen. In de loop van de zwangerschap voert de foetus zijn lactogeenproductie tweeduizendvoudig op.

Dit is een fraai voorbeeld van een evolutionaire wapenwedloop, en toont tevens aan tot welke extreme waarden zo'n wapenwedloop kan worden uitgevochten.

De foetus wil ook meer bloed dan gezond is voor de moeder. Daartoe scheidt hij cellen af die doordringen in de slagaders van de moeder die naar de placenta voeren. Deze cellen breken de vaatwanden af, met als gevolg dat de slagaders wijder worden en er meer bloed in de placenta stroomt. Daarnaast produceert de foetus giftige stoffen die de bloeddruk van de moeder verhogen, hetgeen de doorbloeding van de placenta verder vergroot. Bij wijze van tegenmaatregel maakt de moeder de zogenaamde natural killer cells aan, die de invasie van cellen vanuit de placenta bestrijden.
In de loop van de evolutie heeft een soort biochemische wapenwedloop tussen moeder en foetus plaatsgevonden, waarbij geen van beide partijen ooit maar één stap op de ander voor was. Het resultaat is een vorm van pariteit, waardoor moeder en foetus doorgaans in redelijke gezondheid de zwangerschap overleven. Maar als de biochemische wapens van een van beide partijen om een of andere reden haperen, dan schiet de werking van de wapens van de ander volkomen haar doel voorbij. Immers, de dosering van alle stoffen die de ene partij afscheidt, is gebaseerd op de vooronderstelling dat de andere partij stoffen afscheidt die een tegenovergestelde werking hebben.Als de moeder geen of ineffectieve natural killer cells maakt, dan zouden de pogingen van de foetus om de voedseltoevoer naar de placenta te maximaliseren ertoe leiden dat de placenta door de baarmoederwand breekt en moeder en kind sterven. Is daarentegen de invasie van cellen vanuit de placenta ongebruikelijk bescheiden, dan hebben de standaardtegenmaatregelen die de moeder neemt als onbedoeld en drastisch effect dat de foetus sterft door gebrek aan bloed (Roele, 1996).

Er zijn schattingen dat tot aan 75% van alle zwangerschappen voortijdig wordt afgebroken (Boyd & Silk, 1997) - waarschijnlijk mede doordat de moeder over mechanismen beschikt om de levensvatbaarheid van de foetus te beoordelen - maar als dit cijfer juist is geeft het mede een indicatie van de intensiteit van de binnenbaarmoederlijke oorlogvoering.
De meeste organismen bezitten afweermechanismen tegen parasieten. Voor het immuunsysteem van de moeder is de baby een Fremdkörper dat afgestoten dient te worden.
De foetus speelt een aktieve rol, zoals we hebben gezien, bij het bevorderen van zijn/haar overleving en welzijn. Bij de mens wordt een zwangerschap in stand gehouden doordat de hypofyse van de vrouw LH (luteinizing hormone) afscheidt. LH stimuleert, op zijn beurt, weer de produktie van een ander hormoon, progesteron, door het corpus luteum in het ovarium van de aanstaande moeder. Progesteron verhindert o.a. uterine contracties die de zwangerschap kunnen afbreken. De foetus is in staat, al vanaf een vroeg stadium van zwangerschap, om het progesteron niveau in de bloedsomloop van de moeder te manipuleren door een stof genaamd hCG (human chorionic gonadotropin), die de produktie van progesteron door het moederlijke corpus luteum stimuleert, rechtstreeks in haar bloedbaan af te scheiden. Tegen de achtste week van de zwangerschap produceert de foetus zelf genoeg progesteron om de zwangerschap in stand te houden, zelfs zonder moederlijk corpus luteum (Boyd & Silk, 1997; Surbey, 1998).

Fetal manipulation and maternal counterstrategies strongly affect the health of both parties. For example, sometimes gestational hypertension is associated with excessive protein in the urine. The condition, called preeclampsia, creates very serious health risks for mothers and their infants. Preeclampsia is apparently caused by increased systematic resistance, which occurs when the fetus damages the internal structure of maternal blood vessels. This causes the vessels to constrict, increasing their resistance and reducing the amount of blood reaching the fetus. Protein leaks from damaged vessels into the body, where it is transported as waste to the kidneys. The fetus may respond to inadequate quantitities of blood by attempting to increase maternal systemic blood pressure even though this is risky for itself and for its mother (Boyd & Silk, 1997).

Soortgelijke conflictverklaringen zijn voorgesteld voor zwangerschapshyperventilatie en zwangerschapsbloedarmoede (zie Surbey, 1998, voor referenties). Profet (1992) heeft een evolutionaire verklaring voor zwangerschapsmisselijkheid gepresenteerd.

