Negli anni settanta alcune ricerche sulla riproduzione di alcuni cheloni (T. greca, E. orbicularis) hanno evidenziato che la temperatura d’incubazione delle uova influenza il sesso dei neonati.Fino a quella data si pensava che in tutti i vertebrati il sesso fosse geneticamente controllato, anche se cambi di sesso avvengono nei pesci e negli anfibi, ma successivamente alla schiusa.Studi successivi hanno mostrato che la determinazione del sesso dipendente dalla temperatura (DSDT) è ampiamente diffusa nei rettili.In alcune specie di coccodrilli, sauri e cheloni le femmine risultano da incubazione ad alte e basse temperature, mentre i maschi a quelle intermedie. La temperatura media durante questo periodo regola la direzione della differenziazione delle gonadi. All’intervallo di temperatura soglia le gonadi possono divenire ovaie o testicoli. Il meccanismo fisiologico non è ancora del tutto compreso. Alla temperatura appropriata per la produzione di un sesso piuttosto che un altro, l’enzima aromatasi è prodotto in quegli individui che diverranno femmine mentre l’enzima 5 alfa reduttasi è prodotto in quelli che diverranno maschi. Questi enzimi inducono rispettivamente la conversione di testosterone ad estradiolo per iniziare la differenziazione delle ovaie o diidrotestosterone per iniziare quella testicolare.I geni che codificano per la produzione di aromatasi o 5 alfa reduttasi sono attivati e disattivati dalla temperatura.Le implicazioni ecologiche e le conseguenze della DSDT sono affascinanti e complesse, ma soggette a continue discussione da parte dei vari studiosi.Secondo alcuni, poiché la temperatura d’incubazione determina la sex ratio della covata, la femmina avrebbe il potenziale di determinare il sesso dei propri figli selezionando il sito di deposizione in base alla temperatura.In popolazioni dove la sex ratio è spostata verso un sesso, la produzione di un maggior numero di nati dell’altro sesso, darebbe un vantaggio in fitness (capacità che un organismo ha di sopravvivere e di trasmettere i propri geni alle generazioni successive; successo biologico) a quelle femmine che hanno selezionato il sito di deposizione in base alla sex ratio della popolazione. Attualmente non ci sono studi che dimostrino che questo avvenga o come una femmina possa conoscere la sex ratio della popolazioneSecondo altri autori invece in natura il sito ed il metodo di deposizione fanno sì che alla fine il rapporto dei sessi sia proporzionale. Per fare un esempio, Osadnik (1987) ha scoperto durante esperimenti di laboratorio, che Phelsuma dubia (un geco diurno del Madagascar) tendeva a produrre più maschi quando le uova erano incubate alle più alte temperature del range. In particolare temperature d’incubazione superiori ai 30°C producono più maschi e temperature inferiori più femmine.Ulteriori esperimenti, hanno prodotto l’interessante risultato che, se la temperatura varia nell’arco della giornata tra 20 e 32°C viene prodotto circa lo stesso numero di maschi e femmine. Esperimenti sul campo hanno dato simili risultati. In particolare in un sito di deposizione comunitario a Mahajamga, Osadnik ha misurato variazioni giornaliere di temperatura tra i 23,5 ed i 32,2°C ed è stato in grado di determinare che la sex ratio dei neonati in quel sito era di 1:1.La conclusione di questi esperimenti sembrerebbe essere che il fenomeno della variazione della sex ratio dipendente dalla temperatura, sia solamente un “problema di laboratorio”. Le variazioni che si verificano nei siti di deposizione in natura producono una sex ratio bilanciata tra i due sessi, in condizioni d’incubazione artificiale invece la temperatura è costante e provoca il “problema”La DSDT però, potrebbe avere significative conseguenze sulla popolazione associate alla predazione dei nidi. In ambienti naturali, dove c’è un mosaico di siti di deposizione disponibili basati sulla temperatura (ad esempio siti ombreggiati sotto gli alberi o al contrario siti in aree aperte non ombreggiate) e dove tale mosaico porta come risultato globale un rapporto tra i sessi paritario, una predazione basata sul sito di deposizione, potrebbe causare la perdita di un numero sostanzioso d’individui di un sesso piuttosto che di un altro, con il risultato di una deviazione della sex ratio.Variazioni nella temperatura terrestre potrebbero influenzare la struttura delle popolazioni animali con DSDT. Cambiamenti climatici, sia dovuti ad eventi ciclici naturali sia all’innalzamento globale della temperatura causati dall’uomo, potrebbero riflettersi in cambiamenti della temperatura dei siti di deposizione e quindi della sex ratio delle popolazioni e quindi avere conseguenze sulla sopravvivenza delle specie. In ogni caso, la comprensione di questo fenomeno,potrebbe essere utile per finalità conservazionistiche per aumentare il quoziente riproduttivo di specie minacciate d’estinzione e sottoposte a progetti di riproduzione in cattività. Pubblicato su Animalia n. 1 gennaio 2003
