Een toevallige ontdekking: mannelijke octopussen kunnen zonder zicht een vrouwelijke liefdespartner bespeuren en zaad overbrengen. Een Amerikaanse studie legt zo ‘een geheel nieuw zintuig bloot’.
Met ingehouden adem staren onderzoekers van Harvard naar het aquarium. Daar zweven een mannelijke en een vrouwelijke octopus door het water, gescheiden door een zwart scherm. De collega’s hebben visnetjes in de hand, om de dieren er snel uit te vissen als ze agressief worden. Maar de octopussen doen iets heel anders dan ruzie maken: ze beginnen met elkaar te paren. Het is dermate onverwacht dat collega’s uit naburige labs het werk neerleggen om het schouwspel – dat bij octopussen urenlang duurt – mee te maken.
Parende octopussen zijn heus al eerder waargenomen, maar in dit lab wist het mannetje zijn zaad in het vrouwtje te brengen zonder dat ze elkaar konden zien. Hoe wist die octopus dat er een vrouwelijke soortgenoot naast hem zwom en hoe kon hij haar blind vinden? Die vragen leidden tot een twee jaar durende studie, die onlangs verscheen in vakblad Science. De ontdekking: mannetjesoctopussen hebben een speciaal chemisch zintuig waarmee ze hun vrouwelijke liefdespartners bespeuren.
Dat zintuig gaat schuil in de unieke voortplantingsarm van mannelijke octopussen. De zogeheten hectocotylus is de derde rechterarm van de weekdieren en onderscheidt zich van de andere zeven. ‘Octopussen bewegen hun armen alle kanten op om voedsel te vinden’, zegt Pablo Villar, de onderzoeksleider van de studie per videoverbinding. ‘Maar een mannelijke octopus houdt de hectocotylus dicht bij zijn lichaam.’
Alleen bij het paren komt deze van pas. De eileider van de vrouwtjesoctopus ligt samen met alle andere organen in de mantel; dat is de buidelvormige zak die vaak voor het hoofd wordt aangezien. Via een opening gaat het mannetje met de hectocotylus de mantel in. Eenmaal binnen navigeert hij voorzichtig – alle organen liggen binnen in de mantel immers kwetsbaar – naar een zakje naast de eileider en deponeert een zaadpakket. De vrouwtjesoctopus besluit vervolgens op eigen houtje wanneer het zaad in de eileider komt en een eitje bevrucht.
De zuignappen van octopusarmen zitten bomvol zenuwcellen. Eerder ontdekte dezelfde onderzoeksgroep moleculaire sensoren, zogeheten chemoreceptoren, op de zuignappen van de hectocotylus. Die binden speciale moleculen en zetten dat om in een zintuiglijke prikkel, zodat octopussen bijvoorbeeld eten kunnen voelen en proeven. ‘We vonden meer van deze chemosensoren op de hectocotylus dan op de normale armen’, vertelt Villar. ‘Dat vonden we verwarrend, want de octopus gebruikt deze arm alleen voor voortplanting en helemaal niet om voedsel te zoeken.’
Een video die de Harvard-onderzoekers maakten.
Zo kwamen Villar en een collega op het idee om een wild mannetje en vrouwtje in een aquarium te plaatsen. Omdat octopussen erg op zichzelf zijn, plaatsten ze een zwart scherm tussen de dieren in. ‘Het was een riskant idee om ze zomaar naast elkaar te zetten’, vertelt Villar. ‘We waren bang dat ze zouden gaan vechten en dat we ze niet meer uit elkaar zouden krijgen. De dieren zijn sterk.’ Wel zaten er smalle gaten in het scherm, zodat de octopussen met elkaar konden communiceren.
Tot hun verbazing zagen de onderzoekers hoe het mannetje met zijn hectocotylus door een van de gaten manoeuvreerde en de mantel van het vrouwtje vond. ‘Parende octopussen zijn zeer indrukwekkend om te zien’, zegt Villar. ‘Het mannetje is erg delicaat en het vrouwtje stopt alle bewegingen.’ De dagen daarop herhaalden hij en collega’s het experiment met andere octopussen van dezelfde soort. Telkens bedreven de dieren de liefde, zonder elkaar te zien. Dat was voor Villar een duidelijke aanwijzing: ‘Wanneer je octopussen keer op keer door een zwarte muur heen ziet paren, zonder visuele aanwijzingen, wordt het overduidelijk dat ze elkaars aanwezigheid aanvoelen. Daar moeten moleculen bij betrokken zijn.’
Het bleek te gaan om progesteron, een molecuul dat ook bij mensen voorkomt. Toen de onderzoekers weefsel van de eileiders en eierstokken van de vrouwelijke weekdieren bestudeerden, troffen ze verhoogde niveaus van het geslachtshormoon aan. Ze herhaalden de aquariumproef, maar visten tijdens het experiment het vrouwtje eruit en plaatsten een buis bedekt met progesteron terug. Het mannetje zocht nog steeds met zijn hectocotylus doelgericht de buis op. Buizen bedekt met andere hormonen wekten geen seksuele interesse: die liet de mannetjesoctopus met rust. In een ander experiment begon een geamputeerde hectocotylusarm zelfs hevig te spartelen wanneer er progesteron op werd gesmeerd.
‘De studie legt eigenlijk een geheel nieuw zintuig van octopussen bloot’, reageert Eve Seuntjens, hoogleraar ontwikkelingsbiologie, onder andere gespecialiseerd in octopussen, aan de Katholieke Universiteit Leuven. ‘De chemoreceptoren op de hectocotylus zijn omgevormd om progesteron van de vrouwelijke octopussen te detecteren. Het is dus alsof octopussen het hormoon proeven voor paargedrag.’ Evolutionair gezien is het opvallend dat octopussen hetzelfde lichaamsdeel gebruiken om een partner te bespeuren en te bevruchten. ‘Octopussen leven op zichzelf en komen elkaar zelden tegen,’ zegt Villar. ‘Het is dan voordelig om zintuiglijke waarneming en zaadlozing te combineren. Zo kunnen mannetjes succesvoller zijn bij vruchtbare vrouwtjes.’
Voor toekomstig onderzoek wil Villar kijken of er ook andere vrouwelijke hormonen zijn die de voortplanting van octopussen beïnvloeden. ‘Dit wijst op iets diepgaands’, aldus Villar. ‘Als mannetjes afhankelijk zijn van chemische signalen, dan bepaalt het vrouwtje ook wanneer de paring plaatsvindt. Ze kan zich zelfs chemisch verstoppen als ze dat niet wil.’ Met zijn werk hoopt hij ook bredere biologische vraagstukken te benaderen. ‘Als je de mechanismen begrijpt waarmee dieren zich voortplanten, kom je dichter bij de vraag hoe diersoorten ontstaan. Dat gaat verder dan de octopus: richting de oorsprong van alle biologie.’
- Een octopus heeft een half miljard zenuwcellen. Dat is evenveel als een zoogdier.
- De weekdieren vertonen complex gedrag: ze gebruiken gereedschap, spelen en jagen zelfs samen met vissen.
- Octopussen kunnen zenuwprikkels ter plekke in hun armen verwerken, los van het brein. Daardoor kan een geamputeerde arm nog urenlang doorbewegen.
Geselecteerd door de redactie
Source: Volkskrant