Moeder-embryo conflict 2: Genomic imprinting: embryo als arena van de strijd tussen vader en moeder
Bij de chemische oorlog in de baarmoeder tussen moeder en foetus staat de vader ondubbelzinnig aan de kant van de foetus. De vader is tenminste voor de helft verwant aan het kind dat zijn partner draagt, wat heel wat meer is dan zijn genetische verwantschap met zijn zwangere partner. Het is derhalve duidelijk waar de genetische loyaliteit ligt.

Vader en moeder zijn allebei voor 50% verwant aan de foetus. De moeder is gegarandeerd ook voor 50% verwant aan iedere volgende nakomeling. De vader alleen als hij deze nakomelingen verwekt. De moeder kan zich door een andere man laten bevruchten en de vader kan een andere vrouw zoeken. Daarom is het voor de vader van minder groot belang dat de moeder gezond genoeg blijft om nog meer kinderen groot te brengen. Volgens Haig is in de loop van de evolutie geselecteerd op genen die, als het kind ze van de vader erft, het beslag op de hulpbronnen van de moeder maximaliseren. De tegenmaatregel van de moeder is dat zij ervoor zorgt dat dezelfde genen, wanneer zij ze doorgeeft aan het kind, op een andere manier tot expressie komen, zodat ze het beslag op haar hulpbronnen juist minimaliseren. Als het kind van beide ouders zo'n gen erft, heffen de maatregel van de vader en de tegenmaatregel van de moeder elkaar op. Maar als het kind het gen alleen van de vader erft, is het abnormaal veeleisend en erft het kind het gen alleen van de moeder, dan is het abnormaal inactief.
Dit verschijnsel heet genomic imprinting: identieke genen krijgen bij de aanmaak van de zaad- en eicellen verschillende instructies inzake hun expressie mee. Genomic imprinting kan overervingspatronen verklaren die op het eerste gezicht merkwaardig zijn. Dit blijkt bijvoorbeeld uit twee erfelijke ziekten die op het oog weinig met elkaar gemeen hebben, het Prader-Willi-syndroom en het Angelman- syndroom (Zie Roele, 1996, en Badcock, 1998, voor verdere details).

Genomic imprinting is een vorm van biochemische strijd der geslachten, een moleculair vader-moeder conflict dat in de foetus wordt uitgevochten via 'haar' en 'zijn' genen die verschillende expressie-instrukties hebben meegekregen (Sapienza, 1990; Haig & Moore, 1991; Haig, 1993; Maynard Smith & Szathmáry, 1975; Hurst, Atlan & Bengtsson, 1996; Pennisi, 1998).

The male's interest is in getting the female to invest as much as possible in his offspring - to make each offspring large. She, on the other hand, would be better off rationing her resources to ensure that she can produce additional offspring - likely with different fathers. Thus paternally derived genes would foster large offspring, while maternally derived genes would moderate growth to safeguard the mother.
In animals, Haig predicted that this conflict would be most striking in mammals, where the developing fetus is a virtual parasite on the mother, making some means of control over fetal growth a necessity for her.
But other evidence indicates that the conflict over fetal growth can't explain all cases of imprinting. Here the conflict is not over allocation of the female's resources, but over which genes will be passed on. "If the maternally inherited genes can cause the paternally inherited genes not to be transmitted, they get a twofold boost in fitness", explains Glenn Herrick (Pennisi, 1998)

De manifestaties van genomic imprinting beperken zich (natuurlijk) niet tot foetus of embryo. Pas onlangs is ontdekt dat het limbisch systeem, het 'emotionele brein' wordt gebouwd door louter paternale genen, terwijl de neocortex, de 'verstandshersenen', uitsluitend door maternale genen wordt geconstrueerd (bijv. Keverne et al., 1996; Trivers, 1997; Badcock, 1998). Trivers en Badcock speculeren dat dit het neurale substraat zou kunnen zijn voor het Freudiaanse intrapsychische conflict tussen Id (paternaal en zelfzuchtig) en Ego (maternaal en prosociaal), en zelfs dat een dergelijk conflict de exponentiële groei van het menselijk brein gedurende de hominide evolutie kan hebben aangedreven.
Er zijn zelfs hele hersengebieden die een soort mozaiekpatroon vertonen. Trivers (1997) geeft het volgende fascinerende voorbeeld:

Paternally active and maternally active X chromosomes in women are especially interesting. In a woman's body... a given X chromosome is turned off in any given cell.... there are whole stretches of cells that have only one or the other X chromosome expressing itself. It has now been shown in mice that there are bands of brain cells that are relatively maternally active, then paternally active, then maternally active, not only streaks or bands going across the cortex. Are they sometimes in conflict, as expected, over appropriate behavior? (Trivers, 1997).