Zhang, Changyi, Shufen Jiang, Kenneth B. Storey & Wenyi Zhang (2025): Better Transcriptomic Stability and Broader Transcriptomic Thermal Response Range Drive the Greater Thermal Tolerance in a Global Invasive Turtle Relative to Native Turtle. – Integrative Zoology: Early View.
Eine bessere Transkriptomstabilität und ein breiterer thermischer Reaktionsbereich des Transkriptoms führen zu einer höheren Wärmetoleranz bei einer global invasiven Schildkrötenart im Vergleich zu einheimischen Schildkröten.
DOI: 10.1111/1749-4877.12959 ➚
Mauremys reevesii,
einjähriges Jungtier im Aquaterrarium
© Hans-Jürgen Bidmon
Eine größere Wärmetoleranz invasiver Arten begünstigt ihr Überleben und ihre Ausbreitung bei extremen Klimaereignissen, insbesondere bei globaler Erwärmung. Die Aufdeckung der Mechanismen, die den interspezifischen Unterschieden in der Wärmetoleranz zwischen invasiven und einheimischen Arten zugrunde liegen, kann helfen, den Invasionsprozess zu verstehen und potenzielle Eindringlinge vorherzusagen. Hier verknüpfen wir die Veränderungen in der globalen Transkriptomik und der antioxidativen Abwehr bei verschiedenen Temperaturen mit den Unterschieden in den thermischen Grenzen der Jungtiere einer erfolgreichen global invasiven Schildkröte, Trachemys scripta elegans, und einer einheimischen Schildkröte in China, Mauremys reevesii. Die beiden Arten zeigen unterschiedliche Wärmetoleranzen und haben in Lebensräumen mit Überhitzungsgefahr koexistiert. Der größte Teil der Transkriptionsreaktion in Folge von thermischem Stress ist bei beiden Schildkrötenarten konserviert, einschließlich der Reaktionen auf Proteinfaltung oder DNA-Schäden, die bei relativ moderatem thermischen Stress aktiviert werden, und der Regulierung des Zellzyklus und der Apoptose bei schwerem thermischen Stress. Die größere Hitzetoleranz von T. scripta elegans kann mit einem stabileren globalen Transkriptom während des Hitzestresses in Verbindung gebracht werden, mit Ausnahme der notwendigen Stressreaktionen, und einem breiteren thermischen Bereich der kontinuierlichen Hochregulierung der wichtigsten Mechanismen, die das Überleben unter Hitzestress fördern, hauptsächlich die Proteinfaltung und die negative Regulierung der Apoptose. Unter extrem heißen Bedingungen können die gegensätzlichen Veränderungstendenzen von Genen, die an Überlebensmechanismen bei thermischem Stress beteiligt sind, zwischen invasiven und einheimischen Schildkröten auf Unterschiede im Energieumsatz zurückzuführen sein. Die vorliegende Studie bietet Einblicke in die Mechanismen physiologischer Unterschiede zwischen invasiven und einheimischen Arten angesichts globaler Transkriptionsveränderungen und hilft, erfolgreiche Invasionen zu verstehen und potenziell invasive Arten vorherzusagen.
Kommentar von H.-J. Bidmon
Es verwundert nicht, dass hier ähnliche Genexpressionsmuster bei Hitzestress in beiden Spezies gefunden wurden. Aber ich denke diese Untersuchung und der Vergleich greift etwas zu kurz, denn es gibt ja auch andere Faktoren wie etwa Körpergrößenunterschiede, Färbung und unterschiedliche zum Teil adaptive Verhaltensweisen, die sich auf die Hitzetoleranz auswirken.
Literatur
Roe, J. H., A. Georges & B. Green (2008): Energy and Water Flux during Terrestrial Estivation and Overland Movement in a Freshwater Turtle. – Physiological and Biochemical Zoology 81(5): 570-583 oder Abstract-Archiv.
Galerien
Mauremys reevesii – Chinesische Dreikielschildkröte
Trachemys scripta elegans – Rotwangen-Schmuckschildkröte