海龟宝宝：我要自己决定性别！

科学世界 · 公众号 · 科学 · 2019-08-14 18:52

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对我们人类而言，温度高一点还是低一点似乎没有太大影响。但对于海龟而言，环境温度可是决定其后代性别的关键因素。但一项于2019年8月1日发表在Current Biology上的研究却发现，有些海龟的胚胎可以打破宿命，通过自己的努力来决定自己的性别。

众所周知，爬行动物（如鳄鱼、某些蜥蜴以及绝大部分海龟）的性别取决于胚胎发育过程中产生的激素，而这些激素又与环境温度有关。温度较低更易产生雌性后代，而温度较高则更易产生雄性后代。有时仅仅相差2℃，孵出宝宝的性别可就完全不同了。

但早在2011年，来自中国的研究人员就发现，海龟胚胎可以迅速响应环境温度，在蛋壳内的高温区和低温区之间移动。这篇发表在PNAS上的研究认为，海龟胚胎之所以移动主要是为了追踪热源，以提高身体温度，加快发育速度。不过，研究人员也同时发现，如果局部温度过高，海龟胚胎也会转移至比较“凉快”的区域。总之，那时的研究重点还不在性别上……

海龟宝宝在蛋内的位置：（A）光源从上方照射，（B）光源从左侧照射。可见在该实验条件下，海龟宝宝是追着光源走的。

时光飞逝，转眼到了2019年……随着全球气候变得越来越诡异，温度上升对动物的影响也越来越大。已经有研究发现某些海域内的海龟全部为雄性，如此严重的性别失调将直接导致物种的灭绝。于是，研究人员决定继续研究海龟胚胎的体温调节行为是否具有“纠正”性别比例的作用。

在最新的研究中，研究团队将海龟蛋分为2组：一组使用化学方法降低胚胎对温度的敏感性，另一组不做任何处理。实验期间，研究人员发现，单个海龟蛋内的温差最大可达4.7℃。结果显示，在处理过的海龟蛋中，胚胎的移动范围较小，且后代全部为雄性；在未经处理的海龟蛋中，胚胎移动范围增大，后代雌雄比例约为1:1。这说明，海龟胚胎会在蛋内自主寻找温度不高也不低“宜居带”（约为29℃），因此后代的性别比例也较为均衡。

但研究人员同时表示，这种行为并不足以保护海龟免受极端气候变化的影响。“道理很简单，胚胎只能在蛋内相对较窄的温度范围内移动，如果环境温度过高，蛋内也不会有保证性别平衡的舒适区了。”

针对这一研究，也有生物学家提出了不同的观点。胚胎能通过变换位置调节体温，那么，这种调节行为是否存在时间限制？“我不希望人们读了这篇论文之后产生这样的错觉，认为胚胎能在整个发育期间自由地移动。”实际上，胚胎位于一个卵黄囊内，周围环绕着无法穿透的膜，随着时间的推移，胚胎越长越大，在如此狭小的空间内移动会十分困难。

另有生物学家担心，作者似乎暗示胚胎在有意识地选择性别，但胚胎尚未发育出完全的大脑，它们如何调整自己的动作，移动到合适的区域呢？此外，为了应对极端气候，海龟们已开始选择更凉爽的繁殖地，胚胎的体温调节行为是否还具有意义？期待有更多研究为我们解答这些谜团。

参考文章：

https://www.sciencemag.org/news/2019/08/turtle-embryos-may-determine-their-own-sex-seeking-perfect-temperature

论文链接：

https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(19)30765-1

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