Girondot, Marc, Emily Turla, Kirsty Scott & Jeanette Wyneken (2026): Male production in green sea turtles under a feminizing climate: A validated model of sex ratios with temperature-dependent sex determination. – Journal of Animal Ecology Early View.
Die Produktion von Grünen Meeresschildkröten bei einem verweiblichenden Klima: Ein validiertes Modell für die Geschlechterverhältnisse bei einer temperaturabhängigen Geschlechtsausprägung.
DOI: 10.1111/1365-2656.70334 (externer Link)
Chelonia mydas,
© Hans-Jürgen Bidmon
Grüne Meeresschildkröten (Chelonia mydas) sind weltweit verbreitet und nutzen tropische und subtropische Strände zur Eiablage. Grüne Meeresschildkröten weisen eine temperaturabhängige Geschlechtsbestimmung (TSD) auf, einen Mechanismus, bei dem die Inkubationstemperatur während eines kritischen Entwicklungszeitraums das Geschlecht der Nachkommen bestimmt. Mit dem Anstieg der globalen Temperaturen könnten viele nistende Populationen zunehmend ein weiblich dominiertes Geschlechterverhältnis hervorbringen, was Bedenken hinsichtlich der langfristigen Lebensfähigkeit der Populationen aufkommen lässt. Unsere Fähigkeit, demografische Risiken einzuschätzen, wurde durch das Fehlen validierter Modelle behindert, die vor Ort erfasste Nisttemperaturen genau in Geschlechterverhältnisse umrechnen. In dieser Studie kombinieren wir hochauflösende Temperaturdaten von 62 überwachten Nestern mit bekannten Geschlechterverhältnissen der Schlüpflinge (n = 594 Individuen), um ein Vorhersagemodell für das Geschlechterverhältnis bei Grünen Meeresschildkröten zu entwickeln und zu validieren. Wir haben mehrere methodische Innovationen entwickelt, um die Auswirkungen der temperaturabhängigen Geschlechtsbestimmung (TSD) unter natürlichen Bedingungen zu untersuchen. Erstens entwickelten wir einen neuartigen Ansatz zur Quantifizierung der räumlichen Temperaturheterogenität (H, Bereich zwischen dem 2,5. und 97,5. Perzentil der paarweisen Unterschiede der zur gleichen Zeit aufgezeichneten Nisttemperaturen) an einem Niststrand. Die mediane Heterogenität des Strandes beträgt 1,58 °C (95 %-Glaubwürdigkeitsintervall: 1,52–1,64 °C). Zweitens konnten wir mithilfe eines bayesschen Mixed-Model-Ansatzes und experimenteller Daten von 1.480 Embryonen, die bei konstanten Temperaturen unter verschiedenen Feuchtigkeitsbedingungen inkubiert wurden, genetische und/oder mütterliche Unterschiede zwischen den Gelegegruppen hinsichtlich der thermischen Empfindlichkeit der Schätzungen des Geschlechterverhältnisses nachweisen, jedoch keinen Einfluss der regionalen Managementeinheiten (RMU). Drittens passten wir neun Modelle zur Schätzung der Geschlechterverhältnisse im Feld an; das Modell mit der besten Leistung kombinierte eine thermische Reaktionsnorm der Sexualisierung mit einer Sensitivitätsfunktion über den thermosensitiven Zeitraum (TSP) hinweg und zeigte, dass sowohl der Zeitpunkt als auch das Ausmaß der Temperatureinwirkung die Geschlechtsbestimmung beeinflussen. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass aufgrund von Temperaturheterogenität, zeitlicher Autokorrelation der Nisttemperaturen – die die Varianz des Geschlechterverhältnisses erhöhte – sowie einer nichtlinearen Empfindlichkeit gegenüber Temperaturen, die die Produktion von Männchen begünstigen, auch unter scheinbar weiblich-produzierenden Bedingungen Männchen entstehen können. Diese Studie setzt einen neuen Standard für die Vorhersage von Geschlechterverhältnissen bei Reptilien mit TSD und liefert wichtige Erkenntnisse für Bestandsabschätzungen und adaptive Naturschutzplanung unter sich ändernden klimatischen Bedingungen.
