Afgelopen oktober vernam de wereld dat een Californische vrouw een zoon op aarde had gezet, zonder tussenkomst van een man. Maagdelijk bevallen, een wonder! 

Of eerder, ze had een maagdelijk ei gelegd en daar kroop een kuiken uit. 

Maria  

Biologen  

Er wordt wel vaker seksloos voortgeplant. Koraal koloniseert hele kustgebieden Man-bijen ontstaan alleen maar uit onbevruchte eitjes (darren). Schimmels hebben meerdere seksloze opties: draadjes verlengen, knopjes groeien,  

Maar van grote, gewervelde beesten kennen we het niet echt. Wie nageslacht wil, moet aan de bak. Dat is de reden dat vogels zo bont zijn en al die vage dansjes doen. Dacht ik, tot condor Jezus. Het waren zelfs twee condorkuikens, de gebroeders Van Nazareth, officieel: SB260 en SB517.

Een kind krijgen met jezelf, hoe dan? En kunnen wij dit ook? Is het kerstverhaal dan toch waarachtig? 

Naast Jezus kropen er volgens de overlevering wel meer helden, heersers en filosofen uit een maagdelijke vagina. Neem Alexander de Grote, Herakles, zonnegod Ra of Plato. 

Goed nieuws voor de single wensouders onder ons? 

Retrospectief wonder

In 1982 waren er slechts 22 Californische condors over in de natuur. Een aantal biologen vond dat jammer en zette een fokprogramma op. Ze hielden nauwgezet een stamboek bij, het want het handjevol condors ging gebukt onder een erfelijke botaandoening en inteelt schiet sowieso niet op.

Uiteindelijk klommen biologen zelfs tegen rotswanden op om allerlei veertjes, weefsel, bloed en stukjes eierschaal uit condornesten te plukken

De biologen gingen vrij ver voor dat stamboek. In de ruim dertig jaar dat het fokprogramma vanaf 1988 liep, brachten ze 911 condorkuikens in kaart. Biologen klommen zelfs tegen rotswanden op om allerlei veertjes, weefsel, bloed en stukjes eierschaal uit condornesten te plukken. 

Pas toen het vele materiaal uitgebreid geanalyseerd werd afgelopen jaar, kwam de vaderloze herkomst van twee kuikens naar boven. Ál hun DNA kwam van hun moeders. Vreemd. 

Beide condorzoons waren al dood bij ontdekking en bij leven niet heel gezond geweest, bleek uit aantekeningen in het stamboek. Eentje werd twee jaar oud en de ander acht, levenslang geplaagd door een kromme rug, moeite met lopen en geen zichtbare interesse in vrouwtjes. Normaal worden condors zestig.

Er was eigenlijk maar één mogelijke verklaring voor dit alles: twee eitjes moeten zichzelf hebben Een merkwaardig fenomeen genaamd ‘parthenogenese’. Grieks voor maagdelijke (= parthenos) geboorte (= genea).

Traptrede van een kerk

Parthenogenese komt ook bij andere vogels wel voor, zoals duiven, kippen, kalkoenen of Chinese dwergkwartels, maar alléén als de vrouwtjes verstoken zijn van elk mannelijk contact – weten we door intensief onderzoek  

Maar de condormoeders van SB260 en SB517 hadden wel degelijk seks met mannen en legden tientallen bevruchte eieren, zowel voor als na de vaderloze stuks. Biologen schrijven verheugd dat dit waarschijnlijk het eerste gedocumenteerde voorval is van ‘facultatieve’ parthenogenese bij vogels. Parthenogenese niet omdat het moet, maar omdat het kan.

Afijn, Heilige Geesten daargelaten, hoe bevrucht een ei zichzelf?

Begrip van zo’n fascinerend event vereist wat achtergrondkennis.

Wat is seks ook alweer?

Je bestaat uit biljoenen cellen nu, maar je begon het bestaan als slechts eentje. Eén cel die ontstond toen een zaadcel een eicel in zwom, nadat je verwekkers Om aan biljoenen cellen te komen heeft deze ene eerste cel zich eindeloos gekopieerd of ‘gedeeld’. En, voor nu even van belang, die celdeling heet ‘mitose’. 

Alle cellen doen aan mitose, de hele tijd, je leven lang. Op dit moment is overal in je lichaam mitose aan de gang. Want sommige cellen gaan een paar dagen mee en andere een paar maanden. Je moet ze continu verversen. 

Maar in elk lijf is één klein dorpje cellen dat moedig weerstand biedt tegen de mitose-tucht: de zaadbal bij mannen, bij vrouwen de eierstok. In beide gebieden wordt een héél ander soort cel gemaakt, die helemaal geen bouwsteen gaat zijn voor het eigen lijf, maar mogelijk wél voor dat van nazaten: de geslachtscel. Die geslachtscel ontstaat door een unieke variant van celdeling: meiose

Het DNA in onze celkern bestaat uit 46 chromosomen: 23 van pa en 23 van ma. Je geeft altijd maar 23 chromosomen door aan de volgende generatie. Geslachtscellen huizen dus geen 46 chromosomen, maar 23. Daarnaast is elke geslachtscel een unieke recombinatie van je DNA. Meiose gooit je chromosomen bij wijze van spreken in een bak, husselt ze goed door elkaar en halveert ze.

