Chinese vijverschildpadden zonnen zichzelf om hun lichaamstemperatuur te reguleren. Foto door Flickr-gebruiker Peter
Bezoek een zonnige vijver in een weide, park of dierentuin en je zult waarschijnlijk schildpadden zien zonnebaden op boomstammen en kleine hagedissen die rondhangen op warme rotsen. Als je in het zuiden bent, zie je misschien zelfs een alligator luieren op een helder stuk kust.
Ectothermen (beter bekend als koudbloedige dieren) zoals deze reptielen moeten heen en weer pendelen tussen schaduw en zon om hun lichaamstemperatuur handmatig te regelen. Insecten, vissen, amfibieën en reptielen doen het allemaal. Nieuw onderzoek suggereert nu dat deze dieren hun temperatuurregulerende taken veel eerder beginnen dan eerder werd gedacht - terwijl ze dat wel zijn embryo's ingekapseld in hun eieren.
Eerder dachten onderzoekers aan het ontwikkelen van embryo's als afgesneden van de buitenwereld. Maar in 2011 ontdekten onderzoekers dat Chinese zachtschildpaddenembryo's tussen warmere of koelere plekken in hun eieren konden bewegen, hoewel ze in zo'n vroeg ontwikkelingsstadium geen voeten hadden. Sommige van dezelfde Chinese en Australische onderzoekers die die oorspronkelijke bevindingen publiceerden, besloten verder te onderzoeken om te zien hoe weloverwogen deze bewegingen zijn.
"Verplaatsen reptielenembryo's zich van gevaarlijk hoge temperaturen naar warme temperaturen?", Vroeg het team zich af in het tijdschrift Biology Letters . "En is dergelijke embryonale beweging te wijten aan actieve thermoregulatie, of (eenvoudiger) aan passieve embryonale herpositionering veroorzaakt door lokale hitte-geïnduceerde veranderingen in viscositeit van vloeistoffen in het ei?"
Met andere woorden, bewegen ongeboren reptielen doelbewust van de ene plek naar de andere in hun eieren, net zoals een volwassen dier dat doet? Het team besloot deze vragen te onderzoeken door te experimenteren met embryo's van schildpadden. Ze incubeerden 125 eieren van Chinese driekielige vijverschildpadden. Ze wezen willekeurig elk van de eieren toe aan een van de vijf temperatuurgroepen: constante temperatuur, heet aan de bovenkant / koel aan de onderkant, of op een reeks van hitte gericht naar een uiteinde van het ei.
Een embryo in het midden van een van de eieren van de onderzoekers. Foto door Zhao et al, Biology Letters
Toen ze met het experiment begonnen, zaten de meeste embryo's in het midden van hun eieren. Een week nadat ze werden blootgesteld aan de verschillende temperatuurgroepen, meette het team opnieuw de positie van de babyschildpadden in de eieren. Na 10 dagen meten de onderzoekers opnieuw de posities van de schildpadden en injecteerden vervolgens de helft van de eieren met een gif dat de zich ontwikkelende embryo's euthaniseerde. Uiteindelijk namen ze na nog een week een laatste meting van de zich ontwikkelende schildpadden en geëuthaniseerde schildpadden.
De schildpadden in de eieren die op een constante temperatuur werden gehouden of die in de groep “warm aan de bovenkant / koel aan de onderkant” hadden de neiging niet te verschuiven in hun eieren, vonden de onderzoekers. Degenen die tot de groepen behoorden die slechts aan één uiteinde van hun ei warme temperaturen ervoeren, bewogen zich echter wel. Ze werden aangetrokken door warme omstandigheden (84-86 ° F), maar als dingen te extreem opwarmden (91 ° F), liepen ze naar de koelere kant van hun ei. Cruciaal is dat de embryo's die de onderzoekers hadden geëuthanaseerd, niet meer bewogen nadat ze de dosis gif hadden gekregen. Dit laat zien dat de embryo's zelf, niet een of ander passief fysiek proces, aan het verschuiven zijn.
De schildpadembryo's gedragen zich volgens de onderzoekers net als volwassen reptielen bij het thermoreguleren van hun lichaam. Ze worden opgewarmd en afgekoeld door ze naar warmtebronnen te verplaatsen. Voor soorten zoals schildpadden speelt de temperatuur tijdens de ontwikkeling een belangrijke rol bij het bepalen van het geslacht van het embryo. Schildpadnesten, die in het zand zijn begraven, ervaren vaak een scala aan verschillende temperaturen, dus embryo's kunnen een rol spelen bij het bepalen van hun eigen geslacht en lopen naar de koelere kant van het ei als ze zin hebben om een man te worden, of de warmer als ze meer vrouwelijk zijn, schrijven de auteurs.