DETERMINAZIONE DEL SESSO IN FUNZIONE DELLA TEMPERATURA
Negli anni settanta alcune ricerche sulla riproduzione di alcuni cheloni (T. greca, E. orbicularis) hanno evidenziato che la temperatura d’incubazione delle uova influenza il sesso dei neonati.Fino a quella data si pensava che in tutti i vertebrati il sesso fosse geneticamente controllato, anche se cambi di sesso avvengono nei pesci e negli anfibi, ma successivamente alla schiusa.Studi successivi hanno mostrato che la determinazione del sesso dipendente dalla temperatura (DSDT) è ampiamente diffusa nei rettili.In alcune specie di coccodrilli, sauri e cheloni le femmine risultano da incubazione ad alte e basse temperature, mentre i maschi a quelle intermedie. La temperatura media durante questo periodo regola la direzione della differenziazione delle gonadi. All’intervallo di temperatura soglia le gonadi possono divenire ovaie o testicoli. Il meccanismo fisiologico non è ancora del tutto compreso. Alla temperatura appropriata per la produzione di un sesso piuttosto che un altro, l’enzima aromatasi è prodotto in quegli individui che diverranno femmine mentre l’enzima 5 alfa reduttasi è prodotto in quelli che diverranno maschi. Questi enzimi inducono rispettivamente la conversione di testosterone ad estradiolo per iniziare la differenziazione delle ovaie o diidrotestosterone per iniziare quella testicolare.I geni che codificano per la produzione di aromatasi o 5 alfa reduttasi sono attivati e disattivati dalla temperatura.Le implicazioni ecologiche e le conseguenze della DSDT sono affascinanti e complesse, ma soggette a continue discussione da parte dei vari studiosi.Secondo alcuni, poiché la temperatura d’incubazione determina la sex ratio della covata, la femmina avrebbe il potenziale di determinare il sesso dei propri figli selezionando il sito di deposizione in base alla temperatura.In popolazioni dove la sex ratio è spostata verso un sesso, la produzione di un maggior numero di nati dell’altro sesso, darebbe un vantaggio in fitness (capacità che un organismo ha di sopravvivere e di trasmettere i propri geni alle generazioni successive; successo biologico) a quelle femmine che hanno selezionato il sito di deposizione in base alla sex ratio della popolazione. Attualmente non ci sono studi che dimostrino che questo avvenga o come una femmina possa conoscere la sex ratio della popolazioneSecondo altri autori invece in natura il sito ed il metodo di deposizione fanno sì che alla fine il rapporto dei sessi sia proporzionale. Per fare un esempio, Osadnik (1987) ha scoperto durante esperimenti di laboratorio, che Phelsuma dubia (un geco diurno del Madagascar) tendeva a produrre più maschi quando le uova erano incubate alle più alte temperature del range. In particolare temperature d’incubazione superiori ai 30°C producono più maschi e temperature inferiori più femmine.Ulteriori esperimenti, hanno prodotto l’interessante risultato che, se la temperatura varia nell’arco della giornata tra 20 e 32°C viene prodotto circa lo stesso numero di maschi e femmine. Esperimenti sul campo hanno dato simili risultati. In particolare in un sito di deposizione comunitario a Mahajamga, Osadnik ha misurato variazioni giornaliere di temperatura tra i 23,5 ed i 32,2°C ed è stato in grado di determinare che la sex ratio dei neonati in quel sito era di 1:1.La conclusione di questi esperimenti sembrerebbe essere che il fenomeno della variazione della sex ratio dipendente dalla temperatura, sia solamente un “problema di laboratorio”. Le variazioni che si verificano nei siti di deposizione in natura producono una sex ratio bilanciata tra i due sessi, in condizioni d’incubazione artificiale invece la temperatura è costante e provoca il “problema”La DSDT però, potrebbe avere significative conseguenze sulla popolazione associate alla predazione dei nidi. In ambienti naturali, dove c’è un mosaico di siti di deposizione disponibili basati sulla temperatura (ad esempio siti ombreggiati sotto gli alberi o al contrario siti in aree aperte non ombreggiate) e dove tale mosaico porta come risultato globale un rapporto tra i sessi paritario, una predazione basata sul sito di deposizione, potrebbe causare la perdita di un numero sostanzioso d’individui di un sesso piuttosto che di un altro, con il risultato di una deviazione della sex ratio.Variazioni nella temperatura terrestre potrebbero influenzare la struttura delle popolazioni animali con DSDT. Cambiamenti climatici, sia dovuti ad eventi ciclici naturali sia all’innalzamento globale della temperatura causati dall’uomo, potrebbero riflettersi in cambiamenti della temperatura dei siti di deposizione e quindi della sex ratio delle popolazioni e quindi avere conseguenze sulla sopravvivenza delle specie. In ogni caso, la comprensione di questo fenomeno,potrebbe essere utile per finalità conservazionistiche per aumentare il quoziente riproduttivo di specie minacciate d’estinzione e sottoposte a progetti di riproduzione in cattività. Pubblicato su Animalia n. 1 gennaio 2003