Bepaalt de temperatuur het geslacht van een schildpad?
Hoe warmer, hoe meer vrouwen? Voor heel wat reptielsoorten gaat dat alvast op. Of ze genetisch een man of een vrouw zijn, wordt immers bepaald door de temperatuur. Hoe dat precies werkt, snappen wetenschappers steeds beter.
Bij mensen wordt het geslacht bepaald door onze chromosomen: twee identieke X‑chromosomen vormen het vrouwelijke geslacht, terwijl de combinatie van één Y‑chromosoom en één X‑chromosoom tot het mannelijke geslacht leidt.
Maar bij enkele reptielen gaat dat anders. Of zij een ‘mannetje’ of een ‘vrouwtje’ zijn, wordt bepaald door de omgevingstemperaturen waaraan zij in een pril stadium van hun ontwikkeling worden blootgesteld. Dit proces staat bekend als temperatuurafhankelijke geslachtsbepaling.
Temperatuur
Het is dan de temperatuur tijdens de broedtijd die zal beslissen of het een mannetje of een vrouwtje wordt: de ontwikkeling van mannelijke of vrouwelijke geslachtsdelen wordt dan aan- of uitgeschakeld. Neem bijvoorbeeld de roodwangschildpad: liggen haar eieren in een koel nest van zo’n 26°C? Dan komen er allemaal mannetjes uit. Maar is het 32°C? Dan kruipen er enkel vrouwtjes uit.
Kdm6b-gen
Biologen proberen dit bijzondere proces al langer te doorgronden. Een recent onderzoek met enkele net gelegde schildpadeieren hielp hen daarbij. De onderzoekers ontdekten dat het gen ‘Kdm6b’ veel actiever werd bij een lage temperatuur (die leidt tot mannetjes-schildpadden) en zo goed als stilviel bij een hoge temperatuur (die leidt tot vrouwtjes).
Legden de onderzoekers het Kdm6b-gen stil bij enkele schildpad-embryo’s? Dan groeiden de meesten uit tot vrouwtjes — zélfs als ze in een koud nest lagen. Dat komt omdat de activatie van het Kdm6b-gen (onrechtstreeks) leidt tot de ontwikkeling van de testikels. Maar omdat de wetenschappers het Kdm6b-gen stillegden, kwam die ontwikkeling dus niet op gang.
Kiemcellen
Maar er is meer. De warme broedtemperatuur doet ook het aantal kiemcellen (de cellen die het embryo in zich draagt waaruit later de zaad- of eicellen ontstaan) toenemen.
En ook die kiemcellen blijken een rol te spelen bij de bepaling van het geslacht. Onderzoek bij een gematigde broedtemperatuur (waarbij de man-vrouwverhouding eigenlijk fifty-fifty zou moeten zijn) wees uit dat de aanwezigheid van meer kiemcellen in moeder-schildpad leidt tot een nest met meer vrouwtjes.
Steeds warmer
Temperatuursafhankelijke geslachtsbepaling is wel redelijk risicovol, want wat als de aarde nog verder opwarmt? Dan dreigt de man-vrouwverhouding bij reptielen ernstig verstoord te raken. Zo vonden onderzoekers enkele jaren geleden dat bijna 99% van de groene zeeschildpadden afkomstig van de warme, noordelijke stranden van Australië een vrouwtje is.
Verdere temperatuurstijging kan de ontwikkeling van de embryo’s ook negatief beïnvloeden. Bij hogere temperaturen kunnen er vervormde schildpadden uit de eieren komen, of gaan de embryo’s dood. Om deze reptielen dus te behouden in de toekomst, kan alle verdere info rond temperatuurafhankelijke geslachtsbepaling alleen maar helpen.