Encyclopedie van de evolutiebiologie

Prof. Nico M. van Straalen (2019)

Gepubliceerd op 16-07-2020

Haplodiploïdie

betekenis & definitie

Voortplantingswijze waarbij het mannelijk geslacht zijn genetisch materiaal in enkelvoud heeft en het vrouwelijk geslacht in tweevoud

Er zijn twee vormen van haplodiploïdie, namelijk degene waarbij mannetjes ontwikkelen uit onbevruchte eieren (arrhenotokie) en systemen waarbij het vaderlijk (paternaal) genoom na de bevruchting geëlimineerd wordt. In beide gevallen zijn de mannetjes volledig haploïd. Arrhenotokie wordt ook wel beschreven als een vorm van parthenogenese (maagdelijke voortplanting), maar biologisch gezien is het heel wat anders omdat bij mannelijke eieren weliswaar geen bevruchting optreedt maar de diploïdie niet hersteld wordt.

Haplodiploïdie is minstens twintig keer onafhankelijk van elkaar geëvolueerd; het komt het meest voor bij geleedpotigen (insecten, kreeftachtigen en mijten) en rondwormen (nematoden). Waarom het bij de ene groep relatief vaak voorkomt en bij de andere niet is onduidelijk. Een hypothese is dat arrhenotokie is afgeleid van de door endosymbiontische bacteriën geïnduceerde paternale genoom-eliminatie. Waar het paternaal genoom een factor bevat die de mannelijke ontwikkeling induceert is het voor een endosymbiont als Wolbacchia gunstig om die factor uit te schakelen zodat er geen mannelijke eieren geproduceerd worden. De endosymbiont kan namelijk alleen via het cytoplasma van de vrouwelijke lijn naar de volgende generatie doorgegeven worden. Maar bij sommige insecten zouden de mannelijke eieren een systeem gevonden hebben om de ontwikkeling in haploïde vorm toch door te zetten; zo ontstond arrhenotokie.

Het sociaal gedrag van vliesvleugelige insecten (bijen, wespen en mieren) wordt toegeschreven aan hun arrhenotoke voortplanting. Omdat de mannelijke spermiën niet door reductiedeling ontstaan, zijn de vrouwelijke nakomelingen meer aan elkaar verwant (met verwantschapsgraad ¾) dan ze zouden zijn aan hun eigen nakomelingen (½). Door verwantenselectie wordt sociaal gedrag dan gestimuleerd.