Intieme details van dolfijnenseks onthuld

Met behulp van een drukvat om penissen op te pompen en genitaliën, hebben anatomen het langverwachte antwoord op deze vraag kunnen beantwoorden: hoe passen de geslachtsdelen van dolfijnen en bruinvissen tijdens de copulatie in elkaar?

In één woord: perfect. Tijdens een lezing op het jaarcongres van Experimental Biology in Chicago liet onderzoekster Dara Orbach van de Dalhousie University intieme 3D-scans van verschillende zeezoogdieren zien. Ze presenteerde scans van de voortplantingsorganen van twee soorten dolfijnen en van bruinvissen en zeehonden – allemaal van dieren die door natuurlijk oorzaken waren gestorven.

Op het eerste gezicht lijken de intieme details van dolfijnenseks misschien een beetje gewaagd. Maar Orbachs studie is de eerste in ruim een eeuw waarin de anatomie van de vrouwelijke geslachtsorganen bij zeezoogdieren opnieuw is geanalyseerd – in dit geval van dolfijnen en bruinvissen. En met de resultaten van dit onderzoek kunnen wetenschappers inzicht krijgen in de manier waarop de evolutie deze geslachtsorganen hun huidige vorm heeft gegeven.

“Wat betreft de algehele anatomie denken we vaak een tamelijk goed beeld te hebben op de structuur van zoogdieren en hun functie, maar dat blijkt niet altijd het geval,” zegt Sarah Mesnick, ecologe aan het Southwest Fisheries Science Center, onderdeel van de National Marine Fisheries Service van de NOAA.

“Orbach ervaart deze anatomie zoals wetenschappers het in het tijdperk van de grote ontdekkingen ondervonden: met elke sectie verwerft ze nieuwe inzichten,” zei ze verder.

Op het gebied van de seksuele anatomie valt er nog veel nieuws te ontdekken. Precieze studies van de manier waarop genitaliën in elkaar passen zijn doorgaans beperkt tot onderzoeken naar kleine insecten, spinnen en hagedissen (hoewel in tenminste één MRI-onderzoek ook naar de interactie tussen genitaliën bij de mens is gekeken). En de wetenschap heeft lange tijd een achterstand gehad in het onderzoek naar vrouwelijke genitaliën, mede door het betrekkelijke gemak waarmee penissen bestudeerd kunnen worden en door het aloude, verkeerde idee dat de anatomie van de vagina binnen verschillende soorten minder van elkaar verschillen dan penissen.

Maar in de studie van Orbach en Mesnick van maart 2017 wordt beschreven dat de vagina’s van zeezoogdieren een grote diversiteit aan interne flappen en plooien vertonen. Zo beschikt de vagina van een tuimelaar over één enkele plooi, terwijl bij de bruinvis ongeveer dertien plooien worden geteld.

“De flappen, plooien en doodlopende weggetjes van het vrouwelijke voortplantingssysteem dienen mogelijk als hindernisbaan, die door het sperma van het mannetje of van concurrerende mannetjes moet worden doorlopen om de eitjes te bereiken,” legt Mesnick in een e-mail uit.

“Tot nu toe wijst alles erop dat deze variaties zijn ontstaan door seksuele selectie,” voegt Orbach eraan toe. “Het is een verbluffend systeem om mee te werken.”

Atlantische vlekdolfijnen en tuimelaars zwemmen voor de kust van Bimini in de Bahama’s.

Genitaliën meten

Maar om te bepalen hoe de evolutie deze plooien heeft gevormd, is heel precieze kennis nodig over de interactie tussen penissen en vagina’s. Dringen dolfijnenpenissen tijdens de seks door tot in de baarmoederhals? Hoe sluiten structuren van de penis aan op de vaginale plooien? En waarom?

