Οι θαλάσσιες χελώνες είναι πιο ανθεκτικές στην υπερθέρμανση του πλανήτη από όσο πιστεύαμε

Οι θαλάσσιες χελώνες μπορούν να αντέξουν την κλιματική αλλαγή καλύτερα από όσο νομίζαμε. Οι βιολόγοι ανησυχούν ότι τα ερπετά ενδέχεται να αντιμετωπίσουν εξαφάνιση επειδή οι θερμότερες συνθήκες θα ευνοήσουν περισσότερο τις χελώνες να μεγαλώσουν σε θηλυκές. Αλλά αποδεικνύεται ότι τα ζώα έχουν ένα γενετικό δίχτυ ασφαλείας που μπορεί να βοηθήσει στη διατήρηση μιας πιο δίκαιης ισορροπίας μεταξύ των φύλων, ακόμη και όταν οι θερμοκρασίες αυξάνονται.

«Πιστεύουμε ότι οι χελώνες έχουν ανακαλύψει την ικανότητα να προσαρμόζονται στο περιβάλλον στο οποίο βρίσκονται», είπε Christopher Eizaguirre στο Πανεπιστήμιο Queen Mary του Λονδίνου.

Το φύλο των μωρών θαλάσσιων χελωνών δεν καθορίζεται από τα φυλετικά χρωμοσώματα – όπως συμβαίνει σε πολλά ζώα, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων – αλλά από τη θερμοκρασία στο εσωτερικό της φωλιάς. Εργαστηριακές μελέτες έχουν δείξει ότι σε χαμηλότερες θερμοκρασίες οι φωλιές είναι πιο αρσενικές και σε υψηλότερες θερμοκρασίες πιο θηλυκές, οδηγώντας σε φόβους ότι η υπερθέρμανση του πλανήτη μπορεί να αποκλείσει περισσότερες χελώνες από τις θηλυκές.

Για παράδειγμα μια γενετική μελέτη του 2018 βρήκε περίπου το 99 τοις εκατό των νεαρών πράσινων χελωνών (Χελώνια μύδας) ήταν θηλυκά μεταξύ περίπου 4 και 20 ετών από τις θερμότερες περιοχές φωλεοποίησης του Μεγάλου Κοραλλιογενούς Υφάλου στην Αυστραλία. Το μοντέλο που βασίστηκε σε τέτοια αποτελέσματα προκάλεσε ανησυχία ότι χωρίς αρκετά αρσενικά, η θαλάσσια χελώνα ο πληθυσμός θα καταρρεύσει.

Ωστόσο, η κατάσταση στα θέματα φωλεοποίησης είναι ένα μυστήριο, γιατί δεν ξέρετε ποιο είναι το φύλο της χελώνας μέχρι να γεννηθεί για αρκετούς μήνες, εκτός και αν τη σκοτώσετε αμέσως, επομένως υπάρχουν λίγες πληροφορίες πεδίου για το φύλο της χελώνας.

Για να το ξεπεράσουν αυτό, ο Eizaguirre και οι συνάδελφοί του διεξάγουν πειράματα εργαστηρίου και πεδίου με χελώνες και χελώνες (Καρέτα καρέτα).

Στο πρώτο μέρος της δουλειάς τους, συνέλεξαν συνολικά 240 αυγά από φωλιές σε παραλίες στην κομητεία Παλμ της Φλόριντα. Γεννούν αυγά σε τεχνητές θερμοκρασίες σε μία από τις τρεις θερμοκρασίες: 27°C (81°F), θερμοκρασία για τα αναπτυσσόμενα αρσενικά. 30°C (86°F), “η θερμοκρασία περιστροφής ίσου αριθμού αρσενικών και θηλυκών, και 32°C (90°F), η οποία θα πρέπει να εμφανίζεται στα θηλυκά.”

Όταν οι χελώνες ήταν μεταξύ 1 και 3 ημερών, η ομάδα συνέλεξε ομάδες αίματος και μεγάλωσε τις χελώνες σε αιχμαλωσία για μήνες μέχρι να γίνουν αρκετά μεγάλες για επαλήθευση φύλου μέσω χειρουργικής επέμβασης και λαπαροσκοπικής κάμερας.

Συγκρίνοντας δεδομένα αλληλουχίας γονιδιώματος που συλλέχθηκαν από δείγματα αίματος με ταυτοποίηση φύλου, αποκαλύφθηκε ότι, ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία στην οποία επωάστηκαν τα αυγά, οι αρσενικές και θηλυκές χελώνες είχαν διαφορετικά μοτίβα στη δραστηριότητα εκατοντάδων γονιδίων λόγω μιας επιγενετικής διαδικασίας γνωστής ως μεθυλίωση DNA. Περίπου 383 γονίδια υπερμεθυλιώθηκαν στα θηλυκά – που σημαίνει ότι ήταν λιγότερο ενεργά από το αναμενόμενο – και 394 υπερμεθυλιώθηκαν στους άνδρες. Πολλοί από τους ρόλους αυτών των γονιδίων στη σεξουαλική ανάπτυξη έχουν τεκμηριωθεί. Αυτό σήμαινε ότι οι ερευνητές μπορούσαν να διακρίνουν μόνο το φύλο των μωρών χελωνών από το δείγμα αίματος.

