Jüngste Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass Meeresschildkröten möglicherweise besser für den Umgang mit steigenden globalen Temperaturen gerüstet sind als bisher befürchtet. Während Befürchtungen über ein verzerrtes Geschlechterverhältnis – wärmere Nester bringen überwiegend weibliche Jungtiere hervor – weit verbreitet sind, offenbaren neue Erkenntnisse eine überraschende genetische Flexibilität, die diesen Reptilien helfen könnte, auch bei wärmerem Klima eine ausgewogenere Populationsstruktur aufrechtzuerhalten.
Das Temperatur-Sex-Paradoxon
Bei Meeresschildkröten wird das Geschlecht im Gegensatz zu Menschen und vielen anderen Tieren nicht durch die Chromosomen, sondern durch die Nesttemperatur bestimmt. Höhere Temperaturen bringen Weibchen hervor, während niedrigere Temperaturen Männchen hervorbringen. Dies hat zu alarmierenden Prognosen geführt, wie etwa der Studie aus dem Jahr 2018, die ergab, dass 99 % der jungen Grünen Schildkröten aus wärmeren Nistplätzen in Australien weiblich waren. Ohne genügend Männchen war mit einem Zusammenbruch der Populationen zu rechnen.
Allerdings war es bisher nahezu unmöglich, das Geschlecht von Jungtieren in freier Wildbahn genau zu bestimmen: Die Bestimmung des Geschlechts einer Schildkröte erfordert invasive Eingriffe. Um diese Einschränkung zu umgehen, führten Forscher um Chris Eizaguirre von der Queen Mary University of London kontrollierte Experimente mit Unechten Karettschildkröten durch.
Genetische Mechanismen im Spiel
Das Team inkubierte Eier bei unterschiedlichen Temperaturen (männlich fördernd, entscheidend und weiblich fördernd) und nutzte dann eine genetische Analyse, um anhand von Blutproben das Geschlecht zu bestimmen, bevor sich endgültige körperliche Merkmale entwickelten. Sie entdeckten, dass Männchen und Weibchen unabhängig von der Inkubationstemperatur aufgrund eines Prozesses namens DNA-Methylierung unterschiedliche Muster in der Genaktivität aufwiesen – eine epigenetische Veränderung, die die Art und Weise beeinflusst, wie sich Gene ausdrücken.
Insbesondere zeigten Hunderte von Genen eine veränderte Aktivität: 383 wurden bei Frauen und 394 bei Männern unterdrückt. Diese Gene spielen bekanntermaßen eine Rolle bei der Geschlechtsentwicklung und ermöglichen es Forschern, das Geschlecht anhand einer einfachen Blutprobe mit hoher Genauigkeit vorherzusagen.
Felddaten bestätigen die Widerstandsfähigkeit
Um diese Ergebnisse in der realen Welt zu validieren, verfolgte das Team die Nester von Unechten Karettköpfen auf der Insel Sal in Kap Verde und vergrub ihre Eier in unterschiedlichen Tiefen, um wärmere und kühlere Mikroklimas zu schaffen. Die Sequenzierung der Blutproben von Jungtieren ergab ein überraschendes Ergebnis: Es schlüpften weitaus mehr Männchen als allein aufgrund der Temperatur vorhergesagt. Models überschätzten die weibliche Produktion um 50–60 %.
Dies deutet darauf hin, dass Schildkröten über molekulare Mechanismen verfügen, die ihnen helfen, sich an veränderte Bedingungen anzupassen, indem sie die Empfindlichkeit ihrer Geschlechtsentwicklung gegenüber der Temperatur verändern. „Wir sagen nicht, dass es keine Feminisierung gibt, weil es sie gibt, und wir sagen nicht, dass der Klimawandel nicht existiert, weil er da ist und sich beschleunigt“, erklärt Eizaguirre. „Wir sagen: Wenn die Populationen groß genug sind und eine ausreichende Vielfalt vorhanden ist, dann sieht es so aus, als könnten sich die Arten als Reaktion auf das Klima, in dem sie leben, weiterentwickeln.“
Jenseits der Genetik: Verhaltensanpassungen
Andere Untersuchungen bestätigen diese Ergebnisse. Studien von Graeme Hays an der Deakin University zeigen, dass mehr männliche Schildkröten schlüpfen als erwartet, wenn die Temperatur der alleinige Faktor wäre. Darüber hinaus weisen Schildkröten Verhaltensanpassungen auf, wie z. B. das Nisten früher im Jahr und Migrationsmuster, die die Auswirkungen der Feminisierung verringern. Männliche Schildkröten reisen auch häufiger zu Brutgebieten als weibliche, wodurch das Geschlechterverhältnis bei der Fortpflanzung ausgeglichen wird.
Während Jungtiere immer noch Hitzestress ausgesetzt sind und bleibende DNA-Methylierungsveränderungen hinterlassen, sind die beobachteten molekularen Anpassungen ermutigende Neuigkeiten für diese gefährdeten Reptilien.
Die Kombination aus genetischer Flexibilität und Verhaltensanpassungen legt nahe, dass Meeresschildkröten möglicherweise widerstandsfähiger gegen den Klimawandel sind als bisher angenommen, obwohl die anhaltende Erwärmung weiterhin eine erhebliche Bedrohung darstellt.
