Jaszczurki zmieniające płeć w zależności od pogody

Badane jaszczurki Pogona vitticeps posiadają chromosomy płci oznaczone literami Z i W. Posiadanie pary chromosomów ZZ w normalnym przypadku oznacza samca, a para ZW samicę. Jednak jeżeli jajka, z których mogłyby wykluć się samce, są wystawione na działanie temperatury powyżej 32 st. Celsjusza, logika całego procesu zostaje wywrócona do góry nogami. Nawet jeżeli układ chromosomów sugeruje, że osobnik jest rodzaju męskiego, wysoka temperatura sprawia, że embriony oznaczone parą ZZ dorastają jako osobniki żeńskie.

U stu trzydziestu jeden jaszczurek, które złapał zespół Clare Holleley, wyniki badań laboratoryjnych ujawniły, że jedenaście samic nie posiadało chromosomu W, który jest przypisany płaci żeńskiej. Jaszczurki te miały parę chromosomów ZZ, które oznaczają samca, co stanowi pierwszy przypadek zmiennopłciowych gadów zaobserwowany na wolności.

Co więcej zespół Holleley odkrył, że te zmiennopłciowe samice z parą chromosomów ZZ mogą mieć wielki wpływ na populację. Skrzyżowano je z samcami z parą chromosomów męskich, które nie zmieniły płci. Nie tylko samice z chromosomami męskimi okazały się płodne, ale złożyły dwa razy więcej jajek niż samice o chromosomach żeńskich (ZW).

Okazało się, że jeżeli oboje rodziców miało chromosomy ZZ, jaszczurka, która wykluje się z jajka, też będzie miała parę chromosomów ZZ – genetycznie będzie samcem. „Doszło do zupełnego zniknięcia chromosomu żeńskiego w obrębie generacji” – mówi Holleley. Co więcej zmiennopłciowe samice z chromosomami ZZ przekazały również swojemu potomstwu skłonność do zmiany płci. Ich embriony będą mogły dokonać takiej zamiany w nieznacznie niższej temperaturze niż jajka złożone przez matki z chromosomami ZW.

W efekcie płeć byłaby całkowicie determinowana przez temperaturę, a nie układ chromosomów. Jaszczurki mogłyby rozwijać się jako samce lub (jeżeli temperatura odpowiednio wzrośnie) jako samice – efektywnie zmieniając jeden reżim determinacji płciowej na drugi.

Biorąc pod uwagę zmiany klimatu, mechanizm zmiany płci może mieć przebieg lawinowy. Jeżeli samice z parą chromosomów ZZ będą miały więcej jajek, którym przekażą umiejętność zmiany płci pod wpływem temperatury, to kilka okresów upałów występujących w nieodpowiednim czasie może przyczynić się do radykalnego spadku liczby samców, pomimo że wiele osobników w obrębie generacji będzie miało męskie chromosomy. Efektem tego procesu może być całkowite wyginięcie gatunku.

Do tej pory sądzono, że o tym, czy embrion stanie się samcem czy samicą, mogą decydować dwa czynniki. W przypadku gadów, takich jak węże i jaszczurki, są to chromosomy płci. U gadów, krokodyli czy aligatorów płeć embrionu determinowana jest przez temperaturę, której gwałtowny skok prawdopodobnie prowadzi do hamowania genów męskich i występowania w miocie większej ilości samic. Agama brodata jest dowodem na to, że występuje też trzecia możliwość, która jest czymś w rodzaju ewolucyjnego przeskoku między dwoma wyżej wymienionymi sposobami.

Ewenement ten był znany w warunkach laboratoryjnych, ale do tej pory nie było jasne, czy proces ten występuje w naturze i jaki jest jego wpływ na rozwój gatunku.

„Do tej pory nikt nie wiedział, czym ten mechanizm mógłby przyczynić się populacji jaszczurek” - odpowiada Clare Holleley z University of Canberra w Australii.

Agama brodata jest w Australii bardzo rozpowszechnionym gatunkiem, który żyje w bezpośrednim sąsiedztwie człowieka. W słoneczne dni jaszczurki wygrzewają się na słońcu, można je też zaobserwować na płotach okalających podwórka. Ich dostępność czyniła z nich wdzięczny obiekt badań. „Wystarczyło podjechać do nich samochodem, założyć pętle na szyję i odwrócić je brzuchem do góry, żeby zobaczyć jakiej są płci. – opowiada Holleley – Jeżeli wiesz, gdzie patrzeć, rozpoznanie płci jest dość łatwe”. (PAP)

akr/ mrt/