Warren, C. R. A. T. Breitenbach, R. M. Bowden & R. T. Paitz (2025): Responsiveness to cold snaps by turtle embryos depends on exposure timing and duration. – Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 292(2038): 20242445.
Die Reaktion von Schildkrötenembryonen auf Kälteeinbrüche hängt vom Zeitpunkt und der Dauer der Exposition ab.
Trachemys scripta scripta,
© Hans-Jürgen Bidmon
Die Charakterisierung der Reaktion von Organismen auf vorübergehende Temperaturschwankungen kann unser Verständnis ihrer Anfälligkeit für den Klimawandel verbessern. Frühere Studien an der Süßwasserschildkröte Trachemys scripta haben gezeigt, dass der Zeitpunkt und die Dauer von Hitzewellen erhebliche Auswirkungen auf die Reaktion von Genen haben können, die an der Entwicklung der Keimdrüsen und der Produktion weiblicher Jungtiere beteiligt sind. Bisher wurde jedoch noch nicht untersucht, wie sich die Reaktion dieser Gene auf vorübergehende Kälteeinbrüche auf die Gonadenentwicklung und die Produktion von männlichen Tieren auswirken kann. Wir haben untersucht, wie sich der Zeitpunkt von Kälteeinbrüchen auf die Genexpression der Gonaden bei Embryonen von T. scripta auswirkt und wie die Dauer eines frühen Kälteeinbruchs das resultierende Geschlechterverhältnis der Jungtiere beeinflusst. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Reaktionsfähigkeit auf Kälte im Laufe der Entwicklung schnell ändert, sodass Gene, die zu Beginn der Exposition am Inkubationstag 14 reagierten, anders reagierten, wenn die Exposition nur vier oder acht Tage später erfolgte. Die Daten zum Geschlechterverhältnis zeigten, dass Embryonen, die einem frühen Kälteeinbruch ausgesetzt waren, auch eine lange Exposition (>20 Tage) benötigen, bevor sich die meisten für die Hodenentwicklung entscheiden, was darauf hindeutet, dass warme Basistemperaturen ihre Empfindlichkeit gegenüber späteren Kälteeinbrüchen verringern können. Diese Ergebnisse zeigen, wie sich die individuellen Reaktionen auf die Inkubationstemperatur während der Entwicklung von Schildkröten schnell ändern können und wichtige Auswirkungen auf das Geschlechterverhältnis haben.
Kommentar von H.-J. Bidmon
Diese Arbeit beschreibt für T. scripta eine interessante Reaktion auf Kälte denn zu Beginn wurden alle Eier bei 31±3 ºC für 14 Tage inkubiert und anschließend für unterschiedlich lange Perioden 0-24 Tage bei 26±3 °C inkubiert wonach die Temperatur wieder 31±3 °C erreichte. Zu den verschiedenen Zeitpunkten wurden die geschlechtsassoziierten Genexpressionsmuster analysiert und 6 Wochen nach dem Schlupf wurde für jede Temperaturabsenkungsphase das Geschlechterverhältnis bestimmt. Es zeigte sich, dass bei den Schlüpflingen die für 0, 3, 6 und 9 Tage abgekühlt worden waren nur Weibchen geschlüpften waren. Bei Tag 12 schlüpften 5,3 % als Männchen bei Tag 15 ergaben sich 20 %, bei Tag 21 50 % und bei Tag 24 73,7 % Männchen. Insofern zeigt diese Studie hier, dass nach einer anfänglichen Weibchen produzierenden Temperatur der nachfolgende Temperaturabfall mindestens für 12 Tage bestehen bleiben muss um bei einigen Embryonen die männliche Entwicklung einzuleiten. Allerdings wurde hier auch nur eine sehr moderate Abkühlung auf 26±3 °C getestet, deshalb bleibt die Frage offen was noch tiefere Temperaturen ausmachen würden, die hier vielleicht vermieden wurden um die Mortalitätsraten gering zu halten, um am Ende noch genug Schlüpflinge für die statistische Absicherung der Daten zu haben.
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Trachemys scripta scripta – Gelbwangen-Schmuckschildkröte