Door in hun ei naar een plek te gaan met hogere of lagere temperaturen, kunnen ze invloed uitoefenen op hun eigen geslacht.

Bij sommige schildpadsoorten is het zo dat het geslacht van het nageslacht bepaald wordt door de temperatuur waaraan het in het ei is blootgesteld. Maar dat is niet het hele verhaal, zo blijkt uit een nieuw onderzoek, verschenen in het blad Current Biology. “We ontdekten dat embryo’s tot op zekere hoogte kunnen bepalen welk geslacht ze hebben,” vertelt onderzoeker Wei-Guo Du aan Scientias.nl. En wel door zich in hun ei – waarbinnen de temperaturen van plek tot plek tot wel 4.7 graden Celsius kunnen verschillen – te bewegen.

Experiment
Eerder hadden de Chinese onderzoeker en collega’s al aangetoond dat embryo’s van reptielen zich in hun ei konden bewegen en zo invloed konden uitoefenen op de temperaturen waaraan ze werden blootgesteld. Onduidelijk was echter of ze zo ook invloed uit konden oefenen op hun geslacht. Om daar meer duidelijkheid over te krijgen, zetten Du en collega’s een experiment op met Chinese driekielschildpadden (Mauremys reevesii). De onderzoekers stelden eieren van deze schildpadden zowel in het laboratorium als in vijvers buiten het lab bloot aan verschillende temperaturen. Maar voor ze dat deden werd de helft van de eieren blootgesteld aan een chemisch stofje dat de temperatuursensoren van de embryo’s uitschakelde, waardoor zij niet meer in staat waren om – door te bewegen in het ei – op gepaste wijze op de omgevingstemperatuur te reageren. De embryo’s in deze eieren waren als het ging om hun geslachtsbepaling dus sowieso geheel afhankelijk van de omgevingstemperatuur.


En zoals verwacht kwamen uit deze eieren – afhankelijk van de omgevingstemperatuur – ook alleen maar mannetjes of alleen maar vrouwtjes zetten. Anders was dat echter bij de eieren die niet met het chemische stofje behandeld waren en waarin de embryo’s zich in reactie op omgevingstemperatuur naar koelere of warmere plekken in het ei konden begeven. De helft van deze schildpadjes was man, de andere helft was vrouw.

Verrassend
Het bewijst dat schildpadden enigszins invloed hebben op hun eigen geslacht. En dat is best verrassend, stelt Du. “Aangenomen werd dat een reptielenembryo een passief slachtoffer was van veranderingen in omgevingstemperatuur, maar onze studie onthult dat die aanname niet klopt en laat zien dat embryo’s tot op zekere hoogte kunnen bepalen welk geslacht ze hebben.”

Een schildpad-embryo. Afbeelding: Du et al.

De Goldilocks Zone
De embryo’s zijn dus in staat om hun omgevingstemperatuur te monitoren en daarop te reageren. Onduidelijk is nog hoe die informatie over de omgevingstemperatuur de schildpadden vervolgens daadwerkelijk in beweging brengt. “We weten nog niet welke mechanismen daar achter zitten,” stelt Du. Wat wel vaststaat, is dat het voor het voortbestaan van de schildpaddensoort heel belangrijk is dat deze enige invloed heeft op zijn eigen geslacht. “De embryo kan in zijn ei bewegen en de ‘Goldilocks Zone’ opzoeken: een plek waar het niet te warm, maar ook niet te koud is.” En zo is de embryo enigszins beschermd tegen extreme temperatuurschommelingen én kan een relatief gebalanceerde verhouding tussen de seksen gehandhaafd worden. “Dit zou kunnen verklaren waarom soorten waarbij de temperatuur van grote invloed is op de geslachtsbepaling erin geslaagd zijn om eerdere perioden in de geschiedenis van de aarde, waarin de temperaturen veel hoger lagen dan nu het geval is, te overleven,” stelt onderzoeker Richard Shine.


Klimaatverandering
Eerder luidden onderzoekers de noodklok over de toekomst van reptielen met een van temperatuur afhankelijke geslachtsbepaling. Zo voorspelden onderzoekers begin dit jaar nog dat door toedoen van klimaatverandering tegen het jaar 2100 zo’n beetje alle soepschildpadden van het vrouwelijk geslacht zijn. De ontdekking dat schildpadden als het gaat om hun geslachtsbepaling niet helemaal aan de omgevingstemperaturen zijn overgeleverd, maar door te bewegen in het ei ook enige inbreng hebben, lijkt goed nieuws. Maar Du benadrukt dat dit mechanisme alleen de schildpadden niet voor de gevolgen van antropogene klimaatverandering kan behoeden. Dat heeft vooral te maken met de extreem hoge temperaturen waarmee de leefgebieden van de schildpadden in de toekomst naar verwachting bij tijd en wijle te maken zullen krijgen. Zelfs een relatief koel plekje in het ei zal dan nog resulteren in de geboorte van een vrouwtje en dus een door vrouwtjes gedomineerde populatie.

Zijn de schildpadden dan kansloos? Zover wil Du ook weer niet gaan. Wellicht zijn er immers nog andere – onontdekte – manieren waarop embryo’s op klimaatverandering kunnen reageren. “De ontdekking dat zo’n klein organisme zo verrassend veel invloed heeft op zijn situatie suggereert dat evolutie – in ieder geval in sommige gevallen – de mogelijkheid biedt om met dit soort uitdagingen om te gaan.”