Vrouwtjes weten misschien niet wat ze willen en dat versnelt de evolutie

Pronkkenmerken zoals felgekleurde veren en zware stemgeluiden veranderen in de loop van de evolutie sneller dan wapens zoals hoektanden en sporen. Dat concluderen onderzoekers uit Freiburg en Swansea na een vergelijking van meer dan vijfhonderd diersoorten. De motor achter dat verschil zou de voorkeur van vrouwtjes zijn.

Mannetjes van veel diersoorten zijn uitgerust met twee zaken: wapens, zoals geweien, stekels, slagtanden en sporen aan de poot en pronkelementen om vrouwtjes te versieren, zoals opvallende kleuren of overdreven grote lichaamsdelen.

Allebei hebben ze een evolutionair prijskaartje. Het vergt namelijk energie om nieuwe kenmerken te ontwikkelen. Pronkkenmerken vallen daarnaast op en zijn vaak niet praktisch. Toch zijn ze bij talloze diersoorten van groot belang, omdat ze mannetjes helpen om zich voort te planten.

De vraag die de auteurs van deze studie zich stelden: veranderen wapens en pronkkenmerken even snel, of gaat de ene categorie harder dan de andere?

Het doelwit blijft bewegen

Om deze vraag te beantwoorden, bouwden de onderzoekers eerst een wiskundig model waarmee ze drie erfelijke eigenschappen volgden: de grootte van het pronkelement, de grootte van het wapen en hoe sterk de voorkeur is bij vrouwtjes. Dat laatste is belangrijk, want ook die voorkeur is een erfelijke eigenschap.

Volgens het onderzoek zit daar een asymmetrie in. Vrouwtjes die kieskeuriger zijn, betalen daar nauwelijks een prijs voor. In populaties van beperkte omvang beslist toeval daarom veel meer dan je zou denken. De smaak van vrouwtjes dwaalt daardoor langzaam maar zeker af, zonder duidelijke richting.

Voor mannetjes betekent dit dat het doelwit in beweging blijft. Wat duizenden generaties geleden aantrekkelijk was, is dat vandaag de dag misschien al niet meer. Pronkkenmerken moeten daardoor continu blijven veranderen om achter het verschuivende doel aan te blijven lopen.

Bij wapens is dat niet het geval. Een groter wapen helpt altijd. De voorkeur van vrouwtjes doet er op dat vlak niet toe. De druk op wapens is dus niet zwakker, maar wijst wel altijd dezelfde kant op. Daardoor kruipen wapens naar het punt waar de winst in gevechten en de kostprijs elkaar in evenwicht houden en blijven ze daar langer plakken.

Bewijs in de natuur

De onderzoekers gingen om hun theorie te toetsen op zoek naar bewijs in de natuur. Ze keken naar tien bestaande datasets over dierlijke kenmerken. Die waren telkens gekoppeld aan een stamboom met tijdsaanduidingen. Samen werden zo meer dan 500 soorten onder de loep genomen.

De datasets werden in vijf paren gezet zodat wapengroepen altijd vergeleken konden worden met de nauwst verwante pronkgroep. Zo vergelijk je geen appels met peren.

De duo’s zien er zo uit: stekels op de poten van bladpootwantsen tegenover de uitgerekte oogstelen van steeloogvliegen. Bijtkracht bij anolissen (een familie van hagedissen) tegenover de lengte van het botje dat bij agamen (idem) de keelzak ondersteunt. Sporen bij hoenderachtigen tegenover de kleur van hun nek. Slagtanden bij evenhoevigen zoals herten en zwijnen tegenover de toonhoogte van de roep bij roofdieren. En hoektanden bij primaten tegenover de toonhoogte van hun stem.

Daarna berekenden de onderzoekers per kenmerk een snelheidscijfer. Dat deden ze met twee gangbare wiskundige modellen. In het eerste dwalen kenmerken doelloos rond in de evolutionaire stroom, in het tweede zit er een ‘elastiek’ aan vast dat het steeds terugtrekt naar een ideale waarde. Dat tweede model paste beter bij de gegevens en het lijkt ook het meest op wat het wiskundige model van de onderzoekers zelf voorspelt.

Twee keer sneller

En wat blijkt: in het totaalcijfer gaan pronkkenmerken ongeveer twee keer zo snel als wapens. In vier van de vijf duo’s lag de snelheid van het pronkkenmerk hoger dan die van het wapen.

Dat was wel niet altijd het geval. Als kieskeurig zijn vrouwtjes veel kost, bijvoorbeeld omdat ze te vaak kansen missen, wordt hun voorkeur op zijn plaats gehouden en valt de snelle evolutie van de pronkkenmerken stil. Een andere mogelijkheid is dat een wapen goedkoop is in verhouding tot het pronkkenmerk. Dan kan het wapen vrijer evolueren en de pronkelementen voorbijsteken.

Toch is het resultaat niet zo overtuigend als het klinkt. Met dat eerste model kwam het verschil niet naar boven uit de cijfers. Bij het tweede moesten de onderzoekers eerst corrigeren voor lichaamsgrootte. Zonder die correctie verdween het verschil helemaal. De onderzoekers geven zelf toe dat de methode die zij gebruikten voor die correctie omstreden is en dat die de schattingen kan vertekenen.

Dan is er de belangrijkste factor die nooit gemeten werd. De voorkeur van vrouwtjes zit wel in het wiskundige model, maar niet in de datasets. In de vergelijking is het dus een onzichtbare factor. Alles wat het ideale pronkkenmerk in de loop van de tijd doet verschuiven, belandt daardoor automatisch in het snelheidscijfer. Dat het cijfer voor pronkkenmerken hoger uitvalt, is dus deels ingebakken in de meetmethode.

Schrijf je in voor de nieuwsbrief! Ook elke dag vers het laatste wetenschapsnieuws in je inbox? Of elke week? Schrijf je hier in voor de nieuwsbrief!

Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast: