Temperatuurafhankelijke geslachtsdeterminatie

Op deze wonderlijke wereld lopen, kruipen, vliegen en zwemmen dieren rond met allemaal één doel voor het ogen; voortplanten. En dit kan op vele manieren, denk daarbij aan levendbarend (vivipaar), eierlegend (ovipaar) of zelfs eierlevendbarend (ovovivipaar). Bij verschillende ovipare reptielen, amfibieën en vissen wordt het geslacht bepaald door de temperatuur waarmee de gelegde eieren te maken krijgen, zogenaamde temperatuurafhankelijke geslachtsdeterminatie. Afgekort als TSD (Temperature dependent sex determination). Maar hoe werkt dat?

Temperatuurafhankelijke geslachtsdeterminatie

Om TSD heel simpel uit te leggen een voorbeeld; een relatief hoge omgevingstemperatuur kan er voor zorgen dat in het gelegde ei een mannelijk dier zal gaan ontwikkelen, terwijl bij een relatief koude omgevingstemperatuur een vrouwelijk dier zal ontwikkelen. Er zijn twee manieren waarop de geslachtsbepaling bij reptielen verloopt.

Manier 1 is de standaard manier, waarbij het geslacht bepaald wordt door welke genen er door de ouderdieren worden doorgegeven. Naast deze GSD methode (Genotypic dependent sex detemination) is er dus ook een milieuafhankelijke methode; environmental dependent sex determination. Hieronder valt TSD. TSD bij reptielen komt voornamelijk voor bij schildpadden, krokodillen en alligators. Echter wordt het ook wel gezien bij enkele hagedisachtige. Binnen de TSD zijn er verschillende patronen, ofwel, niet bij al deze dieren zal een hoge omgevingstemperatuur leidde tot mannelijk nageslacht.

Dat zou vrij simpel betekenen dat je twee soorten patronen hebt, eentje zoals je ziet bij vele soorten schildpadden, waarbij een hoge temperatuur zorgt voor vrouwelijke dieren en een lage omgevingstemperatuur zorgt voor mannelijke dieren. En het tegenovergestelde zie je bij onder andere alligators en een aantal hagedissen, waar een hoge temperatuur leidt tot man en een lagere temperatuur leidt tot vrouw. Echter is er nog een derde patroon aanwezig wat bij sommige soorten bepalend is. Bij dit patroon leidde extreme temperaturen tot een bepaald geslacht, terwijl de “tussentemperatuur” leidt tot het andere geslacht. Dit patroon komt voor bij voornamelijk bijtschildpadden en sommige krokodillen, maar wordt ook gezien bij een enkele hagedis soort.

TSD en "Global Warming"

Een hoop dieren zijn dus afhankelijk van de omgevingstemperatuur voor het in stand houden van populatie door middel van gezonde nakweek en een gezonde wisseling in geslachten. Zeker nu we de laatste jaren steeds meer horen over de opwarming van de aarde, het veranderen van klimaten en dergelijke problemen. Er wordt regelmatig gesproken over een “global warming”. In hoe verre zou dit opwarmen van de omgevingstemperatuur gevolg hebben aan diersoorten die afhankelijk zijn van de omgevingstemperatuur voor hun eieren. Snel gezegd zou er door opwarming van de omgeving problemen kunnen ontstaan doordat de geslachtsverhoudingen voor bepaalde soorten en/of populaties veranderen.
Dit geeft bepaalde mogelijkheden/scenario's:

• Uitsterven van een populatie, door te weinig mannelijke of vrouwelijke dieren.
• Selectie waarbij de verhouding tussen de mannelijke en vrouwelijke dieren zich hersteld.
• Aanpassing, waarbij de temperatuurafhankelijke geslachtsdeterminatie aanpast of aanpassing waarbij de geslachtsdeterminatie veranderd.

Ondanks dat er meer data beschikbaar is over zoogdieren en vogels laat de data van IUCN (International Union of Conservation of Nature) wel zien dat 22% van de reptielensoorten wereldwijd dreigt uit te sterven. Klimaatverandering zal naast de hetere zomers, grotere droogtes en stijgende zeespiegels dus ook een klap geven aan dieren wereldwijd die afhankelijk zijn van temperatuurafhankelijke geslachtsdeterminatie.

Een van de mogelijkheden om uitsterven van diersoorten te voorkomen is het oogsten van nesten. Dit houdt in dat de eieren op de gewenste temperatuur worden uitgebroed in een broedstoof of andere temperatuur-gestuurde omgeving. Deze eieren zijn kort na het leggen in een nest geoogst, om ze gecontroleerd uit te laten komen. Hiermee kan het probleem in geslachtsverhouding opgevangen worden. Bijkomend voordeel is dat de dieren gedeeltelijk opgroeien in een beschermde omgeving en daarmee een grotere kans hebben om te overleven.