È noto che le temperature più calde fanno sì che più uova di tartaruga diventino femmine, ma una nuova ricerca della Duke University mostra che quelle femmine hanno anche una maggiore capacità di produzione di uova, anche prima che il loro sesso sia stabilito.
Questa scoperta potrebbe spiegare perché molti animali oltre alle tartarughe hanno la determinazione del sesso dipendente dalla temperatura e perché il sistema persiste, nonostante sembri una strategia rischiosa. Potrebbe anche fornire uno sguardo inquietante su ciò che potrebbe aspettarsi in un mondo che si riscalda.
Cosa hanno scoperto i ricercatori, come pubblicato il 23 giugno sulla rivista Biologia attuale, è che il numero di “cellule germinali” – pre-uova – che un embrione trasporta è aumentato da temperature di incubazione più elevate. In effetti, hanno scoperto che quelle stesse cellule germinali svolgono un ruolo nell’embrione che diventa femmina.
“La determinazione del sesso in base alla temperatura non è solo un meccanismo”, ha affermato l’autrice senior Blanche Capel, Distinguished Professor of Cell Biology presso la Duke School of Medicine di James B. Duke. “Le temperature più elevate sembrano influenzare la determinazione del sesso in modi incrementali attraverso più tipi di cellule nell’embrione”.
Le stesse cellule germinali più abbondanti sembrano guidare la femminilizzazione, ha affermato Boris Tezak, un ricercatore post-dottorato nel laboratorio Capel che ha guidato questo progetto. “Le temperature che producono le femmine sono anche le temperature che aumentano il numero di cellule germinali”, ha detto.
È noto che un numero maggiore di cellule germinali controlla anche lo sviluppo femminile nei pesci, ha affermato Capel. Ma per dimostrare che più cellule germinali portano a tartarughe femmine, hanno rimosso alcune cellule germinali da embrioni di cursore dalle orecchie rosse allevati a una temperatura intermedia che avrebbe dovuto produrre proporzioni 50-50, e hanno visto più maschi del previsto.
Gli scienziati conoscono da decenni lo sviluppo sessuale dipendente dalla temperatura e lo hanno trovato in molte parti diverse dell’albero della vita, apparentemente perché si è evoluto più volte in più modi.
“È saltato fuori ovunque”, ha detto Tezak. “Sembra una strategia davvero rischiosa, soprattutto nel contesto delle variazioni meteorologiche e dei cambiamenti climatici, quindi perché questo sistema dovrebbe persistere?”
Pensano che sia perché lo sviluppo sessuale dipendente dalla temperatura crea un vantaggio riproduttivo.
“Una femmina che si schiude con più cellule germinali è presumibilmente più adatta alla riproduzione – aumenta il suo potenziale riproduttivo per trasportare più uova”, ha detto Tezak. “Abbiamo collegato il percorso femminile all’aumento del numero di cellule germinali, e se questo la rende più adatta alla riproduzione, ciò spiegherebbe molto perché lo sviluppo sessuale dipendente dalla temperatura persiste”.
Mentre le temperature globali continuano a salire, la domanda diventa: cosa accadrà alle tartarughe e ad altri allevatori sensibili alla temperatura? “Vedremo come ulteriori aumenti della temperatura influenzeranno il pool di cellule germinali”, ha detto Tezak. “Produrrà femmine meno in forma?”
Per rispondere a queste domande, Tezak nutre con cura covate di uova di cursore dalle orecchie rosse ottenute da un allevatore della Louisiana in scatole di plastica riempite con mezzo umido e mantenute a temperatura costante in laboratorio. Un incubatore funziona a 26 gradi Celsius, producendo più maschi. Un altro è a 31 gradi, la temperatura ottimale per produrre più femmine.
Quando estrae uno di ciascuno per controllare i loro progressi con una luce molto intensa, l’embrione che è stato incubato più caldo è notevolmente più grande e più attivo all’interno dell’uovo.
“Stiamo ipotizzando che ci sia una temperatura ‘sweet-spot'”, ha detto Capel. “C’è un breve intervallo in cui si ottiene un gran numero di cellule germinali, e oltre si inizia a vedere un calo”, ha detto Capel.
“Abbiamo incubato alcune uova a 33,5 gradi, solo due gradi e mezzo in più rispetto alla temperatura ottimale per le femmine”, ha detto Tezak. “Ha creato alcuni embrioni davvero traballanti: c’erano ciclopi ed embrioni a due teste. Non abbiamo ancora contato le loro cellule germinali”.
Il laboratorio sta anche per prendere in consegna alcune uova di alligatore per continuare gli esperimenti sulla temperatura. È noto che gli alligatori producono femmine a basse temperature e maschi ad alte temperature, il modello opposto dalla tartaruga dalle orecchie rosse. Tuttavia, la bassa temperatura negli alligatori è la stessa dell’alta temperatura nelle tartarughe, quindi entrambe le specie producono femmine a 31 gradi Celsius. “La domanda interessante è se vediamo più cellule germinali in entrambe le specie a questa temperatura”, ha detto Tezak.
Il finanziamento per questo studio è stato fornito dalla US National Science Foundation (1854642) e dalla Czech Science Foundation (23-07658S).
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
