Los embriones de tortuga pueden tener algo que decir para decidir su sexo

Turtle embrioye et al. / biología actual

A 27,9 °C, aproximadamente el mismo número de tortugas macho y hembra emergerán de los nidos de la tortuga de estanque china Mauremys reevesii. Ligeramente más cálido, y nacerán más hembras; un poco más fresco, y habrá más machos.

Durante mucho tiempo se pensó que los embriones de reptiles en desarrollo que tienen una determinación sexual dependiente de la temperatura aceptaban pasivamente su destino basado en el clima. Pero ahora, una nueva investigación sugiere que al menos en M. reevesii, los embriones pueden moverse para encontrar regiones ligeramente más frías o más cálidas dentro de sus óvulos y, por lo tanto, tener cierto control sobre el sexo en el que se desarrollan. Los autores proponen que esta capacidad puede ayudar a compensar los cambios drásticos en la proporción de sexos en toda la población que se están produciendo debido al cambio climático. Los hallazgos aparecen hoy (1 de agosto) en Current Biology. 

“Me parece fascinante que [los movimientos embrionarios] puedan contribuir de manera importante a la producción…

El ecólogo conductista Wei-Guo Du del Instituto de Zoología de la Academia de Ciencias de China en Beijing y sus colegas descubrieron en 2011 que los embriones de tortuga pueden moverse hacia regiones más cálidas de sus huevos, y sospecharon que esto podría influir sexo de la descendencia. Sin embargo, desde entonces otros investigadores han cuestionado esta idea, argumentando que no existe un gradiente térmico lo suficientemente fuerte entre los huevos de reptiles y que los embriones simplemente no tienen la capacidad de moverse.

Para probar su hipótesis, Du y sus colegas comenzó midiendo cuánto pueden variar las temperaturas entre los dos extremos de un huevo. En los huevos que desenterraron de una docena de nidos de tortugas junto a una piscina al aire libre en una granja de tortugas comercial, encontraron diferencias dramáticas en la temperatura, dice Du: la diferencia fue de 1,2 C en promedio y podría llegar a 4,7 C.

Para averiguar si los embriones de tortuga en desarrollo se mueven en frío hacia regiones más cálidas o más frías dentro del huevo, los científicos interrumpieron su capacidad para detectar la temperatura aplicando en el exterior del huevo una sustancia química llamada capsazepina, que supuestamente bloquea los canales iónicos que actúan como calor. sensores en cocodrilos y lagartijas.

En el laboratorio, el equipo colocó una fuente de calor en un extremo de los huevos tratados con capsazepina, acercó una luz a los huevos para que pudieran ver su contenido y marcó los embriones posición dentro del huevo. Después de una semana, observaron que estos embriones apenas se habían movido, mientras que los embriones no tratados se habían movido unos milímetros hacia el extremo más cálido del huevo.

Para ver si esto tendría algún efecto en la proporción de sexos de nidadas, el equipo sacó huevos de alrededor de 20 nidos, cada uno con ocho huevos en promedio. Trataron a la mitad de ellos con capsazepina y los colocaron a todos en nidos al azar. Tres meses después de la eclosión, sexaron a los animales mediante la inspección de sus gónadas.

El efecto de la capsazepina en relación con los huevos no tratados varió según la temporada. Cuando los huevos se desarrollaron en los meses más fríos, la mayoría de los huevos tratados y no tratados eclosionaron como machos, y en los meses cálidos casi todos eran hembras.

Pero cuando la temperatura ambiente rondaba los 28 °C, la temperatura fundamental a la que los machos se vuelven hembras la diferencia entre los huevos tratados y no tratados se hizo evidente: los huevos tratados con capsazepina se sesgaron fuertemente hacia los machos cuando las temperaturas descendieron un poco por debajo de esa temperatura, y hacia las hembras a temperaturas ligeramente más cálidas. Los óvulos no tratados, por otro lado, parecen resistir este cambio, produciendo una proporción de sexos de 1:1.

Los autores proponen que los embriones no tratados, que tienen la capacidad de sentir la temperatura, compensan las variaciones de calor moviéndose hacia el extremo más frío. del huevo a temperaturas más cálidas, y viceversa. Esto amplía el rango de temperaturas en las que ambos sexos pueden existir en proporciones relativamente uniformes. La selección natural favorece comportamientos que aumentan la viabilidad de un individuo, en este caso, permitiéndole desarrollarse como el sexo que más se beneficiará de las condiciones actuales, escribe Du en un correo electrónico.

Pero esto solo funciona cuando la temperatura ambiente es baja. cerca de las temperaturas fundamentales, y siempre que las temperaturas varíen a lo largo del huevo. Es un mecanismo potencial que complementa otras estrategias que las tortugas tienen para manejar las variaciones climáticas, como la elección de las madres de nidos más oscuros o más profundos, explica Du.

Mauremys reevesiiwikimedia, piropiro77

Fredric Janzen, un biólogo evolutivo de la Universidad Estatal de Iowa, aún no está convencido de que los embriones puedan moverse alrededor del óvulo e influir en su sexo. Como él y otros han argumentado anteriormente, la idea es inverosímil por varias razones. En un nido real, solo se han movido básicamente un milímetro a un milímetro en un huevo de treinta y cuatro milímetros. . . no hay gradiente térmico en un milímetro, explica. Y realmente, no hay forma de que se muevan porque el saco vitelino es grande, está rodeado por una membrana impenetrable, así que no es como si estas cosas simplemente pudieran nadar. Están atrapados entre un espacio aéreo y una gran yema, agrega Janzen, quien ha colaborado con uno de los coautores del artículo pero no participó en el estudio actual.

Puede ser plausible que los embriones sean atraídos pasivamente hacia temperaturas más cálidas, como cualquier objeto en un fluido, dice Janzen. Pero no se le ocurre ninguna explicación de por qué se sentirían desproporcionadamente atraídos por temperaturas más frías en condiciones más cálidas.

Tanto Janzen como Valenzuela están de acuerdo en que los resultados serían más convincentes si los autores hubieran seguido el movimiento del embrión más de cerca, en lugar de que simplemente registrar las posiciones de los embriones antes y después de un período de una semana, especialmente porque las temperaturas de los nidos en la naturaleza pueden fluctuar mucho a lo largo de un día determinado. No está claro si los embriones se movieron dentro de la semana entre las mediciones, señala Valenzuela, quien también colaboró con uno de los coautores del estudio en el pasado, pero no participó en la nueva investigación.

En el artículo, Du y su Los colegas enfatizan el potencial de la termorregulación embrionaria para ayudar a mejorar los efectos del cambio climático. Utilizando un modelo de cambio climático para predecir la proporción de sexos de las tortugas de estanque chinas, descubren que la capacidad de termorregulación conduce a proporciones de sexos más uniformes que cuando no se tiene en cuenta la termorregulación. Pero Valenzuela señala que la capacidad de los embriones de reptiles para hacerlo probablemente sea extremadamente limitada, dado que su influencia en su sexo está restringida a un rango muy estrecho de temperaturas.

Los resultados extraordinarios justifican el escepticismo, concluye Janzen. Realmente espero con ansias la posibilidad de que estos hallazgos puedan ser replicados por científicos que estudien otras especies con esta determinación sexual dependiente de la temperatura. Eso ciertamente daría una mejor idea de la generalidad de sus resultados.

Y. Ye et al., Los embriones de tortugas pueden influir en sus propios destinos sexuales, Current Biology, doi:10.1016/j.cub. 2019.06.038, 2019. 

Katarina Zimmer es una periodista independiente residente en Nueva York. Encuéntrela en Twitter @katarinazimmer.

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