Biljarttafel

(Dit hele verhaal gaat op voor zowel mensen als vogels – al huizen in vogelcellen meestal rond de 80 chromosomen, dus 40 stuks per geslachtscel.)

Dan de volgende stap in het doorgronden van parthenogenese: die meiose verloopt heel anders bij vrouwen dan bij mannen. 

Bij de bevruchting komt het genetisch materiaal van man en vrouw dus samen om één volledig mens-bouwplan te vormen. 23 + 23 = 46. Maar dit genetisch materiaal moet érgens in gaan samenwonen. En daar het zonde van de energie is als beide partijen een volledig afgebouwd eigen huis inbrengen (met centrale verwarming, elektriciteitsplan, gordijnen, alles), deelde de natuur – groot liefhebber van efficiëntie – ons op in twee groepen. Zij die huizen leveren, de eicelproducenten, vrouwen. En zij die er simpelweg intrekken, de spermamachines, mannen.

Een zaadcel vormen kost veel minder energie dan een eicel. Een man maakt dus ook een paar miljoen zaadcellen per dag, een vrouw komt tot één complete eicel per maand.

Die productiegetallen liggen anders bij vogels – en vast ook bij vogels onderling. Een man-vogel produceert makkelijk dan een man-mens, en een vrouw-vogel voltooit één eicel per dag – maar het grote verschil in productie tussen man en vrouw blijft. 

En het ei dacht: ik doe het zelf wel

Een eicel is kostbaar. Om een dikke cel vol embryovoeding te kweken, zuigen vrouwen per eicel een paar andere ‘eicellen-in-wording’ – ontstaan tijdens meiose – leeg. Deze ‘lege’ ex-eicellen verworden tot zogenaamde ‘poollichaampjes’, kleine balletjes met chromosomen erin die later afsterven.

Nu kan het bij vogels zo zijn dat óf de meiose niet goed wordt afgemaakt, en een eicel een dubbele set chromosomen houdt, óf zo’n poollichaampje bij een dikke eicel blijft hangen en weer ‘fuseert’ met diens celkern – een beetje als een zaadcel die de eicel bevrucht. 

In beide gevallen kan een embryo ontstaan dat uitgroeit tot een kuiken: parthenogenese!

Bij vogels leidt de parthenogenese namelijk alléén tot zonen, nooit tot dochters. Hoezo alleen zonen? 

Bent u daar nog? Want er is meer. (Hoofd- en eindredactie waren op dit punt reeds afgehaakt.) Bij vogels leidt de parthenogenese namelijk alléén tot zonen, nooit tot dochters. Hoezo alleen zonen? 

De geslachtschromosomen zijn bij vogels anders verdeeld dan bij mensen. Bij mensen zijn vrouwen XX en mannen XY. Bij vogels zijn vrouwen ZW en mannetjes ZZ. Oftewel: waar bij mensen de vrouwelijke chromosoomparen gelijk en de mannelijke ongelijk zijn, is het bij vogels precies andersom.

Omdat het poollichaampje genetisch vrijwel identiek is aan de eicel die het afstoot, zijn er bij parthenogenese bij vrouwtjesvogels twee combinaties van geslachtschromosomen mogelijk: ZZ en WW. WW is niks, dat embryo gaat meteen dood. Maar ZZ wordt dus een mannetje!

Vogelzonen en mensendochters

Is het dan niet net zo goed mogelijk dat mensvrouwen maagdelijk bevallen van dochters, met dank aan een rondhangend poollichaampje? (Was Jezus een meisje?)

‘Nee helaas’, zegt eicelexpert Susana Chuva de Sousa Lopes van het Leids Universitair Medisch Centrum. ‘Bij mensen – bij alle zoogdieren – speelt iets waar vogels geen last van hebben: genomische imprinting.’

Qué? Dat is een heel gek mechanisme, vertelt ze. Elk kind krijgt dus een set chromosomen van pa en een set van ma. Maar die chromosomen komen met een soort geslachtsspecifieke versleuteling.

Als het DNA een bibliotheek is en chromosomen zijn verschillende boeksecties in de bieb – biologie, economie, geschiedenis, cultuur – dan gooit ‘genomische imprinting’, afhankelijk van of je een man of een vrouw bent, verschillende boekenplanken in die secties op slot. Verschillende genen kunnen niet meer gelezen worden. (Genen bepalen van alles: de kleur van je ogen, je haar, lengte et cetera.)

Neem een hypothetisch chromosoom nummer 1 met daarop de genen A, B en C. De genomische imprinting kan zo geregeld zijn dat bij chromosoom 1 die pa meegeeft in zijn spermacel, gen A altijd uit staat, en gen B en C aan. Terwijl bij hetzelfde chromosoom van ma gen A altijd aan staat, en gen B en C juist weer uit. Mooi complementair aan elkaar.

