Wpływ temperatury na determinację płci i genetykę gadów: nowe badania

Edytowane przez: Dmitry Drozd

Najnowsze badania naukowe rzucają nowe światło na złożony wpływ temperatury na reprodukcję i ewolucję gadów. Odkrycia te podkreślają, jak kluczowe jest zrozumienie tych mechanizmów w kontekście postępujących zmian klimatycznych, które mogą stanowić poważne wyzwanie dla przetrwania wielu gatunków.

Centralnym punktem badań jest zjawisko odwrócenia płci u gadów pod wpływem podwyższonej temperatury inkubacji. Dotyczy to gatunków takich jak agama brodata (*Pogona vitticeps*), u której genetycznie męskie osobniki mogą rozwijać się jako samice. Obserwacje z naturalnych populacji w Australii, jednym z najszybciej ocieplających się regionów świata, wskazują, że zjawisko to może mieć znaczący wpływ na proporcje płci w przyszłych pokoleniach. Badania sugerują, że temperatura przekraczająca około 32°C może inicjować tę zmianę, prowadząc do sytuacji, w której osobniki o męskich chromosomach ZZ funkcjonują jako samice, a nawet składają więcej jaj. To zjawisko, po raz pierwszy opisane w środowisku naturalnym, stanowi dowód na adaptacyjną plastyczność gadów, ale jednocześnie budzi obawy o długoterminowe konsekwencje dla stabilności genetycznej gatunków.

Dodatkowo, badania nad gekonem Guibé (*Paroedura guibeae*) ujawniły, że wysokie temperatury nie tylko wpływają na ekspresję genów, ale także zakłócają proces rekombinacji genetycznej podczas mejozy. Zjawisko to prowadzi do fragmentacji DNA i zmian w strukturze chromosomów, wpływając na tworzenie się połączeń międzychromosomalnych. Takie zakłócenia mogą mieć dalekosiężne skutki dla stabilności genomowej i zdolności gatunku do adaptacji w zmieniającym się środowisku.

Zrozumienie temperaturowej determinacji płci (TSD) jest kluczowe, ponieważ mechanizm ten występuje u wszystkich krokodyli, większości żółwi i wielu gatunków jaszczurek. W przeciwieństwie do genetycznej determinacji płci (GSD), gdzie o płci decydują chromosomy płci (jak X i Y u ssaków czy Z i W u ptaków), TSD sprawia, że płeć potomstwa zależy od czynników środowiskowych, przede wszystkim temperatury inkubacji jaj. Różne gatunki mają różne progi temperaturowe, przy których dochodzi do dominacji jednej z płci. Na przykład, u niektórych żółwi temperatury powyżej 32°C sprzyjają rozwojowi samic, podczas gdy niższe temperatury (poniżej 30°C) sprzyjają samcom. U krokodyli nilowych samce rozwijają się w temperaturach od około 31,5°C do 34,5°C, podczas gdy skrajne temperatury prowadzą do narodzin samic.

Globalne ocieplenie stanowi poważne zagrożenie dla gatunków z TSD. Przewiduje się, że w niektórych populacjach, przy dalszym wzroście temperatur, mogą wykluwać się niemal wyłącznie samce lub samice, co prowadziłoby do drastycznego zaburzenia równowagi płci. Taka sytuacja może obniżyć różnorodność genetyczną i w konsekwencji zagrozić wymarciem gatunków. Naukowcy wskazują, że choć zmiany proporcji płci w krótkim okresie mogą nie być nieodwracalne, długoterminowe trendy ocieplenia mogą stanowić pułapkę ewolucyjną dla wielu gatunków gadów. Potencjalnymi mechanizmami obronnymi mogą być zmiana temperatury progowej lub wcześniejsze składanie jaj, jednak ich skuteczność w obliczu gwałtownych zmian klimatycznych jest niepewna.

Odkrycia te podkreślają pilną potrzebę dalszych badań nad wpływem zmian klimatycznych na bioróżnorodność. Zrozumienie tych złożonych interakcji między środowiskiem a genetyką jest niezbędne do opracowania skutecznych strategii ochrony gatunków gadów w obliczu globalnych wyzwań środowiskowych.

Źródła

  • Scienmag: Latest Science and Health News

  • Heat turns wild genetic male reptiles into functional females

  • Differential intron retention in Jumonji chromatin modifier genes is implicated in reptile temperature-dependent sex determination

  • Central bearded dragons change sex when the heat is on, study shows

Czy znalazłeś błąd lub niedokładność?

Rozważymy Twoje uwagi tak szybko, jak to możliwe.