Η ομάδα χρησιμοποίησε αυτή τη γνώση σε μια μελέτη πεδίου συλλέγοντας 29 χελώνες καρέτα καρέτα που τοποθετήθηκαν πρόσφατα στις ακτές του νησιού Sal στο Πράσινο Ακρωτήριο, στα ανοικτά των ακτών της Δυτικής Αφρικής. Μοίρασαν τα αλιεύματα μεταξύ τους, θάβοντας τα μισά σε μια οχυρή περιοχή σε ύψος 55 εκατοστών, όπου θα ήταν πιο δροσερό – και τα άλλα 35 εκατοστά, όπου θα ήταν πιο ζεστά, και παρακολουθούσαν τις θερμοκρασίες.

Όταν οι ερευνητές έκοψαν δείγματα αίματος από 116 πέρκες, οι μισοί από «κρύα» βάθη και οι μισοί από «ζεστά» βάθη, διαπίστωσαν ότι περισσότερα αρσενικά από το αναμενόμενο είχαν βιώσει τις θερμοκρασίες στις οποίες είχαν εκτεθεί τα αυγά τους. Στην πραγματικότητα, τα μοντέλα που υπολογίζουν τη θερμοκρασία επώασης πιο ομοιόμορφα βασίζουν την παραγωγή θηλυκών στρουθοκαμήλων μεταξύ 50 και 60 τοις εκατό.

Αυτό υποδηλώνει ότι, εκτός από την παροχή ενός εργαλείου για το ζευγάρωμα των χελωνών, η εργασία δείχνει ότι υπάρχουν μοριακοί μηχανισμοί που βοηθούν τις χελώνες να αντιμετωπίσουν τις αλλαγές του κλίματος αλλάζοντας τον τρόπο με τον οποίο η ευαίσθητη ανάπτυξη των γεννητικών οργάνων σχετίζεται με τη θερμοκρασία, λέει ο Eizaguirre.

«Δεν λέμε ότι η θηλυκοποίηση δεν υπάρχει επειδή είναι, και δεν λέμε ότι η κλιματική αλλαγή δεν είναι επειδή είναι εκεί και επιταχύνεται», είπε. «Αυτό που λέμε είναι ότι όταν ο πληθυσμός είναι αρκετά μεγάλος, όταν υπάρχει αρκετή ποικιλότητα, τότε η εξέλιξη των ειδών εξαρτάται από το κλίμα στο οποίο ζουν».

Η δουλειά τον πάει πίσω πρόσφατα στοιχεία συμπεριλαμβανομένης της ομάδας Γκρέιμ Χέις στο πανεπιστήμιο Deakin στην Αυστραλία έδειξε ότι περισσότερες αρσενικές χελώνες έτρωγαν από ό,τι προβλεπόταν, εάν η θερμοκρασία θεωρείτο ότι είναι ο μοναδικός οδηγός της σεξουαλικής αποφασιστικότητας. Αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν πώς η θερμοκρασία περιστροφής στην οποία οι χελώνες έχουν αναλογία φύλου 50:50 μπορεί να προσαρμοστεί στις τοπικές συνθήκες, λέει ο Hays.

Οι χελώνες έχουν επίσης άλλους μηχανισμούς για τον μετριασμό της θερμοπληξίας, λέει. Αυτό περιλαμβάνει φωλιάζουν νωρίτερα μέσα στο έτος και μοτίβα μετανάστευσης σε τοποθεσίες πρόσμιξης μείωση του αντίκτυπου της θηλυκοποίησης. «Οι θηλυκές χελώνες γενικά δεν γεννούν κάθε χρόνο, αλλά τα αρσενικά ταξιδεύουν για να αναπαραχθούν πιο συχνά από τα θηλυκά», λέει ο Hays. «Έτσι, η αναλογία των αναπαραγωγικών φύλων είναι πιο ισορροπημένη από την πραγματική αναλογία φύλου των ενηλίκων».

Αυτές οι ανθρώπινες προσαρμογές είναι καλές, λέει ο Eizaguirre, αλλά εξακολουθούν να εκτίθενται στη μεγαλύτερη ζέστη της γρίπης, επειδή αφήνει μόνιμες αλλαγές μεθυλίωσης του DNAΈτσι, τα σημάδια μοριακής προσαρμογής είναι πιο σημαντικά για τα ευάλωτα ερπετά.