Aangenomen wordt dat vrouwelijke zeeschildpadden meervoudig paren om bevruchting te verzekeren, wat zal resulteren in meervoudig vaderschap in hun nesten, waardoor ze als het ware een “bevruchtingsverzekering” hebben. Onderzoekers van de Florida Atlantic University suggereren echter dat deze bevruchtingsverzekeringshypothese misschien toch niet zo overtuigend is.
De resultaten van hun studie, gepubliceerd in het tijdschrift Ecology and Evolution, geven inzicht in de relatieve aantallen mannetjes die aanwezig zijn in de broedpopulatie — dergelijke metingen zijn moeilijk te verkrijgen omdat mannetjes nooit aan land komen. Bovendien, omdat beschermingsinspanningen vaak gericht zijn op beschermde nesten en neststranden (om de genetische output van nestelende vrouwtjes te beschermen), helpt deze studie om een ruwe meting te geven van hoeveel genen van mannetjes ook effectief bescherming krijgen.
Voor de studie onderzochten onderzoekers vaderschapspatronen in een steekproef van nestelende vrouwelijke karetschildpadden (Caretta caretta) op Sanibel Island in het zuidwesten van Florida. Zeeschildpadden leggen verschillende nesten in de loop van een broedseizoen. Sanibel Island wordt gemonitord door de Sanibel Captiva Conservation Foundation (SCCF) die vaststelde dat er tijdens het broedseizoen van 2016 634 loggerheadnesten op het eiland werden gelegd. Gedurende dat nestseizoen werden zeeschildpadden die meer dan één nest legden op dat strand en een subset van hun uitgekomen jongen beoordeeld om te achterhalen hoeveel vaders vertegenwoordigd waren in de legsels (de eieren in elk nest). Onderzoekers vergeleken genotypen om 36 van hun legsels te onderzoeken om vaderschapspatronen tussen opeenvolgende legsels te bepalen.
Meervoudige paringen kunnen voorkomen wanneer de voordelen van de paring opwegen tegen de kosten, maar als kosten en voordelen gelijk zijn, wordt geen patroon verwacht. De onderzoekers veronderstelden dat, als de voordelen van het paren groter zijn dan de kosten, vrouwtjes zowel vroeg als gedurende het broedseizoen veelvuldig zouden paren.
Verrassend genoeg ontdekten de onderzoekers dat de meeste vrouwelijke zeeschildpadden op Sanibel Island monogaam waren — 75 procent van de vrouwtjes die zij analyseerden had alleen gepaard. Geen enkel mannetje was in meer dan één vrouwtjeslegsel vertegenwoordigd.
“Vrouwelijke zeeschildpadden hebben het opmerkelijke vermogen om sperma op te slaan. De eenvoudigste verklaring voor deze nesten op Sanibel Island is dat de vrouwtjes één keer succesvol hebben gepaard en voldoende sperma hebben opgeslagen om alle eieren te bevruchten in de meerdere legsels die we hebben waargenomen,” zegt Jacob A. Lasala, Ph.D., senior auteur en afgestudeerd in de biologische wetenschappen die zijn opleiding kreeg onder Jeanette Wyneken, Ph.D., co-auteur en een professor in de biologische wetenschappen, en Colin Hughes, Ph.D., co-auteur en een universitair hoofddocent in de biologische wetenschappen in FAU’s Charles E. Schmidt College of Science. “Vrouwtjes paren waarschijnlijk aan het begin van het seizoen en gebruiken opgeslagen sperma voor meerdere legsels.”
In deze populatie lijken de mannetjes hun broedseizoen te voltooien voordat alle vrouwtjes klaar zijn met nestelen en vertrekken naar de foerageergebieden. Gezien de verspreiding van karetschildpadden en het gebrek aan bewijs van paarbanden, zeggen de onderzoekers dat het onwaarschijnlijk is dat vrouwtjes die afzonderlijk nesten hebben gelegd, dezelfde specifieke mannetjes zouden opzoeken om hun spermavoorraad tussen de legsels aan te vullen.
“Als vrouwtjes met meerdere mannetjes paarden om de kansen op en de voordelen van mannetjes met bepaalde voordelige erfelijke eigenschappen te vergroten, zouden we verwachten dat we een hoger uitkomstsucces en/of grotere en vermoedelijk robuustere jongen zouden zien in meerdere vaderschapsklutsen,” zei Wyneken. “Er waren geen verschillen tussen primaire versus secundaire legsels of tussen enkelvoudige versus meervoudige vaderschap legsels.”
De frequentie van meervoudig vaderschap was 22 procent (acht van 36 nesten), wat lager is dan eerder gemeld voor dit neststrand (67 procent, 34 van 51 nesten). De onderzoekers vonden geen consistent patroon in de opeenvolgende meervoudige vaderschap clutches, wat suggereert dat de voordelen voor loggerhead vrouwtjes waarschijnlijk gelijk zijn aan de kosten. Alle legsels hadden mannelijke genotypen die aanhielden van het eerste legsel tot volgende legsels (inclusief één van 50 dagen na het eerste waargenomen legsel).
De vier vrouwelijke karetschildpadden in de studie met nieuwe vaders in volgende legsels waren kleiner en mogelijk jonger dan degenen die met één mannetje paarden. De onderzoekers denken dat het mogelijk is dat kleinere vrouwtjes of vrouwtjes die voor het eerst broeden, niet in staat zijn om hardnekkige of agressieve mannetjes af te wijzen, waardoor hun nesten vatbaar zouden zijn voor meervoudig vaderschap.
“Als er weinig voordeel en weinig kosten verbonden zijn aan meervoudige paringen door vrouwtjes, is het redelijk om te veronderstellen dat grotere en meer ervaren vrouwtjes effectiever kunnen zijn in het controleren van hun aantal partners dan kleinere, beginnende nestelaars,” zei Lasala, die momenteel een postdoctoraal onderzoeker is aan het Mote Marine Laboratory. “Hoewel de karetschildpadvrouwtjes kunnen paren tussen de nestbeurten, lijkt dat gedrag relatief zeldzaam te zijn.”
Dit onderzoek werd ondersteund door de National Save the Sea Turtle Foundation; Florida’s Sea Turtle License Plate Grant, Grant/Award Number: 15-031R en 16035R; en Nelligan Sea Turtle Fund.