Po prvi put se pokazalo da klimatske promjene sposoban je promijeniti spol nekih vrsta gušteri u divljini. Ovi muški reptili mogu se transformirati u plodne ženke sposobne za reprodukciju, što bi moglo imati duboke implikacije na biodiverzitet i opstanak vrsta u okruženju koje se sve toplije.
Utjecaj klimatskih promjena na spol guštera
Povećanje u temperature uzrokovane klimatskim promjenama direktno utječe na određivanje spola kod određenih vrsta reptila, kao što su australski bradati zmajevi gušteri. To je pokazala i jedna od najznačajnijih studija koju je sproveo tim sa Univerziteta u Canberri genetski muški gušteri Mogu se transformirati u ženke kada su izložene povišenim temperaturama.
Ovaj proces je u početku posmatran u laboratorij, kada su jaja guštera inkubirana na ekstremnim temperaturama. Otkriveno je da genetski XY mužjaci Mogli su razviti anatomske karakteristike ženki. Nalaz je, međutim, bio još iznenađujući kada je potvrđen u terenskim studijama, pokazujući da se ova promjena prirodno događa u priroda zbog globalnog zagrijavanja.
Dakle, spol guštera više nije određen isključivo genetikom, već i uvjetima okoline, poput temperature. Ovo otkriće otkriva ranjivost vrsta čiji pol zavisi od temperature inkubacije u uslovima klimatskih promena.
Naučni značaj ovog nalaza
Iz naučne perspektive, otkriće je pokrenulo ključna pitanja o drugim vrstama gmizavci i seksualne životinje. Sposobnost guštera da promijene spol kao odgovor na ekstremne temperature sugerira evolucijski mehanizam s dubokim implikacijama za postojanost vrste. Ove vrste evolucijskih adaptacija mogle bi biti odgovor na ubrzane promjene klime, ali bi mogle predstavljati i ranjivost ako se uvjeti nastave pogoršavati.
Kako bi potvrdili ove promjene, naučnici su uzeli genetske i anatomske uzorke od 131 divljeg guštera, otkrivši da promjene u spolu ne zavise samo od hromozoma, već i od izloženost životne sredine na visokim temperaturama. Ove molekularne studije potvrdile su da su mnogi od "revertiranih muškaraca" genetski bili muškarci, ali anatomski žene.
Ovaj mehanizam, poznat kao seksualno određivanje ovisno o temperaturi (TSD) je također primijećen kod drugih vrsta kao što su kornjače i krokodili. Kod ovih vrsta, temperatura na kojoj se jaja inkubiraju određuje da li će jedinke biti muške ili ženske.
Utjecaj na globalnu biodiverzitet
Jedan od najvećih strahova među naučnicima je da ako se ovaj fenomen ubrza, mogao bi drastično promeniti odnos polova kod mnogih vrsta, što utiče na njihovu sposobnost održive reprodukcije. U nekim populacijama u kojima se muškarci pretvaraju u ženke, reprodukcija bi mogla biti ozbiljno ugrožena, što bi dovelo do opadanja populacije.
Emblematičan slučaj je slučaj morske kornjače u Australiji, gdje je, zbog porasta temperatura na plaži, primijećeno da se do 99% beba rađa ženskog spola. Ako se ovaj trend nastavi, neke vrste bi se mogle suočiti s izumiranjem ako se učinci klimatskih promjena ne ublaže u ovim ključnim područjima inkubacije jaja.
Zašto dolazi do ovog fenomena?
Promjena spola kod ovih gmizavaca je posljedica perioda osjetljivog na temperaturu tokom kojeg visoki nivoi topline pokreću proizvodnju enzima tzv. aromataza. Ovaj enzim pretvara testosteron u estrogen, što uzrokuje da se muški embrioni razviju u ženske. Ovaj proces je nepovratan i javlja se u posljednjim fazama embrionalnog razvoja.
Ovaj fenomen je potvrđen istraživanjem koje detaljno opisuje kako termosenzitivni proteini Oni igraju ključnu ulogu u aktivaciji aromataze. Ova proizvodnja estrogena direktno utiče na razvoj reproduktivnih organa embrija, menjajući njegov pol uprkos genetskom kodu.
Evolucijske i dugoročne posljedice
Dugoročne posledice ne treba potcenjivati. Brza promjena u određivanju spola zbog porasta temperature postavlja pitanja o sposobnosti vrsta prilagođavaju se klimatskim uslovima koji se brzo menjaju. Ako tempo globalnog zagrijavanja nastavi da premašuje adaptivni kapacitet ovih vrsta, one bi mogle biti podvrgnute snažnim selektivnim pritiscima.
Neki naučnici spekulišu da bi neke vrste mogle razviti genetske mehanizme koji smanjuju uticaj temperature na određivanje pola. Međutim, ovaj evolucijski proces je neizvjestan, a brzina kojom se mora dogoditi možda neće biti dovoljna da spasi mnoge vrste.
Osim toga, klimatske promjene tjeraju neke vrste da modifikuju svoje obrasce reproduktivnog ponašanja. Na primjer, na nekim mjestima širom svijeta, kornjače su počele polagati jaja u hladnijim područjima, kao adaptivni odgovor kako bi uravnotežili omjer spolova u svom potomstvu.
Međutim, ne mogu se sve vrste prilagoditi ovoj promjeni. Na primjer, the tuatara Novog Zelanda, drevne vrste gmizavaca, u ozbiljnoj su opasnosti zbog porasta temperatura. Kod ove vrste, ako se jaja inkubiraju na temperaturama iznad 21,5 °C, svo potomstvo se rađa muško, što može dovesti do izumiranja vrste.
Konačno, ova situacija naglašava važnost ublažiti efekte globalnog zagrijavanja za očuvanje biodiverziteta. Vrste koje se oslanjaju na TSD su u posebnom riziku ako se emisije stakleničkih plinova nastave povećavati.
Ključno je povećati napore za smanjenje emisija stakleničkih plinova i zaštititi staništa ključna za reprodukciju ovih i drugih vrsta. Od smanjenja emisija do očuvanja prirodnih staništa, svaka akcija može imati značajan utjecaj na očuvanje biološke raznolikosti.