Moederlijke overerving van primaire geslachtsverhoudingen bij de donkergevleugelde paddenstoelenvlieg Lycoriella ingenua

Waarom kleine vliegen en hun families ertoe doen

Bij de meeste dieren is het geslacht van een jong vastgelegd door de chromosomen die het bij de conceptie erft, wat doorgaans leidt tot een ongeveer evenwichtige verdeling tussen zonen en dochters. Donkervleugelige paddenstoelenvliegen doorbreken deze regel echter op spectaculaire wijze. Deze kleine vliegen, die kassen of champignonteelt kunnen besmetten, produceren soms nesten die bijna uitsluitend uit mannetjes of bijna uitsluitend uit vrouwtjes bestaan. Deze studie onderzoekt een van die soorten, Lycoriella ingenua, om te achterhalen waarom hun geslachtsverhoudingen zo ongewoon zijn, of die patronen in families voorkomen, en of temperatuur de balans tussen zonen en dochters kan beïnvloeden.

Een vreemde manier om te bepalen wie mannelijk of vrouwelijk wordt

Bij Lycoriella ingenua worden de gebruikelijke regels van chromosoom-erfelijkheid op hun kop gezet. Mannetjes dragen alleen de chromosomen die ze van hun moeder hebben gekregen, en wanneer ze sperma vormen, krijgt elke zaadcel twee kopieën van het X-chromosoom in plaats van één. Wanneer deze zaadcellen een eicel bevruchten, begint het embryo met drie X-chromosomen. Vroeg in de ontwikkeling, voordat het embryo zijn eigen genen activeert, verliest het één of twee van deze X-chromosomen. Het verliezen van één X resulteert in een vrouwtje; het verliezen van twee leidt tot een mannetje. Omdat dit chromosoomverlies wordt gecontroleerd door moleculen die de moeder in haar eieren stopt, hebben moeders de mogelijkheid te beïnvloeden hoeveel zonen en dochters ze produceren.

Families met zeer verschillende mixen van zonen en dochters

De onderzoekers verzamelden paddenstoelenvliegen op een champignonboerderij in Schotland en stichtten tientallen ‘isovrouwtjeslijnen’, elk begonnen door een enkel gepaard paar. Ze volgden deze familielijnen gedurende maximaal vier generaties en telden nauwgezet het aantal mannelijke en vrouwelijke nakomelingen in elk legsel. De resultaten toonden extreme variatie: sommige nesten waren volledig mannelijk, andere volledig vrouwelijk, en veel vielen ergens ertussenin. Over alle nesten heen was het gemiddelde slechts licht mannelijk bevooroordeeld, maar de spreiding was veel groter dan verwacht zou worden als het geslacht puur door toeval werd bepaald, wat wijst op onderliggende biologische controle in plaats van willekeurig geluk.

Geslachtsverhoudingen die in de familie terugkomen

Om te testen of deze ongebruikelijke geslachtsverhoudingen erfelijk zijn, vergeleek het team moeders met hun dochters, met de nadruk op gevallen waarbij dochters met hun broers waren gepaard zodat de familieachtergronden vergelijkbaar waren. Dochters van sterk mannelijk bevooroordeelde moeders neigden er gemiddeld toe zelf mannelijker bevooroordeelde nesten te produceren, en dochters van meer vrouwelijk bevooroordeelde moeders produceerden vaker dochters. Broers en zussen binnen dezelfde familie vertoonden ook meer gelijkenis in geslachtsverhouding dan niet-verwante vrouwtjes. Deze patronen wijzen op een genetische, moederlijk gecontroleerde component die beïnvloedt welk deel van de embryo’s richting mannelijkheid of vrouwelijkheid wordt gestuurd, waarschijnlijk met meerdere samenwerkende genen in plaats van een enkele aan/uit-schakelaar.

Testen of temperatuur de balans kantelt

Eerder werk bij verwante vliegen suggereerde dat de temperatuur tijdens de ontwikkeling van de moeder de geslachtsverhouding van haar nakomelingen zou kunnen beïnvloeden. Om dit te onderzoeken kweekten de auteurs zich ontwikkelende vliegen bij drie temperaturen—12 °C, 18 °C en 25 °C—tijdens het popstadium, wanneer de vorming van eieren plaatsvindt, en brachten daarna alle nakomelingen terug naar 18 °C om mannetjes en vrouwtjes te tellen. Hoewel extreme temperaturen, vooral de koude behandeling, de algehele mortaliteit verhoogden en mannen ogenschijnlijk iets zwaarder troffen, veranderde het aandeel zonen en dochters niet op een consistente of statistisch betekenisvolle manier tussen de temperaturen. In deze soort, althans binnen het geteste bereik, lijkt temperatuur geen belangrijke drijfveer van de scheve geslachtsverhoudingen te zijn.

Wat dit betekent voor het begrip van geslacht en evolutie

Dit werk laat zien dat bij Lycoriella ingenua het aandeel zonen en dochters in een nest een variabele, erfelijke eigenschap is, gevormd door de genen van de moeder in plaats van een vast 50:50-resultaat. Temperatuur speelt hooguit een beperkte rol in het verschuiven van deze balans. Voor niet-specialisten is het belangrijkste idee dat het geslacht bij deze vliegen niet simpelweg wordt bepaald door met welke chromosomen een embryo begint, maar door hoeveel X-chromosomen het embryo wegwerpt — iets dat wordt gecontroleerd door genetische instructies die door de moeder worden meegegeven. Dit maakt de donkervleugelige paddenstoelenvlieg tot een krachtig model om complexere, multigen-samenwerkende systemen van geslachtsbepaling te onderzoeken en helpt biologen te begrijpen hoe ongewone geslachtsverhoudingen in de natuur evolueren, ook in soorten die landbouw en ecosystemen beïnvloeden.

Bronvermelding: Shlyakonova, M., Monteith, K.M., Ross, L. et al. Maternal inheritance of primary sex ratios in the dark-winged fungus gnat Lycoriella ingenua. Heredity 135, 113–119 (2026). https://doi.org/10.1038/s41437-026-00821-0

Trefwoorden: geslachtsbepaling, paddenstoelenvliegen, geslachtsverhouding, moederlijke effecten, polygeen eigenschappen