Inversione sessuale nei rettili e transizione dal sesso genetico a quello temperatura dipendente

Sex determination in animals is amazingly plastic. Vertebrates display contrasting strategies ranging from complete genetic control of sex to environmentally determined. Phylogenetic analyses suggest frequent evolutionary transitions between genotypic and temperature-dependent sex determination in environmentally sensitive lineages, including reptiles. These transitions are thought to involve a genotypic system becoming sensitive to temperature, with sex determined by gene–environment interactions. Most mechanistic models of transitions invoke a role for sex reversal. Among amniotes, Pogona vitticeps represents the first report of reptile sex reversal in the wild. Sex-reversed animals were used to experimentally induce a rapid transition from genotypic to temperature dependent sex determination. Controlled mating of normal males to sex-reversed females produces viable and fertile offspring whose phenotypic sex is determined solely by temperature. The W sex chromosome is eliminated from this lineage in the first generation. The instantaneous creation of a lineage of ZZ temperature-sensitive animals reveals a novel, climate-induced pathway for the rapid transition between genetic and temperature-dependent sex determination, and adds concerns about adaptation of these organisms to rapid global climate change.

La determinazione del sesso negli animali è un processo incredibilmente variegato. Nei vertebrati si riscontrano molteplici strategie per la determinazione del sesso, partendo da quella completamente dipendente dai geni, a quella controllata dall’ambiente. Analisi filogenetiche suggeriscono frequenti transizioni tra sesso determinato geneticamente e sesso temperatura dipendente, in particolare nelle specie più sensibili alle variazioni ambientali, inclusi i rettili. Questi modelli prevedono che il sistema genotipico diventi sensibile alle variazioni di temperatura, facendo sì che il sesso venga determinato da un’interazione tra i due. Alcuni di questi modelli prevedono la possibilità che si verifichi l’inversione sessuale. Tra gli amnioti, Pogona vitticeps è stata la prima specie nella quale l’inversione sessuale è stata identificata in natura, sono stati usati degli individui sex-reversed di questa specie per indurre sperimentalmente una rapida transizione dalla determinazione del sesso genetica a quella temperatura dipendente. Incroci controllati tra femmine sex-reversed e maschi normali producono prole vitale e fertile il cui sesso fenotipico dipende esclusivamente dalla temperatura. Con questi incroci si ha l’eliminazione del cromosoma W in una generazione. L’istantanea creazione di una linea di animali ZZ sensibili alla temperatura rivela un nuovo modello di transizione dal sesso genetico a quello temperatura dipendente nel quale la transizione si ha in risposta a condizioni ambientali estreme e non richiede un vantaggio selettivo. L’adattamento alle nuove condizioni può seguire e rinforzare la transizione più che essere la causa del cambiamento evolutivo. Tale tipo di cambiamento pone dei quesiti riguardo all’adattamento di questi organismi ai cambiamenti climatici globali.