Il sesso di tartarughe e altri rettili dipende dalla temperatura (e dal clima)

L'aumento della temperatura ambientale influisce sulla determinazione del sesso durante l'incubazione delle uova di alcuni rettili. Il climate change, infatti, potrebbe modificare in maniera massiccia le popolazioni di tartarughe e di altri rettili andando ad agire direttamente sulla riproduzione. Le tartarughe, infatti, così come molte specie di lucertole e coccodrilli "fanno scegliere" all'ambiente se le uova diventeranno maschi o femmine. Tendenzialmente possiamo anticiparvi che quanto più farà caldo, tante più femmine ci saranno.
Ma com'è possibile? Come avviene questo processo, che vantaggi ha e quali sono le previsioni rispetto all'aumento delle temperature globali?

Tartaruga maschio o femmina? Dipende dalla temperatura

All'interno del gruppo dei vertebrati (di cui fanno parte mammiferi, uccelli, rettili anfibi e pesci) esistono un gran numero di sistemi di determinazione del sesso che si sono evoluti per scandire se un individuo diventerà maschio o femmina. Noi umani sfruttiamo un meccanismo noto come determinazione del sesso genotipico (Genotypic Sex Determination o GSD in inglese) che si basa sulla caratterizzazione genetica. Su di noi così come su tanti altri animali agiscono i cromosomi sessuali (come XX e XY oppure ZZ e ZW), ma non è l'unico modo possibile.

Oggi sappiamo che in alcune specie di rettili il sesso dell'individuo è innescato dall'ambiente secondo un meccanismo noto come determinazione ambientale del sesso (in inglese Environmental Sex Determination o ESD). Questo permette ad alcune specie di sviluppare ovaie o testicoli in base alle condizioni ambientali a cui l'embrione è stato esposto durante lo sviluppo (e in particolare in base alla temperatura, alla disponibilità di acqua ecc.). Questa specifica condizione temperatura-dipendente prende il nome di Temperature-dependent Sex Determination o TSD.

non perderti questo articolo

Su quali altri pianeti del Sistema Solare esistono le stagioni e come funzionano

Che diventino maschi o femmine, nei rettili a livello delle gonadi si sviluppa inizialmente una struttura generica identica in tutti gli embrioni chiamata cresta genitale che sarà in grado di svilupparsi successivamente come un testicolo o un'ovaia. In condizioni ambientali ottimali, è il corretto posizionamento delle uova da parte della mamma durante la deposizione a garantire un buon numero di individui maschi e femmine, sulla base della scelta del nido (creando una buca nel terreno o nella sabbia nel caso delle tartarughe, un rifugio di fogliame nei coccodrilli ecc.) ed esponendo gli embrioni ad uno specifico intervallo di temperature.

Tecnicamente parlando, quando il rapporto maschi:femmine è 1:1 allora le uova sono state esposte in un particolare momento dello sviluppo ad una specifica temperatura detta temperatura di pivot. Capiamo bene che se la temperatura ambientale aumenta o diminuisce rispetto a questo valore, non avremo più un rapporto 1:1 ma più maschi o più femmine, condizione che in letteratura viene chiamata sex ratio distortion o distorsione del rapporto tra i sessi. Questo, ovviamente, in linea generale e riassumendo quanto più possibile.

Sono stati individuati anche dei casi al limite tra la determinazione genotipica e quella ambientale nella specie Pogona vitticeps, il drago barbuto centrale australiano. In questa specie gli embrioni contenuti all'interno delle uova possiedono un proprio genotipo ZZ o ZW ma il sesso viene determinato comunque dalla componente temperatura. Questa condizione (chiamata sex reversal) a lungo andare potrebbe sbilanciare le popolazioni, facendo aumentare il numero di femmine a causa del climate change – che è ciò che potrebbe accadere anche per altre specie.

Qual è il vantaggio?

Ad oggi non è ancora chiaro quale possa essere il significato o il vantaggio evolutivo di far scegliere all'ambiente il sesso della prole. In alcuni casi si ipotizza che questo meccanismo possa avere a che fare con una miglior variabilità a lungo termine, ma la questione avrebbe a che fare particolarmente con le specie longeve. Per le specie la cui durata di vita è di pochi anni, invece, questo potrebbe sembrare più un problema che un vantaggio… ma sono solo ipotesi. Ad ogni modo una cosa è certa: se le temperature continuano ad aumentare nel giro di pochi decenni le popolazioni di rettili potrebbero contrarsi e perire a causa di questo subdolo gioco di equilibri, non trovando un partner per riprodursi.

L'influenza del cambiamento climatico

Come avremo capito, l'aumento delle temperature globali legato ai cambiamenti climatici mina seriamente la struttura e la sopravvivenza delle specie, modificando non solo l'ambiente in cui vivono ma influenzandone il numero degli individui e i rapporti intraspecifici. La distorsione del rapporto tra i sessi può quindi avere effetti a cascata su altre specie e persino sugli ecosistemi.
Nel caso dei rettili, avere un ciclo vitale lungo è rischioso e anche solo minimi aumenti nella temperatura possono determinare un cambiamento tangibile nel numero di individui maschi e femmine all'interno della popolazione limitando le possibilità di accoppiamento.

In molti alligatori, coccodrilli e tartarughe, ad esempio, se la temperatura di incubazione durante specifiche fasi di sviluppo è estremamente alta o estremamente bassa (discostandosi di molto rispetto alla temperatura di pivot, del 50:50) otterremo più femmine che maschi ed è proprio ciò che ci aspettiamo avvenga in futuro.

Come riconoscere tartarughe maschio e femmina

Capire ad occhio se una tartaruga giovane è maschio o femmina è praticamente impossibile. Fino almeno ai primi 4 anni di vita le tartarughe non sono ancora diventate adulte e non possiedono i caratteri distintivi tipici di maschi e femmine. Oltretutto le tartarughe hanno gli organi genitali interni e solo dopo una certa età cominciano a comparire alcuni tratti visibili che ci aiutano nella distinzione.

Da adulte le femmine sono caratterizzate da un piastrone piatto (per intenderci, la "pancia"), una coda corta, tozza e la cloaca (che svolge sia la funzione di escrezione che quella riproduttiva) posta in prossimità del piastrone.
Al contrario, i maschi hanno il piastrone concavo, la coda lunga e la cloaca in posizione terminale, tutte caratteristiche che serviranno durante l'accoppiamento e la riproduzione.