¿Podría el cambio climático determinar el sexo de las tortugas?

Las tortugas son el grupo de animales -con espina dorsal- más amenazado, con más del 60% de las 356 especies conocidas en peligro de extinción. Las tortugas gigantes de Galápagos no son una excepción: de las 15 especies de tortugas de Galápagos, tres especies (21%) son vulnerables, tres especies (21%) están en peligro, seis especies (43%) están en peligro crítico y tres especies (15%) se extinguieron en tiempos modernos.

Los animales ectotérmicos (‘ecto-’ significa fuera, ‘-therm’ significa calor o temperatura), como la mayoría de los insectos, peces, anfibios y reptiles, no pueden regular su temperatura corporal generando calor como lo hacen los mamíferos y las aves. En cambio, los animales ectotérmicos dependen de las temperaturas ambientales para regular su temperatura interna. Por ejemplo, las especies terrestres buscan sombra cuando tienen demasiado calor y se calientan al sol cuando tienen frío. Su temperatura corporal interna controla el ritmo del metabolismo, regulando funciones corporales como el movimiento, la digestión, el crecimiento y la reproducción.

Todos los cocodrilos, algunos lagartos y la mayoría de las especies de tortugas dependen de la temperatura de otra manera interesante: el sexo de la descendencia se determina por la temperatura, un fenómeno conocido como determinación del sexo dependiente de la temperatura (TSD por sus siglas en inglés). En las tortugas gigantes de Galápagos, las crías femeninas se producen a temperaturas más cálidas y las crías masculinas a temperaturas más frías durante un período crítico de incubación de los huevos. El número relativo de hembras y machos (proporción de sexos) es una importante "tasa vital" para el estudio de poblaciones y la conservación.

El Programa de Ecología del Movimiento de Tortugas de Galápagos investigó los roles de la ubicación del nido y la temperatura en la influencia del sexo de las crías de tortugas recién nacidas. Los hallazgos de este estudio ofrecen información importante para la conservación de las tortugas gigantes, entre otras especies con TDS, en nuestro mundo cambiante.

Las tortugas gigantes de Galápagos recorren mucho terreno durante su migración, pero anidan en ubicaciones específicas. En la isla de Santa Cruz, se identificaron tres zonas de anidación que abarcaban un rango de elevación. Cuando se encontraban los nidos, se abrían cuidadosamente las cavidades del nido para colocar un sensor de temperatura en miniatura entre los huevos y luego se cerraban los nidos para continuar su incubación natural. Además, se inspeccionaron las crías de tortugas en las zonas de anidación utilizando herramientas veterinarias para determinar su sexo.

"La combinación de técnicas veterinarias y ecológicas avanzadas que nos permitieron determinar tanto las temperaturas de incubación de los huevos como el sexo de las crías fue clave para recopilar estos datos, que proporcionan ideas sobre la conservación de las tortugas durante un período de rápido cambio climático", dijo la autora principal Sharon Deem, veterinaria de vida silvestre, epidemióloga y directora del Instituto de Medicina de Conservación del Zoológico de Saint Louis.

¡Los hallazgos de este estudio fueron muy emocionantes! Durante el período crítico de determinación del sexo, las temperaturas de los nidos eran mucho más cálidas en los nidos de baja y media elevación, pero más frescas en los nidos de alta elevación. En las zonas de anidación más cálidas y de elevación más baja, aproximadamente el 90% de las crías de tortugas eran hembras. En cambio, en la zona de anidación más fresca y de mayor elevación, el 80% de las crías de tortugas eran machos. Pequeños aumentos en la elevación (aproximadamente 50-100 metros) resultaron en temperaturas de nido más frescas (aproximadamente 1.6°C) y un cambio dramático de proporciones de sexos fuertemente sesgadas hacia hembras en elevaciones más bajas a proporciones fuertemente sesgadas hacia machos en la elevación más alta.

Este estudio fue motivado por la incertidumbre sobre cómo un cambio climático podría afectar las proporciones de sexos de las tortugas gigantes y las posibles consecuencias para las poblaciones de tortugas y su conservación. El aumento de las temperaturas de 1-4°C, como se predice para Galápagos, podría cambiar muchos aspectos de la reproducción de las tortugas: disponibilidad de hábitats de anidación; condiciones del nido, como temperatura, precipitación y vegetación circundante; y resultados del nido, como éxito de eclosión y proporciones de sexos.

"Antes de este estudio, no sabíamos nada sobre las proporciones de sexos de las crías de tortugas en estado salvaje y no teníamos datos concretos sobre cómo un cambio climático puede afectarlas en el futuro. Nuestro estudio proporciona los primeros datos sobre el impacto de la temperatura de incubación del nido en las proporciones de sexos de las tortugas de Galápagos en libertad", dijo Deem. Stephen Blake, coautor del estudio y profesor de la Universidad de St. Louis, agregó: "Mostramos la extrema sensibilidad de las proporciones de sexos de las crías a las temperaturas de los nidos en estado salvaje. El monitoreo de las proporciones de sexos de poblaciones más vulnerables al cambio climático puede ser importante para guiar acciones de conservación, como la incubación controlada por temperatura para optimizar las futuras proporciones de sexos".

Obtenga más información sobre la investigación en curso sobre la reproducción de las tortugas gigantes en el video a continuación y visitando nuestro sitio web del proyecto y Youtube. 

Esta investigación fue liderada por la Fundación Charles Darwin y contó con el apoyo del Instituto de Medicina de Conservación del Zoológico de Saint Louis, el Galapagos Conservation Trust, el Zoológico de Houston, los Amigos Suizos de Galápagos, el Comité de Investigación y Exploración de la National Geographic Society, la Fundación Nacional para la Ciencia y la Dirección del Parque Nacional de Galápagos. El Programa de Ecología del Movimiento de Tortugas de Galápagos, junto con otros proyectos en la Fundación Charles Darwin, dependen de la generosidad de nuestros donantes. Por favor, done hoy.

Esta publicación es la contribución número 2487 de la Fundación Charles Darwin para las Islas Galápagos:
Deem SL, S Rivera, A Nieto-Claudin, E Emmel, F Cabrera, S Blake. 2023. La temperatura a lo largo de un gradiente de elevación determina las proporciones de sexos de las tortugas de Galápagos. Ecología y Evolución 13: e10008.