Een nieuwe studie heeft het mechanisme blootgelegd waarmee de temperatuur het geslacht van schildpadden bepaalt, wat inzicht geeft in de evolutionaire geschiedenis en het behoud van deze oude reptielen. Het onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift 'Current Biology', werpt licht op de genetische en moleculaire basis van temperatuurafhankelijke geslachtsbepaling (TSD) bij schildpadden, een fenomeen dat wetenschappers al tientallen jaren in verwarring brengt.

Belangrijkste bevindingen:

1. Temperatuurgevoelige genexpressie: Uit de studie bleek dat temperatuur de expressie van een specifiek gen beïnvloedt, de "Doublesex and Mab-3 Related Transcription Factor 1" (Dmrt1). Dit gen speelt een cruciale rol bij de geslachtsbepaling en de ontwikkeling van de geslachtsklieren bij veel dieren, waaronder schildpadden.

2. Thermometerregio: Binnen het Dmrt1-gen identificeerden de onderzoekers een specifiek ‘thermometergebied’ dat zeer gevoelig is voor temperatuurveranderingen. Dit gebied fungeert als een moleculaire schakelaar die de expressie van het Dmrt1-gen regelt, afhankelijk van de temperatuur tijdens de embryonale ontwikkeling.

3. Mechanisme voor geslachtsbepaling: Bij warmere temperaturen activeert het thermometergebied de expressie van het Dmrt1-gen, wat leidt tot de ontwikkeling van mannelijke reproductieve structuren. Omgekeerd wordt bij lagere temperaturen de Dmrt1-genexpressie onderdrukt, wat resulteert in de ontwikkeling van vrouwelijke voortplantingsorganen.

4. Evolutionaire implicaties: De studie biedt evolutionaire inzichten in de oorsprong van TSD bij schildpadden. De onderzoekers stellen dat TSD mogelijk is geëvolueerd als een aanpassing aan de omgevingsomstandigheden, vooral als reactie op fluctuerende temperaturen tijdens het broedseizoen. Dit mechanisme zorgt ervoor dat zowel mannelijke als vrouwelijke schildpadden worden geproduceerd, waardoor de genetische diversiteit en de veerkracht van de populatie behouden blijven.

5. Belang van het behoud: Het begrijpen van de moleculaire basis van TSD bij schildpadden is van cruciaal belang voor natuurbehoudsinspanningen. Temperatuurveranderingen als gevolg van klimaatverandering kunnen de natuurlijke geslachtsverhoudingen van schildpadpopulaties verstoren, wat mogelijk kan leiden tot populatiedaling en het in gevaar brengen van bepaalde soorten. Deze kennis kan richting geven aan natuurbehoudsstrategieën die gericht zijn op het beschermen van schildpadhabitats en het verzekeren van hun reproductief succes in een veranderend klimaat.

Betekenis:

De bevindingen van deze studie bieden een aanzienlijke vooruitgang in het begrijpen van de mechanismen die ten grondslag liggen aan de temperatuurafhankelijke geslachtsbepaling bij schildpadden. Door het sleutelgen en de moleculaire schakelaar die de geslachtsbepaling controleert te identificeren, opent het onderzoek nieuwe wegen voor verder onderzoek naar de evolutionaire en ecologische implicaties van TSD bij deze fascinerende reptielen. Bovendien hebben de bevindingen belangrijke implicaties voor het behoud van schildpadden, omdat ze de potentiële kwetsbaarheid van schildpadpopulaties voor door het klimaat veroorzaakte temperatuurveranderingen benadrukken.