Recent onderzoek suggereert dat zeeschildpadden mogelijk beter toegerust zijn om de stijgende mondiale temperaturen aan te kunnen dan eerder werd gevreesd. Hoewel zorgen over scheve geslachtsverhoudingen – waarbij warmere nesten overwegend vrouwelijke jongen voortbrengen – wijdverbreid zijn, onthullen nieuwe bevindingen een verrassende genetische flexibiliteit die deze reptielen zou kunnen helpen een meer evenwichtige populatiestructuur te behouden, zelfs als het klimaat warmer wordt.
De temperatuur-seksparadox
Bij zeeschildpadden wordt het geslacht, in tegenstelling tot mensen en veel andere dieren, niet bepaald door chromosomen, maar door de nesttemperatuur. Hogere temperaturen leveren vrouwtjes op, terwijl lagere temperaturen mannetjes opleveren. Dit heeft geleid tot alarmerende prognoses, zoals uit het onderzoek uit 2018 dat bleek dat 99% van de jonge groene schildpadden uit warmere broedplaatsen in Australië vrouwelijk was. Zonder voldoende mannetjes werd verwacht dat de populaties zouden instorten.
Het nauwkeurig vaststellen van het geslacht van jongen in het wild is tot nu toe echter vrijwel onmogelijk geweest: het bepalen van het geslacht van een schildpad vereist invasieve procedures. Om deze beperking te omzeilen, voerden onderzoekers onder leiding van Chris Eizaguirre van de Queen Mary Universiteit van Londen gecontroleerde experimenten uit met onechte karetschildpadden.
Genetische mechanismen in het spel
Het team broedde eieren uit bij verschillende temperaturen (mannelijk bevorderend, cruciaal en vrouwelijk bevorderend) en gebruikte vervolgens genetische analyse om het geslacht te bepalen via bloedmonsters voordat definitieve fysieke kenmerken zich ontwikkelden. Ze ontdekten dat mannetjes en vrouwtjes, ongeacht de incubatietemperatuur, verschillende patronen in genactiviteit vertoonden als gevolg van een proces dat DNA-methylatie wordt genoemd – een epigenetische verandering die van invloed is op de manier waarop genen zich uitdrukken.
Concreet vertoonden honderden genen veranderde activiteit: 383 werden onderdrukt bij vrouwen en 394 bij mannen. Het is bekend dat deze genen een rol spelen bij de geslachtsontwikkeling, waardoor onderzoekers seks met hoge nauwkeurigheid kunnen voorspellen op basis van een eenvoudig bloedmonster.
Veldgegevens bevestigen veerkracht
Om deze bevindingen in de echte wereld te valideren, volgde het team onechte karetschildpadnesten op het eiland Sal in Kaapverdië, waarbij eieren op verschillende diepten werden begraven om warmere en koelere microklimaten te creëren. Het sequencen van bloedmonsters van jongen bracht een verrassende uitkomst aan het licht: er kwamen veel meer mannetjes uit dan voorspeld op basis van alleen de temperatuur. Modellen overschatten de vrouwelijke productie met 50-60%.
Dit suggereert dat schildpadden moleculaire mechanismen bezitten die hen helpen zich aan te passen aan veranderende omstandigheden door te wijzigen hoe gevoelig hun geslachtsontwikkeling is voor temperatuur. “We zeggen niet dat er geen feminisering is omdat die er is, en we zeggen ook niet dat klimaatverandering niet bestaat omdat die er is en steeds sneller gaat”, legt Eizaguirre uit. “Wat we zeggen is dat wanneer de populaties groot genoeg zijn en er voldoende diversiteit is, het erop lijkt dat de soort kan evolueren als reactie op het klimaat waarin ze leven.”
Beyond genetica: gedragsaanpassingen
Ander onderzoek bevestigt deze bevindingen. Uit onderzoek van Graeme Hays van de Deakin Universiteit blijkt dat er meer mannelijke schildpadden uitkomen dan verwacht als de temperatuur de enige bepalende factor zou zijn. Bovendien vertonen schildpadden gedragsaanpassingen, zoals eerder in het jaar nestelen en migratiepatronen die de gevolgen van feminisering verminderen. Mannelijke schildpadden reizen ook vaker naar broedgebieden dan vrouwtjes, waardoor de geslachtsverhouding tussen het broeden in evenwicht blijft.
Hoewel de jongen nog steeds te maken hebben met hittestress, waardoor er blijvende veranderingen in de DNA-methylatie optreden, bieden de waargenomen moleculaire aanpassingen bemoedigend nieuws voor deze kwetsbare reptielen.
De combinatie van genetische flexibiliteit en gedragsaanpassingen suggereert dat zeeschildpadden mogelijk beter bestand zijn tegen klimaatverandering dan eerder werd gedacht, hoewel de aanhoudende opwarming een aanzienlijke bedreiging blijft.
