Исследователи из Атлантического университета Флориды Чарльз Э. Колледж науки Шмидта разработал первую в своем роде методику, которая является минимально инвазивной и значительно расширяет возможности измерения соотношения полов новорожденных черепах на уровне популяции в местах гнездования по всему миру. Они использовали этот метод для определения пола новорожденных двух видов черепах: пресноводной черепахи (Trachemys scripta) и морской черепахи (Caretta caretta) с помощью анализа небольших образцов крови.
Это первый раз, когда различия в паттернах экспрессии белков, специфичных для пола, были обнаружены в образцах крови вылупившихся птенцов с определением пола в зависимости от температуры. Это исследование является важным шагом в оценке воздействия изменения климата на находящиеся под угрозой виды черепах.
Для исследования, опубликованного в Scientific Reports, исследователи использовали подход иммуноанализа для проверки образцов на наличие нескольких белков, которые, как известно, играют важную роль в дифференциации пола.
Результаты исследования показали, что антимюллеров гормон (АМГ) может быть надежно обнаружен в образцах крови новорожденных самцов черепах, но не самок, и может использоваться в качестве маркера, специфичного для пола.
Исследователи подтвердили пол черепах с помощью гистологии или лапароскопии, которые показали, что разработанный ими новый метод на 100 процентов надежен для определения пола как у пресноводных черепах, так и у морских черепах-логгерхедов у вылупившихся птенцов в возрасте от одного до двух дней. процент достоверных данных для определения пола у молодых логгерхедов в возрасте от 83 до 177 дней (120 – 160 г).
«Проблемы, присущие методам, которые в настоящее время используются для определения пола новорожденных черепах с помощью определения пола в зависимости от температуры, – вот что вдохновило нас на поиск альтернативного подхода», – сказала Джанет Винекен, доктор философии.D., соавтор и профессор биологических наук Чарльз Э. Шмидтский колледж наук. "Результаты нашего исследования предоставляют в области сохранения рептилий, и в частности, сохранения и управления черепахами, ценный новый инструмент, который можно использовать для точной оценки соотношения полов вылупившихся птенцов."
По сравнению с современными молекулярными методами определения пола у черепах с дифференциацией пола в зависимости от температуры, подход, разработанный исследователями FAU с использованием образцов крови с помощью вестерн-блоттинга, является быстрым, минимально инвазивным (требует очень небольшого объема крови) и вылуплением птенцов. черепаху можно будет немедленно выпустить.
«Информация из нашего исследования должна позволить другим ученым и менеджерам точно отслеживать изменения в соотношении полов, которые могут возникнуть в результате изменений температуры с течением времени», – сказал Борис Тезак, Ph.D., старший автор, проводивший исследование в рамках своей кандидатской.D. учится в FAU, а сейчас работает научным сотрудником с докторской степенью в Медицинском центре Университета Дьюка. «Это также поможет им оценить, как изменение климата повлияет на будущие поколения вылупившихся птенцов, и позволит ускорить оценку стратегий управления, используемых для восстановления находящихся под угрозой морских черепах и других видов рептилий с определением пола в зависимости от температуры."
Выявление естественного соотношения полов вылупившихся черепах в местах гнездования является сложной задачей по целому ряду причин, от морфологических ограничений до этических вопросов до недостаточного понимания механизмов, которые фактически управляют половой дифференциацией эмбрионов.
Как правило, черепахи отличаются долгожительством и поздним созреванием, поэтому они не являются половозрелыми до достижения половой зрелости – морским черепахам часто требуется более 25 лет, чтобы стать половозрелыми.
«Из-за трудностей, связанных с быстрым определением пола вылупившихся черепах, большинство крупномасштабных исследований, изучающих соотношение полов вылупившихся черепах, основаны на косвенных показателях соотношения полов, таких как температура в гнездах, температура воздуха или продолжительность инкубации гнезда», – сказал Ицель Сифуентес-Ромеро, доктор философии.D., соавтор, постдокторант биологических наук Чарльза Э. Шмидта и научный сотрудник Института мозга FAU (I-Brain). "Однако эти альтернативы часто не соответствуют основному соотношению полов в естественных черепашьих гнездах или лежбищах. Мы считаем, что разработанный нами новый метод позволит более точно оценить соотношение полов вылупившихся птенцов на уровне популяции и в глобальном масштабе."