Op een van de meest eigenaardige manieren van voortplanting krijgt deze kleine Japanse zeeworm feitelijk een ‘mini-me’ op zijn staart. Dan kan hij deze 'mini-me' ontvouwen en alleen ver weg zwemmen om een ​​soortgelijke onafhankelijke staart van het andere geslacht te vinden om eieren te leggen. Tegelijkertijd zal de worm een ​​nieuwe staart laten groeien, zodat hij weer kan paren.Wetenschappers zijn verbaasd over de manier waarop het Japanse groene knoopinsect (Megasyllisnipponica) deze reproductieve eenheid vormt, een stolon genaamd. Nu heeft een onderzoeksteam onder leiding van Toru Miura, een professor aan de Universiteit van Tokio, de complexe genexpressie van deze waterworm in de Japanse Zee ontrafeld.

Voortplanting kan een uitdaging zijn voor het zeeleven, maar deze worm kan multitasken

Naarmate deze zeeworm volwassen wordt, groeien er uitlopers uit het achterste uiteinde. Wanneer de stolonen volgroeid zijn, dragen ze de gameten (eieren of sperma) en scheiden ze zich van de stam van de worm door het proces van stolonisatie. In dit stadium hebben de stolonen borstels ontwikkeld die worden gebruikt om te zwemmen, evenals ogen en antennes.

De nieuwe onafhankelijke stolonen gaan vervolgens op zoek naar stolonen van het andere geslacht, waar ze gameten vrijgeven. Op deze manier is zijn taak voltooid. De worm zelf blijft echter leven, en als hij volwassen is, zal er weer een stolon groeien, die zich op een vergelijkbare manier ontvouwt.

Evolutiebiologen geloven dat wormen dit voortplantingsvermogen hebben ontwikkeld omdat stolonen hun primaire dieren uit de buurt houden wanneer ze hun gevaarlijke taak uitvoeren: het vinden van een partner in het wild. Het heeft ook het potentieel om de genen van de worm verder weg te verspreiden, afhankelijk van hoe ver de stolon reist om te vinden wat hij nodig heeft.

Hoe stolonen zich in het lichaam van de worm ontwikkelen, is echter lange tijd een mysterie van interesse voor wetenschappers geweest. Nieuw onderzoek werpt eindelijk licht op deze bizarre seksuele strategie.

"Dit laat zien hoe normale ontwikkelingsprocessen kunnen worden gewijzigd om zich aan te passen aan de levensgeschiedenis van dieren met unieke voortplantingsmethoden", aldus Miura.

Stolonen zijn in wezen de reproductieve "miniatuur" versie van het groengewrichte insect.

Het team ontdekte dat de Hox-genen die verantwoordelijk zijn voor de algehele lichaamsstructuur consistent zijn voor het hele dier, en in dit geval ook voor de gesegmenteerde structuur van de groene knoopwants. Dit verraste de onderzoekers, die dachten dat de uitdrukking aan de twee uiteinden anders zou kunnen zijn.

"Interessant is dat de expressie van Hox-genen, die de kenmerken van elk lichaamsdeel bepalen, constant is tijdens dit proces," zei Miura. "Dit suggereert dat alleen het hoofdgedeelte aan de achterkant van het lichaam wordt geïnduceerd om het leggedrag voor reproductie te controleren."

Nu hopen de onderzoekers te ontrafelen wat bepaalt of een stolon eieren of sperma zal hebben, vooral omdat de worm dit deel gedurende zijn hele levenscyclus opnieuw laat groeien, om licht te werpen op de mechanismen van geslachtsbepaling en de endocriene regulatie van de voortplantingscyclus van de lettergreep.

Het onderzoek werd gepubliceerd in het tijdschrift Scientific Reports.