Kommentar von H.-J. Bidmon
Diese Arbeit liefert wirklich interessante Daten und hat sich sehr bemüht Vorhersagemodelle anhand von echten Nestdaten zu evaluieren, wobei auch etliche andere Variablen mit einbezogen wurden (siehe auch Janzen et al., 2018; Carter et al., 2029; Stokes et al., 2024; Girondot, 2026). Insofern handelt es sich um einen ernstzunehmenden Versuch ein optimiertes Vorhersagemodell für die sich unter den Klimawandelszenarien ergebenden Geschlechterverhältnisse für eine Art zu erarbeiten. Was mich dabei fasziniert ist die Erkenntnis, dass zumindest die Suppenschildkröte auch weiterhin die Potenz zum Überleben von Warmphasen besitzt. Etwas, was man erwarten sollte, wenn man sich vor Augen führt, dass die Chelonier schon einige Warmzeiten im Laufe ihrer Evolution überdauert haben müssen, wobei es auch schon recht schnell verlaufende Phasen von Temperaturveränderungen gab. Wenn wir dabei berücksichtigen, dass zumindest Meeresschildkröten in ihrem relativ barrierefreien offenen Lebensraum zudem ihre Nistplätze belagern können, um optimalere Inkubationsbedingungen zu realisieren, dann scheint ihr Überleben fast schon mehr davon abzuhängen, ob wir ihnen diese Möglichkeiten auch weiterhin erhalten und nicht wie bei Esposito et al. (2026) schon angedeutet zunehmend, wenn schon nicht durch Bebauung, dann auch zunehmend durch Umweltbelastungen zu Nichte machen.
Literatur
Carter, A. W., R. T. Paitz & R. M. Bowden (2019): The Devil is in the Details: Identifying Aspects of Temperature Variation that Underlie Sex Determination in Species with TSD. – Integrative and Comparative Biology 59(4): 1081-1088 oder im Abstract-Archiv.
Esposito, Mauro, Sara Lambiase, Roberto Miniero, Cynthia C. Muñoz, Peter Vermeiren, Fulvio Maffucci, Gianfranco Brambilla, Sandra Hochscheid, Pasquale Gallo & Silvia Canzanella (2026): Occurrence and toxicological assessment of PCDD/Fs and PCBs in loggerhead turtle eggs undergoing climate-induced nesting expansion in the southern Tyrrhenian Sea. – Aquatic Toxicology 298: 107881; DOI: 10.1016/j.aquatox.2026.107881 (externer Link).
Girondot, Marc (2026): The Wrong Assumptions of the Effects of Climate Change on Marine Turtle Nests with Temperature-Dependent Sex Determination. – Animals 16(1): 97 oder im Abstract-Archiv.
Janzen, F. J., D. M. Delaney, T. S. Mitchell & D. A. Warner (2019): Do covariances between maternal behavior and embryonic physiology drive sex-ratio evolution under environmental sex determination?. – Journal of Heredity 110(4): 411-421; DOI: 10.1093/jhered/esz021 (externer Link).
Janzen, F. J., L. A. Hoekstra, R. J. Brooks, D. M. Carroll, J. W. Gibbons, J. L. Greene, J. B. Iverson, J. D. Litzgus, E. D. Michael, S. G. Parren, W. M. Roosenburg, G. F. Strain, J. K. Tucker & G. R. Ultsch (2018): Altered spring phenology of North American freshwater turtles and the importance of representative populations. – Ecology and Evolution 8(11): 5815-5827 oder im Abstract-Archiv.
Krueger, Caleb J., Marc Girondot & Fredric J. Janzen (2026): The tortoise and the air: climate shapes sex-ratio reaction norm variation in turtles. – Evolution 79(9): 1923–1936; DOI: 10.1093/evolut/qpaf126 (externer Link).
Stokes, H. J., J.-O. Laloë, N. Esteban & G. C. Hays (2024): Empirical evidence for the extent of spatial and temporal thermal variation on sea turtle nesting beaches. – Journal of Thermal Biology 125(6): 103965 oder im Abstract-Archiv.
Galerien
Chelonia mydas – Grüne Meeresschildkröte