Un mayor número de células germinales también controla el desarrollo de las hembras en los peces
Se sabe que las temperaturas más cálidas hacen que más huevos de tortuga se conviertan en crías hembras, pero una nueva investigación de la Universidad de Duke muestra que esas hembras también tienen una mayor capacidad para producir huevos, incluso antes de que se establezca su sexo.
Este hallazgo puede explicar por qué muchos animales, además de las tortugas, tienen una determinación del sexo dependiente de la temperatura y por qué persiste el sistema, a pesar de parecer una arriesgada estrategia. También puede proporcionar un inquietante panorama de lo que podría suceder en un mundo que se calienta.
Lo que encontraron los investigadores es que la cantidad de "células germinales" (preóvulos) que lleva un embrión aumenta con temperaturas de incubación más altas. De hecho, descubrieron que esas células germinales desempeñan un papel para que el embrión se convierte en hembra.
"La determinación del sexo por la temperatura no es solo un mecanismo", dijo la autora principal Blanche Capel, profesora distinguida de biología celular James B. Duke en la Escuela de Medicina de Duke. "Las temperaturas más altas parecen afectar la determinación del sexo en el embrión de manera incremental a través de múltiples tipos de células".
Las propias células germinales más abundantes parecen impulsar la feminización, dijo Boris Tezak, investigador postdoctoral en el laboratorio de Capel que dirigió este proyecto. "Las temperaturas que producen hembras son también las temperaturas que aumentan el número de células germinales", dijo.
Se sabe que un mayor número de células germinales también controla el desarrollo de las hembras en los peces, dijo Capel. Pero para comprobar el punto en que más células germinales conducen a tortugas hembras, extrajeron algunas células germinales de embriones de tortugas de orejas rojas criados a una temperatura intermedia que debería haber producido proporciones de 50-50, y vieron más machos de lo esperado.
Los científicos han sabido sobre el desarrollo sexual dependiente de la temperatura durante décadas y lo han encontrado en muchas partes diferentes del árbol de la vida, aparentemente porque evolucionó varias veces de múltiples maneras.
"Aparecía por todas partes", dijo Tezak. "Parece una estrategia realmente arriesgada, especialmente en el contexto de las variaciones climáticas y el cambio climático, entonces, ¿Por qué persistiría este sistema?"
Creen que es porque el desarrollo sexual dependiente de la temperatura crea una ventaja reproductiva.
"Una hembra que nace con más células germinales presumiblemente es más apta para la reproducción, aumenta su potencial reproductivo para llevar más huevos", dijo Tezak. "Hemos relacionado la vía femenina con el aumento del número de células germinales, y si eso la hace más apta para la reproducción, eso contribuiría en gran medida a explicar por qué persiste el desarrollo sexual dependiente de la temperatura".
A medida que las temperaturas globales continúan aumentando, la pregunta es: ¿Qué pasará con las tortugas y otros reproductores sensibles a la temperatura? "Observaremos cómo los aumentos adicionales de temperatura afectarán el conjunto de células germinales", dijo Tezak. "¿Producirá hembras menos en forma?"
Para responder a estas preguntas, Tezak atiende cuidadosamente nidadas de huevos de tortugas de orejas rojas obtenidos de un criador de Luisiana en cajas de plástico llenas de medio húmedo y mantenidas a una temperatura constante en el laboratorio. Una incubadora funciona a 26 grados centígrados y produce más machos. Otra está a 31 grados, la temperatura óptima para producir más hembras.
Cuando saca una nidada de cada una de las incubadoras para verificar su progreso con una luz muy brillante, el embrión que se incubó más cálido es notablemente más grande y más activo dentro del huevo.
"Nuestra hipótesis es que hay un 'punto óptimo' de temperatura", dijo Capel. "Hay un corto rango en el que obtienes una gran cantidad de células germinales, y más allá de eso comienzas a ver disminuciones", dijo Capel.
"Hemos incubado algunos huevos a 33,5 grados, solo dos grados y medio más que la temperatura óptima para las hembras", dijo Tezak. "Creó algunos embriones realmente torcidos: había cíclopes y embriones de dos cabezas. Todavía no hemos contado sus células germinales".
Imagen: Los tres patrones de determinación del sexo dependiente de la temperatura: (a) tipo Ia, como se ve en las tortugas marinas; (b) tipo Ib, como se conoce en el tuatara; y (c) tipo II, como se presenta en los cocodrílidos.
El laboratorio también está a punto de recibir algunos huevos de caimán para continuar con los experimentos de temperatura. Se sabe que los caimanes producen hembras a bajas temperaturas y machos a altas temperaturas, el patrón opuesto al de la tortuga de orejas rojas.
Sin embargo, la temperatura baja de los caimanes es la misma que la temperatura alta de las tortugas, por lo que ambas especies producen hembras a 31 grados centígrados. "La pregunta interesante es si vemos más células germinales en ambas especies a esta temperatura", dijo Tezak.
El artículo científico se publicó el 23 de junio en la revista Current Biology: Higher temperatures directly increase germ cell number which promotes feminization of red-eared slider turtles