Maar stel je brengt de geslachtscellen van twee vrouwen samen, of een eicel en een poollichaampje van jezelf. Dan heb je twee keer een chromosoom 1 waar twee keer gen A aan staat, maar nul keer B en C. ‘Daar kan een embryo niet tegen, dan gaat het dood’, zegt Chuva de Sousa Lopes. 

Het DNA is een bibliotheek vol boeken gespecialiseerd in mensbouw. En zeker bij de bouw van het embryo kun je geen cruciale naslagwerken missen. 

Deze genomische imprinting – die vogels bespaard bleef – is lang niet bij al onze genen aan de hand. Waarschijnlijk maar bij 1 procent of minder, dat weten we nog niet. Er is veel onderzoek naar bij muizen, waar nu ongeveer 100 genen met deze versleuteling gevonden zijn, van de 30.000 genen die een muis in totaal heeft.

Geldautomaat

Sleutelmaker der eicellen 

Kun je die geslachtsversleuteling er niet afbreken? Leuk ook voor homoseksuele wensouders die een genetisch eigen kind willen met elkaar. 

Chuva de Sousa Lopes: ‘Dat kan wel, maar je wilt ook geen overexpressie van bepaalde genen. Dus dat als je een embryo maakt met twee keer vrouwelijk materiaal, overal gen A, B én C aan staan. Daar kan een embryo ook aan doodgaan. Het is puzzelen.’ 

Onderzoek naar muizen geeft een idee wat voor soort embryo’s je eigenlijk krijgt als je tóch het genetisch materiaal van twee vrouwen samenbrengt in een eicel, versus als je hetzelfde doet met twee keer mannelijk materiaal. 

Uit beide experimenten komt geen levensvatbare muis, maar de ontwikkeling is veelzeggend en biedt tevens een verklaring voor waarom ‘genomische imprinting’ überhaupt bestaat: the battle of the sexes

‘De genen die uit staan in de moeder hebben te maken met eten. Het gebruiken van reserves van de moeder’

Bij het man-man-muisembryo ontwikkelde vooral de placenta, en was er amper een embryo. Maar bij het vrouw-vrouw-muisembryo ontwikkelde vooral het embryo en was er

Chuva de Sousa Lopes: ‘De genen die uit staan in de moeder hebben te maken met eten. Het gebruiken van reserves van de moeder. De moeder wil haar lichaam houden, die wil niet heel veel eten in de baby stoppen, alleen “genoeg” eten. Het gaat immers ten koste van haar en zij moet zelf ook door.’ 

Mobiele telefoon

‘Maar voor de vader maakt het niet uit wat de moeder geeft, hij heeft nergens last van tijdens de zwangerschap. Dus de genen van de vader zijn gericht op vooral veel

Kan het dan simpelweg niet? Een baby met jezelf, of met iemand anders van hetzelfde geslacht?

In elk geval niet ‘spontaan’. Maar bij muizen wordt de laatste jaren onderzocht hoe je geslachtscellen van een vrouw de imprinting van een man meegeeft – zodat ze een eicel kan bevruchten – en vice versa. ‘De bimaternale muis is al wel gemaakt, die is binnen handbereik’, zegt Chuva de Sousa Lopes. ‘Wel met veel genetisch gemanipuleer, maar goed,’

En de man-manmuis? ‘Twee keer een vader is veel ingewikkelder! Dat is nog lang niet mogelijk.’ Mannen brengen immers geen eigen eicel in.

Kortom: parthenogenese laat nog even op zich wachten.

De wonderen zijn Kerstmis nog niet uit.

Over de beelden Het project A Micro Odyssey van Italiaanse fotograaf Marco Castelli brengt je in aanraking met de extremen waar de mens zich tussen bevindt. Het verbindt het idee dat bacteriën de onuitgesproken heersers van onze planeet zijn, met de mysteries die schuilen in het oneindige heelal. Castelli maakt van elke microbiële kolonie een raadselachtige planeet. Maar deze ‘planeten’ zijn overal om ons heen, op sleutels en mobiele telefoons, op de hand van een vreemde en een schoenzool. Met de juiste aanpassing in perspectief kun je je over alles verwonderen.

(Rasheed Vlijter, beeldredacteur)
Meer werk van Marco Castelli
Op de hoogte blijven van m’n avonturen in niet-mensland? Ik schrijf over die andere 99 procent van de wereld: van pluizige pauwspin tot mens-varken-hybride. In deze mail houd ik je geregeld op de hoogte van vragen die ik heb, stukken die ik schreef of mooie wetenschapsverhalen van anderen. Schrijf je hier in voor mijn wekelijkse mail

Meer over eieren?

Waarom ik liever een ei leg dan zwanger ben Ex ovo omnia: alles komt uit een ei, ook mensen. Wie goed kijkt, ziet dat het ei een van de vernuftigste verschijnselen op aarde is. Een bijna volledig zelfsturend en ook nog kunstzinnig embryo-ontwikkelingsapparaat dat zijn gelijke niet kent. Lees over het superieure ei