Loading...
Temperaturowa determinacja płci gadów (TSD)
(ang. TSD Temperature-dependent sex determination)
TSD stwierdzono u wielu gadów, między innymi u eublefara lamparciego, żółwia malowanego
U większości organizmów (wyżej rozwinięte zwierzęta i rośliny rozdzielnopłciowe) występuje genetyczny mechanizm determinacji płci (genotypowa determinacja płci GSD lub chromosomowa determinacja płci CSD). W przypadku zwierząt polega on na tym, że w ich organizmach znajdują się chromosomy płci, zawierające geny warunkujące płeć i w przeciwieństwie do pozostałych par chromosomów, często różniące się morfologicznie. Nazywane są one chromosomami X i Y u ssaków oraz Z i W u ptaków. Przykładowo u ssaków u osobników płci żeńskiej występują dwa chromosomy X i ich komórki jajowe mogą zawierać wyłącznie ten chromosom. Osobniki płci męskiej wyposażone sa w pary chromosomów XY i w związku z tym ich plemiki mogą zawierać chromosom X lub Y. Płeć potomka zależy więc od tego jaki plemik zapłodni komórkę jajową. Analogicznie u ptaków osobnik płci męskiej nosi parę chromosomów ZZ a żeńskiej parę ZW.
Zupełnie odmienny mechanizm determinacji płci występuje u większości gadów. Mamy tu do czynienia z mechanizmem fenotypowym co oznacza, że to czynniki środowiskowe warunkują wykształcenie się danej płci.
Odmienne chromosomy płciowe odkryto tylko niektórych gatunków węży, u niewielkiej ilości gatunków jaszczurek i żółwi. Okazuje się, że mechanizm determinacji płci w którym kluczową role odgrywa temperatura (TSD) dotyczy wszystkich gatunków krokodyli i większości żółwi i niektórych gatunków jaszczurek. Mechanizm ten zaobserwowano po raz pierwszy w 1966 r. ale dopiero w latach siedemdziesiątych XX w. naukowcy zaczęli naprawdę intensywnie zajmować się badaniami tego mechanizmu.
Wydaje się obecnie, że istotna jest temperatura jaka utrzymuje się w określonym kwartale inkubacji jaj to jest w okresie, kiedy następuje seksualne zróżnicowanie gonad. W przypadku jaszczurek jest to drugi, w przypadku żółwi i krokodyli trzeci kwartał.
Badając mechanizm TSD inkubowano jaja w warunkach stałej temperatury. Na podstawie obserwacji określono trzy schematy determinacji płci pod wpływem temperatury inkubacji.
- Schemat Ia (głównie żółwie) – osobniki płci męskiej rozwijają się przy niższych temperaturach.
- Schemat Ib (jaszczurki) – osobniki płci żeńskiej rozwijają się przy niższych temperaturach.
- Schemat II (krokodyle, nieliczne gatunki jaszczurek i żółwi) – osobniki płci żeńskiej rozwijają się przy najniższych i najwyższych temperaturach inkubacji, osobniki płci męskiej rozwijają się przy temperaturach pośrednich.
W bardzo wąskim obszarze temperatur (1 – 4 °C w zależności od gatunku), zwanym progiem krytycznym, leżącym na granicy pomiędzy poszczególnymi przedziałami wylęgają się osobniki obu płci. Istnieje podejrzenie, że właśnie wtedy zaczyna ujawniać się i decydować genetyczny mechanizm determinacji płci, który w innych warunkach jest maskowany przez mechanizm TSD. Progi krytyczne mogą się w obrębie gatunku nieco różnić w różnych podgatunkach i populacjach w zależności od środowiska.
Poznanie działania fenotypowych mechanizmów determinacji płci a w szczególności TSD, jest istotne z punktu widzenia ochrony tych gatunków gadów, których liczebność spada bardzo szybko, a które można ratować wdrażając programy hodowli w niewoli i zasiedlania wyhodowanymi osobnikami naturalnych środowisk. W takiej sytuacji utrzymanie odpowiedniej proporcji osobników obu płci jest bardzo ważne. Tego typu programy obejmują obecnie żółwie morskie.
W przypadku TSD kluczową rolę na wykształcenie płci ma współdziałanie hormonów (steroidy) i różnych enzymów pewnego antygenu. Hormony płciowe (estrogen i dihydroxytestosteron DHT) są obecne w żółtku i w embrionach przez cały czas rozwoju i to one są odpowiedzialne za ukształtowanie się konkretnej płci. Tak więc zmieniając warunki można modyfikować ich działanie. Temperatura jest odpowiedzialna za regulację działania enzymów, które syntetyzują różne hormony płciowe z tego samego białka lub za regulację działania receptorów dla poszczególnych hormonów. Temperatura może bezpośrednio wpływać na funkcję enzymów przez zmienianie ich fizycznej struktury zmieniając przez to ich katalityczną skuteczność albo zdolność wiązania. Przypuszczalnie w niektórych przypadkach wyższe temperatury mogą zmniejszać pH wewnątrz jaja przez zwiększanie tempa metabolizmu a więc produkcji CO2. Podwyższenie poziomu CO2 powoduje wzrost poziomu kwasu węglowego a co za tym idzie zmniejszenie pH. Zaobserwowano również, że u gatunków u których występuje mechanizmem TSD gonadowa płeć osobników może być odwracana przez zmianę temperatury, ale jest to możliwe tylko na pewnym etapie rozwoju. Obecnie dokładne mechanizmy odpowiadające za TSD nie są dokładnie zbadane.
Liczba wyświetleń: 3502