Om al deze vragen te kunnen beantwoorden, begon Orbach de voortplantingssystemen van zeezoogdieren te verzamelen; ze riep de hulp in van het National Marine Mammal Stranding Network van de NOAA, dat in actie komt wanneer karkassen op Amerikaanse stranden aanspoelen. Ze beschikt inmiddels over 75 voortplantingssystemen, die tijdens secties op de dode dieren werden verwijderd en nu liggen opgeslagen in het Mount Holyoke College, waar Orbach wetenschappelijk medewerker is. “Als je zo’n stinkend pakketje openmaakt, is het alsof je een cadeautje uitpakt,” zegt Orbach.

Wanneer Orbach eenmaal de bij elkaar passende genitaliën heeft gevonden, maakt ze de geslachtskanalen schoon en meet deze daarna nauwkeurig op, waarbij ze bij één enkele vagina zo’n vijftig eigenschappen vastlegt. Vervolgens creëren zij en haar collega’s een siliconenmal van het binnenste van de vagina’s. Daarnaast pompen ze met behulp van zout water uit een drukvat een penis op tot een erectiestand en bewaren deze in een mengsel van water, methanol en formaldehyde (gas).

Het team schuift vervolgens de stijve penis in de bijbehorende vagina, naait de beide geslachtsdelen aan elkaar en bewaart deze in het formaldehydemengsel. Daarna wordt alles naar de Cummings School of Veterinary Medicine van de Tufts University gestuurd, waar radioloog Mauricio Solano ze in detail scant.

Tijdens seksuele spelletjes met een ander mannetje ontbloot deze mannetjestuimelaar zijn penis; dit gedrag wordt gezien als het versterken van de banden tussen mannetjes. De penissen van walvisachtigen, de zoogdiergroep waartoe dolfijnen behoren, liggen verborgen in een lichaamsholte als ze niet worden gebruikt.

Nuttige resultaten

Orbach vertelt dat haar onderzoek op termijn zou kunnen leiden tot betere conserveringsmethoden, met name bij het bewaren van sperma dat voor kunstmatige inseminatie is bestemd. “Als je een biomimetische (kunstmatige maar levensechte) vagina hebt, kun je een mannetje ertoe bewegen sperma van betere kwaliteit te produceren dan in het geval van andere apparaten,” zegt ze.

Het is misschien verleidelijk te denken dat verbeteringen van fokprogramma’s in gevangenschap ook de Californische bruinvis of vaquita zullen helpen, een soort die nog maar dertig exemplaren telt als gevolg van de visserij met illegale kieuwnetten. Maar er worden geen vaquita’s in gevangenschap gehouden, laat staan dat ze in een actief programma worden gefokt. Op dit moment heeft het redden van de laatste exemplaren in het wild prioriteit: een noodplan om de resterende vaquita’s te lokaliseren, te vangen en onder te brengen zal in mei van start gaan, maar er is geen garantie dat het plan zal slagen.

“Het vangen en zorgen voor de vaquita’s zal misschien onmogelijk blijken, maar als we het niet proberen, zal deze soort waarschijnlijk voorgoed verdwijnen,” aldus de National Marine Mammal Foundation in een verklaring over het plan.

Wat betreft Orbachs onderzoek benadrukken zij en Mesnick het fundamentele belang ervan voor ons inzicht in de biologie van zeezoogdieren.

“In het hele dierenrijk zien en horen we allerlei aspecten van paargedrag, zoals de felle kleuren of het gezang van baltsende mannetjes en de daaropvolgende paringsrituelen tussen de seksen. Maar bij soorten die intern worden bevrucht, is er één fascinerend stadium dat aan het oog wordt onttrokken,” zegt Mesnick. “Wat binnen in het vrouwelijke voorplantingssysteem gebeurt, daar waar de eigenlijke seksuele selectie plaatsvindt, is net zo belangrijk voor het voortplantingssucces.”

“Onderzoek als dit draagt bij aan ons inzicht in zoogdieren en de verbluffende natuurlijke diversiteit van zoogdieren,” voegt ze eraan toe.

Het bestuderen van deze diversiteit is een lang en zwaar proces geweest, maar Orbach heeft laten zien dat het een passend en wetenschappelijk bevredigend onderzoeksgebied is gebleken.