Zware metalen imiteren vrouwelijke geslachtshormonen, waardoor er een nog groter overschot aan vrouwelijke zeeschildpadden dreigt te ontstaan.
De soepschildpad (Chelonia mydas) is een bedreigde diersoort die vermeld staat op de rode lijst van de IUCN. Ze worden met uitsterven bedreigd door stroperij, botsingen met boten, vernietiging van hun leefgebied en onopzettelijke bijvangst in visnetten. Wat de situatie nog nijpender maakt, is dat klimaatverandering momenteel leidt tot een aanzienlijke toename van vrouwelijke geboorten. En die trend kan zich weleens gaan voortzetten, nu onderzoekers hebben ontdekt dat menselijke vervuiling hetzelfde bewerkstelligt.
Temperatuurafhankelijke geslachtsbepaling
Het geslacht van soepschildpadden wordt niet, zoals bij de meeste dieren, genetisch bepaald. In plaats daarvan hebben soepschildpadden een temperatuurafhankelijke geslachtsbepaling. Dit betekent dat het geslacht van een jong afhangt van de omgevingstemperatuur waarin het embryo zich ontwikkelt. “Het geslacht van zeeschildpadden wordt bepaald door de temperatuur van het nest,” legt onderzoeker Arthur Barraza in gesprek met Scientias.nl uit. “Doorgaans resulteren warmere nesten in meer vrouwtjes en koelere nesten in meer mannetjes.” Door klimaatverandering en stijgende temperaturen komen er momenteel steeds meer vrouwtjes ter wereld. In het noordelijke deel van het Groot Barrièrerif voor de kust van Australië worden er bijvoorbeeld al honderden vrouwtjes geboren voor elke mannetje. En de verwachting is dat tegen 2100 bijna alle soepschildpadden van het vrouwelijk geslacht zullen zijn.
Vervuiling
Maar nu blijkt dat niet alleen klimaatverandering ervoor zorgt dat er veel meer vrouwtjes het levenslicht zien. Barraza en zijn team onderzochten de impact van vervuiling op de ontwikkeling van soepschildpadden op Heron Island, een klein koraaleiland in het zuidelijke deel van het Groot Barrièrerif. Dit eiland fungeert als een langdurige monitoringslocatie voor deze schildpaddensoort, waar jaarlijks tussen de 200 en 1.800 vrouwtjes komen nestelen. Opvallend is dat op dit eiland de verhouding tussen mannetjes en vrouwtjes meer in balans is dan dichter bij de evenaar, met ongeveer twee tot drie vrouwtjes per mannetje.
Studie
De onderzoekers verzamelden 17 volledige nesten binnen twee uur nadat de eieren waren gelegd. Deze werden vervolgens in de buurt van temperatuursondes begraven. De sondes registreerden elk uur de temperatuur in het nest en de temperatuur aan het oppervlak van het strand. Toen de schildpadjes uit het ei waren gekropen, werden ze voorzichtig geëuthanaseerd en hun geslacht bepaald. Ook werd hun lever eruit gehaald en werden verontreinigingen gemeten met speciale technieken. Alles is in het werk gesteld om het lijden van de dieren zo veel mogelijk te beperken en er tegelijkertijd voor te zorgen dat er zoveel mogelijk gegevens werden verkregen van elk opgeofferd schildpadje.
Zware metalen
Het team bestudeerde de aanwezigheid van achttien metalen, waaronder chroom, antimoon en barium, evenals organische verontreinigingen zoals polycyclische aromatische koolwaterstoffen, polychloorbifenylen en polygebromeerde difenylethers. Van al deze stoffen is bekend of wordt vermoed dat ze fungeren als zogenaamde ‘xeno-oestrogenen’: stoffen die van buiten het lichaam komen en de functie van vrouwelijke geslachtshormonen imiteren. Ze kunnen zich binden aan oestrogeenreceptoren in het lichaam en zo invloed uitoefenen op hormonale processen.
