Hoe kan het geslacht van een ei bepaald worden door de incubatietemperatuur?

Bas, 16 jaar
16 maart 2010

Hoe kan het dat bij sommige diersoorten, als wandelende takken en krokodillen, het geslacht nog bepaald wordt in het eitje en zelfs afhankelijk kan zijn van de incubatietemperatuur? Ik houd zelf wandelende takken en voor sommige soorten geldt dat een incubatietemperatuur boven de 30°C kan resulteren in een hoger percentage mannetjes.

Dit is natuurlijk raar want je zou zeggen dat door het meegegeven genotype al is bepaald wat het geslacht is, namelijk xx voor vrouwtjes en xy voor mannetjes. Of hebben ze 3 geslachtschromosomen, bijvoorbeeld xxy, en kan dan één van de 2 (x of y) later nog geactiveerd worden bijvoorbeeld op basis van omgevingsfactoren als temperatuur?

Antwoord

Beste,

Bij vogels en zoogdieren wordt het geslacht inderdaad bepaald bij de bevruchting op basis van de aanwezigheid van een geslachtschromosoom. Bij sommige reptielen zoals bepaalde krokodillen wordt het geslacht bepaald in een later stadium, dus tijdens de embryonale ontwikkeling. Dit wil dus zeggen dat de genetische informatie voor beide geslachten in alle dieren aanwezig is: er is dus geen echt geslachtschromosoom. De pas bevruchte eicel (en het pas gelegde ei) heeft dus nog geen geslacht.

De vraag is dan ook hoe deze genen geactiveerd worden, want van zodra de geslachtsorganen voldoende zijn ontwikkeld, is er blijkbaar geen weg terug en blijft het geslacht gefixeerd. Dit in tegenstelling tot bepaalde vissen die als adult nog van geslacht kunnen wijzigen onder invloed van de sociale toestand van de populatie.

Dit systeem is ondertussen bij bepaalde krokodillen al beter onderzocht. Er is een korte 'kritische' periode in de ontwikkeling van het embryo waarbij een klein verschil in temperatuur de geslachtbepalende genen activeert of juist niet. Eens de geslachtsorganen de vrouwelijke of de mannelijke weg zijn ingeslagen blijven zij zich in dezelfde richting verder ontwikkelen. Halverwege de incubatieperiode is het proces duidelijk afgesloten. Bij de onderzochte krokodillen is 31-32°C de temperatuur voor mannetjes. Temperaturen hierboven of hieronder leveren vrouwtjes op. Bij alligators blijkt een temperatuur beneden de 31°C vrouwtjes en een temperatuur boven de 32°C mannetjes op te leveren.

Deze temperatuur van de eieren wordt enigszins beïnvloed door de vrouwtjes die door de keuze van de  nestplaats maar ook door hun broedzorg op die wijze enigszins de samenstelling van hun kroost bepalen.

Het succes van deze methode is natuurlijk afhankelijk van de omgevingstemperatuur, wat bij poikilotherme dieren steeds een essentieel gegeven is. Het risico dat de omstandigheden voor een ganse populatie (en dit voor een reeks opeenvolgende legsels) steeds maar hetzelfde geslacht zouden opleveren, is blijkbaar uiterst klein: krokodillen bestonden al in de dino-tijd, terwijl van de dino's enkel de vogels zijn overgebleven. Ook bij krokodillen is de keuze van de nestplaats een activiteit waar zeer veel energie wordt ingestoken.

Anderzijds lopen zij niet het risico zoals bij chromosoomgebonden geslachtsbepaling, dat één van de geslachten (met XY voor mannetjes bij zoogdieren en ZW voor de vrouwtjes bij vogels) gevoeliger zou zijn voor genetische defecten. Wat evolutief gezien voor de soort misschien weer wél een voordeel is, want in de heterogametische situatie worden deze slechte allelen (ook als ze recessief zijn) continu geëlimineerd.

Opvallend is ook dat (bvb. bij krokodillen) uiteindelijk relatief veel minder mannetjes ontstaan, toch in vergelijking met wat men bij een chromosoombepaalde geslachtsdeterminatie zou verwachten (bij zoogdieren zouden in principe evenveel mannelijke als vrouwelijke spermacellen kunnen ontstaan).

Dat geslachtsbepaling via temperatuur geen interessante optie is voor homeotherme dieren (zoals vogels en zoogdieren) spreekt allicht voor zich...

Reacties op dit antwoord

Er zijn nog geen reacties op deze vraag.

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Zoek andere vragen

© 2008-2021
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door het
Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen