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Thalassoma Bifasciatum

Philip Munday della James Cook University e alcuni colleghi dell’università di Santa Barbara California hanno scoperto che i giovani di labride Thalassoma bifasciatum scelgono di cambiare sesso a seconda degli individui con i quali si accompagnano.

Lo studio evidenzia l’importanza dei comportamenti sociali nella determinazione del sesso del tordo testablu
Dice Munday: questo pesce è molto sensibile al contesto sociale che in ultima istanza determina se diverrà maschio o femmina.
I ricercatori, che hanno pubblicato lo studio sul British journal Proceedings of the Royal Society, sostengono che questa strategia si è evoluta in modo che ogni giovane pesce possa migliorare le proprie possibilità di accoppiarsi all’interno di una complessa struttura sociale.
Il Thalassoma bifasciatum inizia la sua vita come larva senza caratteristiche sessuali geneticamente predefinite; quando passa allo stadio giovanile diventa maschio o femmina e il corpo cambia di conseguenza.

Thalassoma bifasciatum 2

Allo stadio di adulto si presenta con due tipi di maschio: uno grande e con livrea molto colorata, uno più piccolo e di colorazione grigiastra chiamato “maschio primario nascosto” per la sua strategia di camuffarsi da femmina.
Munday e il suo team volevano scoprire se questi piccoli maschi fossero nati maschi o se la scelta della loro sessualità fosse stata influenzata da fattori sociali.
Dalle osservazioni di individui solitari e di piccoli gruppi per lo più composti da tre individui Munday ha riscontrato rilevanti differenze riguardo al numero di maschi sviluppatisi: una piccolissima frazione di solitari si sviluppa maschio; nelle osservazioni dei gruppi (tre individui) almeno uno diventava maschio.
Nel test sono stati inclusi anche individui giovanili prelevati da popolamenti con molti maschi, ma i risultati non cambiano: difficilmente gli individui solitari diventano maschi.

Thalassoma bifasciatum 3

Dice Munday: “questo dimostra che in questo caso il sesso non è predeterminato geneticamente come nei mammiferi o negli uccelli”.
Questa strategia sociale si è evoluta per migliorare le possibilità di riproduzione per ogni giovane pesce. Quando infatti ci sono pochi individui per i giovani è raro diventare maschi perchè sarebbe più scarsa la possibilità di riprodursi. Come femmine infatti hanno più possibilità per la presenza certa di maschi grandi che monopolizzano il territorio.
Quando invece il popolamento è vasto è complicato per pochi maschi grandi controllare tante femmine e i piccoli maschi -camuffati da femmine- hanno quindi possibilità anche loro di riprodursi.

Incredibilmente la maggior parte di questi maschi grandi e dominanti ha però iniziato la propria vita come femmina; una volta cresciuti abbastanza hanno cambiato il proprio sesso in maschio; questo rende se possibile ancora più ardua l’interpretazione completa dei meccanismi alla base della sessualità dei labridi.
Cambiano aspetto, cambiano sesso e cambiano comportamento.
L’influenza dei fattori sociali tuttavia a detta di Munday non esclude che i geni abbiano una parte rilevante. Sembra infatti che quanto detto vari la propensione a diventare maschio o femmina in una sorta di complessa modulazione tra determinazione genetica del sesso e fattori ambientali.
Dice Munday “L’ambiente è molto importante ma non è tutto”.

L’articolo tratto da http://www.cosmosmagazine.com/node/643 è condotto su specie non mediterranea ma non è molto distante da quanto osservato e studiato per altre specie a noi più vicine.

L’approfondimento che segue è tratto dalle dispense di Biologia Marina II dell’ Università di Roma

Ermafroditismo
La maggior parte delle specie di Teleostei e tutti i Condroitti presentano sessi separati, sono cioè gonocoriche, ciascun individuo nasce maschio o femmina e non cambia sesso per tutta la durata della propria vita.
Tuttavia nei teleostei l’ermafroditismo, cioè quella condizione sessuale che riguarda tutti o la maggior parte degli individui di una specie, in cui le gonadi dei due sessi coesistono o si sviluppano una dopo l’altra, è diffusa tra le specie di numerose famiglie. Secondo dati recenti sono oltre un centinaio le specie di teleostei ermafrodite, diffuse soprattutto tra le barriere coralline e gli ambienti mesopelagici e batipelagici. In questi habitat l’ermafroditismo manifesta i suoi vantaggi selettivi che sono riassumibili in due punti principali:

• incremento del numero di zigoti prodotti;
• aumento delle opportunità di riprodursi.

L’ermafroditismo funzionale è riscontrato in specie appartenenti ad ordini, quali i Perciformes, i Mictophyformes, etc., che non possiedono caratteristiche primitive; questo conferma come l’ermafroditismo nei teleostei abbia avuto un origine secondaria dal gonocorismo. Inoltre, le differenze osservate nella struttura delle gonadi, insieme al fatto che ’ermafroditismo si riscontri in ordini non strettamente imparentati tra loro, suggeriscono che questa strategia si sia originata più volte e in modo indipendente.
L’ermafroditismo funzionale può essere distinto in ermafroditismo sincrono ed ermafroditismo sequenziale o consecutivo. Il primo rappresenta la condizione in cui le gonadi si sviluppano contemporaneamente e non sono, di regola, separate tra loro da tessuto connettivo.
L’ermafroditismo sincrono è particolarmente diffuso nella famiglia dei Serranidi e segnalato anche in specie mediterranee come Serranus cabrilla, Serranus hepatus e Serranus scriba L’ermafroditismo sequenziale o consecutivo prevede che, durante il ciclo vitale di una specie, un sesso si sviluppi prima dell’altro e si manifesti quindi il processo dell’inversione sessuale. Questa strategia riproduttiva, tra i Teleostei, si presenta in tutte e due le forme: l’ermafroditismo
proterandrico, in cui la gonade maschile matura prima di quella femminile, e l’ermafroditismo proteroginico, in cui è, invece, la gonade femminile a svilupparsi e funzionare prima della maschile.
La proterandria è stata osservata in almeno 8 famiglie tra cui gli Sparidi e i Pomacentridi del genere Amphiprion, mentre la proterogenia, la forma di ermafroditismo funzionale più diffusa tra i teleostei, è stata riscontrata in specie appartenenti a 14 famiglie, fra le quali vi sono i Labridi, i Centracantidi, gli Scaridi, i Serranidi e anche Sparidi.
Nelle specie proterandriche il cambio di sesso avviene in un intervallo di taglie od età ben definito quando i testicoli cominciano a trasformarsi in ovari. Nella figura seguente è riportato un grafico che evidenzia la percentuale di femmine e maschi di Sarpa salpa per classe di taglia, in cui è evidente la taglia di inversione sessuale. In questa fase gli individui hanno spesso gonadi intermedie in parte maschili e in parte femminili.
Un caso particolare di proterandria è quello del Barramundi (Lates calcarifer), un teleosteo distribuito lungo le coste australiane, in cui maschi e le femmine vivono rispettivamente in acque dolci e in mare utilizzando risorse ambientali differenti. I due sessi si incontrano solo al momento della riproduzione che avviene, nella stagione delle piogge, in aree di mangrovie e di estuario caratterizzate perciò da acque salmastre. Le uova e le larve sono pelagiche e vengono spinte dalle maree dentro gli stagni costiere retrodunali, i giovanili successivamente risalgono le acque interne dove si accrescono fino all’età di prima maturazione sessuale (3-4 anni) quando ridiscendono i
fiumi per la riproduzione. Ad un’età di 6-8 anni cambiano sesso e migrano definitivamente in mare Nelle specie proteroginiche la taglia di inversione sessuale può essere più variabile, dipendendo spesso da fattori di tipo sociale. Spesso la sequenza femmina-maschio è associata al territorialismo e alla difesa di harem di femmine (poliginia). E’ questo il caso di molte specie di labridi, anche mediterranee che vivono in ambienti costieri rocciosi, come la donzella Coris julis e la donzella pavonina Thalassoma pavo, nella quale il maschio dominante controlla un harem di individui ermafroditi sincroni che possono accoppiarsi tra di loro oltre che con il maschio. La proteroginia riguarda anche labridi di ambienti sabbiosi come il pesce pettine Xyrichthys novacula, nel quale il maschio controlla territori sulle sabbie costiere, in cui vive un certo numero di femmine.
L’inversione sessuale avviene a 4 anni di età e le diverse classi di età presentano colorazioni diverse
Questo probabilmente “aiuta” sia il maschio a selezionare le femmine più anziane e quindi con maggiore capacità riproduttiva, sia le femmine a riconoscere i maschi
dominanti.
Il cambiamento di sesso è spesso associato a cambiamenti consistenti di livrea: i maschi segnalano il proprio stato sociale “dominante” attraverso una colorazione particolarmente brillante rispetto alle femmine.
In molte specie ermafrodite consecutive ci sono degli individui che rimangono sempre nella stessa fase sessuale. Questi sono definiti “maschi primari” o “femmine primarie” se appartengono, rispettivamente, a specie proteroginiche o proterandriche. Tale fenomeno è stato osservato in alcune specie di Sparidi, di Labridi e di Centracantidi.
Alcune teorie spiegano il vantaggio adattativo di strategie riproduttive che prevedono l’ermafroditismo. Le più conosciute sono il low density model e il size advantage model.Il low density model spiega la comparsa dell’ermafroditismo sincrono, che si manifesta soprattutto
tra gli organismi sessili, gli animali che vivono nelle profondità marine e i parassiti. Questo modello sottolinea, per un individuo, il vantaggio di essere capace di riprodursi con un qualsiasi altro membro della propria specie, nel caso la probabilità di incontro tra due organismi di sesso opposto sia molto bassa. Negli ermafroditi sincroni i prodotti sessuali maturano contemporaneamente, consentendo, dall’incontro tra due esemplari maturi, la fecondazione di due gruppi di uova. Questa strategia riproduttiva è vantaggiosa soprattutto se la densità di individui in una popolazione è bassa
oppure nel caso in cui la capacità di un organismo di produrre uova sia limitata da altri fattori.
L’ermafroditismo sincrono favorisce anche l’autofecondazione, evento raro, ma particolarmente
vantaggioso negli ambienti dove i contatti tra individui maturi sono piuttosto scarsi.
L’autofecondazione, tranne in Rivulus marmoratus, è esterna ed è stata accertata mediante esperimenti condotti su esemplari di Serranus scriba e di Serranus subligarius mantenuti in acquario.
La scarsità di incontri riproduttivi è un argomento sicuramente valido per spiegare le origini dell’ermafroditismo sincrono nelle profondità marine, ma non è altrettanto efficace nel chiarirne la presenza nei pesci delle barriere coralline o delle scogliere. Queste specie, infatti, hanno popolazioni piuttosto numerose, perciò il singolo individuo non dovrebbe trovare difficoltà nel riprodursi. Generalmente, nel periodo riproduttivo, si formano delle coppie in cui ogni membro si riproduce manifestando prima un sesso e poi l’altro. Questo stratagemma, in concomitanza di bassi costi energetici, sembra incrementare notevolmente il potenziale riproduttivo di questi organismi.
Il size advantage model spiega la comparsa dell’ermafroditismo sequenziale come un fenomeno che
si manifesta se un individuo si riproduce più efficientemente prima come membro di un sesso e poi
dell’altro. Il modello prevede la proterogenia quando c’è una selezione sessuale che favorisce il sesso maschile nelle taglie più grandi (maggiore competitività nella riproduzione, nell’acquisire o difendere risorse etc.), mentre predice la proterandria se, invece, questa selezione avvantaggia il sesso femminile (maggiore produzione di uova).
L’inversione sessuale, tipica dell’ermafroditismo sequenziale, è un fenomeno abbastanza comune tra i Teleostei ed è da un punto di vista adattativo vantaggiosa quando, l’individuo trascorrendo parte del suo ciclo vitale come maschio e parte come femmina, ottiene un potenziale riproduttivo più elevato rispetto agli individui gonocorici, senza dover far fronte a costi energetici eccessivi dovuti al processo di inversione sessuale.
Generalmente il periodo di inversione sessuale è indotto da fattori ambientali e sociali.



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