Meer vrouwtjes
De onderzoekers ontdekten inderdaad verschillende van de bestudeerde zware metalen in de lichaampjes van de pasgeboren zeeschildpadjes. Volgens Barraza kan de aanwezigheid van deze zware metalen ertoe leiden dat er meer vrouwelijke soepschildpadden worden geboren. De metalen blijken namelijk vrouwelijke geslachtshormonen, zoals oestrogeen, na te bootsen, waardoor er meer vrouwelijke embryo’s ontstaan. “Dat is best een verrassende ontdekking,” zegt Barraza. “Ik startte dit project omdat ik merkte dat studies die temperatuur gebruikten om de geslachtsverhoudingen van zeeschildpadden te voorspellen, enkele fouten bevatten. Ik vermoedde dat vervuiling wel eens een factor zou kunnen zijn die invloed heeft op de geslachtsverhoudingen van zeeschildpadden.” En dat blijkt inderdaad te kloppen. “Onze bevindingen laten zien dat vervuiling door menselijke activiteiten inderdaad invloed heeft,” vervolgt Barraza. “Hierdoor wordt de reeds bestaande trend naar een overschot aan vrouwtjes versterkt.”
Probleem?
Hoe problematisch dit is? “Het tekort aan mannelijke soepschildpadden is op dit moment nog geen direct probleem,” zegt Barraza desgevraagd. “Hoewel een overwegend vrouwelijke populatie op zichzelf niet per se slecht is, wordt het een probleem als er steeds minder mannetjes beschikbaar zijn voor de voortplanting. Gelukkig hebben zeeschildpadden een lange levensduur. Dit betekent dat het pas over enkele decennia een probleem kan worden als de situatie verslechtert. Het is echter verstandig om nu al naar oplossingen te zoeken dan te wachten tot het te laat is.”
Ophoping van vervuiling
Een andere prangende vraag is hoe de soepschildpadden deze zware metalen eigenlijk in hun lichaam krijgen. Wat we weten, is dat deze metalen afkomstig zijn van menselijke activiteiten, zoals mijnbouw en afvoer en vervuiling door stedelijk afval. “De ophoping van de verontreinigende stoffen gebeurt vervolgens op de plek waar zeeschildpadden foerageren,” licht Barraza toe. “Vrouwelijke soepschildpadden blijven meestal lang op dezelfde plaats en verlaten die alleen om eieren te leggen. Sommige van deze vrouwtjes wonen dichtbij mensen of menselijke activiteiten en worden blootgesteld aan verschillende vormen van vervuiling. Terwijl de eieren zich ontwikkelen binnen de moeder, worden sommige van deze verontreinigingen overgedragen aan de eieren. Deze worden vervolgens opgeslagen in de lever van de pasgeboren schildpadjes. Zelfs jaren na het uitkomen van de eieren blijft de lever vervuild.”
De onderzoekers laten met hun studie zien dat het overschot aan vrouwelijke zeeschildpadden dus niet alleen wordt veroorzaakt door klimaatverandering. Menselijke vervuiling drijft de al bedreigde soepschildpad verder in het nauw. Het team hoopt echter dat de studie ertoe leidt dat we tijdig kunnen ingrijpen. Zo is het bijvoorbeeld cruciaal om te achterhalen welke exacte stoffen de geslachtsverhoudingen van de schildpadjes kunnen beïnvloeden, om zo manieren te verzinnen die voorkomen dat zware metalen de zeeschildpad-populaties verder ‘vervrouwelijken’. “We moeten zorgen voor allesomvattende beleidsmaatregelen die de vervuiling door menselijke activiteiten in het milieu verminderen,” onderstreept Barraza. “Ook moeten we ons in het algemeen bewust zijn van onze invloed op het milieu. Want hoewel vervuiling niet altijd meteen te zien is in de natuur, kan het soms toch op subtiele manieren behoorlijk invloed hebben.”
