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Ao contrário dos humanos, tartarugas, lagartos e outros répteis – como crocodilos – não possuem cromossomos sexuais. Seu sexo é determinado com base no ambiente, o que os torna especialmente vulneráveis às mudanças climáticas. Um aumento nas temperaturas de incubação pode comprometer a produção de ambos os sexos.
Medir as razões sexuais primárias nessas espécies é crítico porque avalia sua vulnerabilidade sob as restrições atuais e futuras das mudanças climáticas. Embora tenha havido grande progresso na previsão da proporção sexual, os estudos foram dificultados devido à falta de estimativas regionais e populacionais precisas e representativas da proporção sexual. Como resultado, os cálculos primários de proporções sexuais podem ser distorcidos.
Pesquisadores da Florida Atlantic University, em colaboração com a Université Paris-Saclay, na França, demonstraram que o momento do processo chave de desenvolvimento impulsionado pela temperatura é vital quando se trata de identificar quando o sexo é determinado para embriões de tartarugas marinhas. Eles também são os primeiros a comparar os resultados dos métodos de previsão de proporção sexual mais amplamente usados com as proporções sexuais reais de embreagens naturais em tartarugas marinhas.
Eles desenvolveram uma nova maneira de integrar o efeito das flutuações térmicas na determinação do sexo embrionário e prever proporções sexuais com precisão muito melhor do que os modelos anteriores. Este método mede a força da masculinização ou feminização das temperaturas usando novos parâmetros que revelaram como funciona a determinação do sexo sensível à temperatura.
Para o estudo, os pesquisadores modelaram a progressão do tamanho da cabeçuda (Caretta caretta) embriões durante a incubação usando um modelo de crescimento embrionário que combina a norma de reação térmica para taxa de crescimento e uma função de crescimento. A norma de reação térmica representava a gama de fenótipos, neste caso, proporções sexuais, que resultam quando ninhadas de ovos são expostas a temperaturas variáveis ou outras condições ambientais variáveis. As temperaturas foram registradas durante a incubação total de 151 ninhos de cabeçudas em seis praias de nidificação na Flórida entre 2002 e 2018.
Resultados, publicados na revista Modelagem Ecológica, revelam que a temperatura do ambiente de incubação poderia influenciar a sexualização das gônadas (órgãos reprodutivos) mais cedo do que atualmente se reconhece. Os resultados mostram dois picos quando a temperatura influencia a determinação do sexo – no início e no final do período crítico de incubação conhecido como período termossensível de desenvolvimento. É o período do desenvolvimento em que o sexo é irreversivelmente determinado e não há como voltar atrás.
“O que observamos, semelhante ao que acontece nos peixes, é que o período sensível à temperatura ocorre antes do início da diferenciação histológica das gônadas, em que elas se desenvolvem em ovários ou testículos”, disse Jeanette Wyneken, Ph.D., co-autor e professor de ciências biológicas da Faculdade de Ciências Charles E. Schmidt da FAU.
Os resultados confirmam as preocupações anteriores de que o período termossensível, quando o sexo do embrião é direcionado para masculino ou feminino, não corresponde ao terço médio da incubação. Na natureza, as temperaturas de incubação não são constantes, portanto as taxas de desenvolvimento não são constantes. Além disso, usar o terço médio da duração da incubação para aproximar o período termossensível diminui substancialmente a precisão das estimativas de razão sexual em ninhos naturais. Essas descobertas podem ser semelhantes para outros répteis com determinação do sexo dependente da temperatura, porque determinantes moleculares e mecanismos enzimáticos semelhantes estão em jogo.
A temperatura que teoricamente produz 50% de cada sexo é chamada de “temperatura fundamental”, e a faixa de temperaturas que produz ambos os sexos é chamada de “faixa de temperatura de transição”.
“Dado que as temperaturas centrais e a faixa de temperatura de transição são definidas apenas para temperaturas de incubação constantes, as temperaturas médias de incubação não podem ser consideradas confiáveis para a previsão da proporção sexual quando a temperatura flutua”, disse Wyneken. “Em outras palavras, um substituto biologicamente mais relevante deve ser usado para prever a proporção sexual de ninhadas naturais”.
Para prever a proporção sexual de filhotes, métodos indiretos usando proxies baseados em temperatura são particularmente convenientes quando a espécie de interesse não é sexualmente dimórfica externamente antes da fase adulta. Geralmente, as tartarugas são caracterizadas por terem vida longa e maturidade tardia, e não são sexualmente dimórficas até se aproximarem da maturidade sexual – as espécies de tartarugas marinhas geralmente levam mais de 25 anos para se tornarem sexualmente maduras.
“Investigar a norma de reação térmica para sexualização entre répteis com determinação sexual dependente da temperatura ajudará a fornecer estimativas ecologicamente relevantes da taxa sexual de filhotes, que são essenciais para avaliar a viabilidade das populações no contexto da mudança climática”, disse Wyneken. “É importante ressaltar que nossos resultados oferecem novos insights sobre os mecanismos em jogo durante a determinação do sexo dependente da temperatura e ajudarão a informar projeções sobre as perspectivas futuras de populações ameaçadas em todo o mundo”.
Os co-autores do estudo são Jonathan R. Monsinjon, Ph.D.; Jean-Michel Guillon, Ph.D.; e Marc Girondot, Ph.D., autor correspondente, todos na Université Paris-Saclay.
Os estudos de proporção sexual cabeçuda foram apoiados pela National Save the Sea Turtle Foundation, o Nelligan Sea Turtle Research Support Fund e fundos pessoais.
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