Bij sommige schildpadden wordt het geslacht bepaald door de temperatuur in het nest. Wanneer het hoger is dan 86 graden Fahrenheit, ontwikkelen Chinese drie-kiel vijver-schildpadembryo's zich als vrouwtjes, merkt Merrit Kennedy op voor NPR. Maar als het lager is dan 78, 8 graden Fahrenheit, komen broedende schildpadden uit als mannetjes.
Dankzij de klimaatverandering stijgen de mondiale temperaturen en worden bepaalde schildpaddenpopulaties overweldigend vrouwelijk. Als deze trend zich voortzet, zeggen wetenschappers, zouden door vrouwen gedomineerde schildpaddenkolonies uiteindelijk kunnen uitsterven, geveld door het tekort aan mannen dat nodig is voor de voortplanting.
Gelukkig suggereert nieuw onderzoek dat de reptielen een evolutionair mechanisme hebben om dergelijke onevenwichtigheden in seks te voorkomen. Zoals wetenschappers uit China en Australië in het tijdschrift Current Biology rapporteren, kunnen schildpaddenembryo's hun geslacht beïnvloeden door tijdens het broeden in het ei te bewegen.
Volgens Katie Camero van het tijdschrift Science kwamen de onderzoekers tot deze conclusie na het bestuderen van zoetwatervissen met drie kielvijverschildpadden in Jiaxing, China. Het team bekleedde de helft van de eieren met capsazepine - een chemische stof die voorkomt dat embryo's temperatuur meten en, vermoedelijk, naar warmere of koudere gebieden gaan - en liet de andere helft onbekleed. Vervolgens incubeerden de wetenschappers de eieren onder een breed temperatuurbereik. (Een enkel ei kan een maximaal temperatuurverschil ervaren van maximaal 40, 46 graden Fahrenheit.)
Embryo's in de eerste groep ontwikkelden zich bijna uitsluitend als een enkel geslacht, met die in warmere omgevingen als vrouwen uitkomen en die in koudere omgevingen als mannen uitkomen. Leden van de tweede groep konden echter vinden wat co-auteur Richard Shine, een bioloog aan de Macquarie University in Australië, de 'Goudlokjeszone' noemt, de plek in het ei waar de temperatuur niet te heet of te koud is, maar een ideale 84, 2 graden Fahrenheit. Onder deze embryo's werd geslachtsselectie gerandomiseerd, waardoor een vrijwel gelijkmatige verdeling tussen mannen en vrouwen werd geproduceerd.
In een persbericht zegt Shine dat de Goldilocks Zone mogelijk de verdediging van schildpadden is tegen thermische omstandigheden in verband met wisselende temperaturen.
Hij voegt eraan toe: "Dit zou kunnen verklaren hoe reptielen met temperatuurafhankelijke geslachtsbepaling erin geslaagd zijn eerdere periodes in de geschiedenis van de aarde te overleven toen de temperaturen veel warmer waren dan nu."
Toch vertelt Shine aan Science Camero dat het niet altijd mogelijk is om de ideale temperatuur voor willekeurige selectie te vinden. Embryo's kunnen alleen binnen een bepaald gebied bewegen en als de buitentemperatuur extreme niveaus bereikt, is er "nergens koel genoeg ... om de Goldilocks Zone te verkrijgen."
Volgens Kennedy van NPR benadrukken Shine en zijn collega's dat de embryo's waarschijnlijk geen bewuste beslissing nemen om mannelijk of vrouwelijk te worden. In plaats daarvan is het waarschijnlijker dat bewegen binnen het ei een onbewust evolutionair gedrag is.
De bevindingen van de wetenschappers zijn controversieel gebleken. Zoals Gerardo Cordero van de Duitse universiteit van Tübingen aan Chelsea Whyte van New Scientist uitlegt, hebben schildpadembryo's 'gewoon niet het spiervermogen om in het ei te kunnen bewegen' op het moment waarop de ontwikkeling seks begint te beïnvloeden.
Cordero, die eerder onderzoek publiceerde dat suggereert dat schildpadembryo's de lichaamstemperatuur niet vanuit het ei kunnen regelen, vertelt Camero verder: "De gegevens zijn zeer intrigerend en het zou opmerkelijk zijn als dat het geval is, maar ik denk niet dat het zo duidelijk is zoals de auteurs het laten klinken. "
Jeanine Refsnider van Ohio's University of Toledo spreekt met Ryan F. Mandelbaum van Gizmodo en noemt de bevindingen van het team overtuigend, maar wijst erop dat ze alleen van toepassing zijn op de onderzochte Chinese vijverschildpadden. Meer onderzoek moet worden uitgevoerd om te bepalen of de resultaten kunnen worden gegeneraliseerd om een breed scala aan schildpadden te omvatten.
Ongeacht deze kritieken concludeert Shine tegen Kennedy: "Het lijkt erop dat het embryo veel meer controle heeft over zijn bestemming dan we ooit hadden verwacht."
