科学家发现温度如何导致爬行动物的蛋展开性别转换过程

研究人员在研究澳大利亚胡须蜥得过程中找到了答案。
研究人员在研究澳大利亚胡须蜥得过程中找到了答案。

温度的变化会导致某些爬行动物发生性别转换。

澳大利亚研究人员通过研究胡须蜥蜴(bearded dragon lizard)的蛋发现了性别选择过程是如何运作的。

仅仅温度上的变化,这种爬行动物的后代就可以在32摄氏度以及更高温度上,将蛋内后代从雄性转变为雌性。

堪培拉大学所领导的研究小组首次在确定了温度敏感的分子特征。这些分子存在于一组控制许多其他基因表达的基因家族中。

这项研究的主要作者、澳大利亚联邦科学工业研究机构(CSIRO)的科学家克莱尔·霍莱利(Clare Holleley)博士对澳大利亚广播公司堪培拉广播电台(ABC Radio Canberra)说,这一发现可能带来了解动物性别选择研究的新方法。

 “胡须蜥蜴具有类似于鸟类的性染色体,该染色体在常温下决定性别,” 霍莱利博士说。

“但是在高温下,有雄性性染色体的胚胎改变性别,孵出来后则是雌性。”

“孵化温度一旦达到约36度时,100%的蛋生后代将是雌性。”

堪培拉大学教授阿瑟·乔治(Arthur Georges)教授和克莱尔·霍莱利博士是堪培拉大学所领导合作研究的成员。
阿瑟·乔治(Arthur Georges)教授和克莱尔·霍莱利博士是堪培拉大学所领导合作研究小组的成员。 Supplied: University of Canberra

“所以它们可以是染色体上的雄性,它们的基因告诉它们应该是一个雄性动物,但是温度的决定性超越基因,使它们长大后成为功能完善的雌性。”

性别选择过程对其他动物也起作用

鳄鱼和海龟也被发现有同样的[性别转换]机制。

 “我们认为这可能在整个爬行动物的多样性[物种]中都存在,” 霍莱利博士说。

在过去50多年间,科学家们一直在研究发现性别转换是如何进行的。

 “很长一段时间以来,我们已经知道如果你以不同的温度来孵爬行动物蛋,就会开始影响雄性和雌性的比例,” 霍莱利博士说。

“在这之前我们从来没有真正明白这是如何发生的。”

“我们的研究着眼于所有有着雄性基因,却是雌性的胡须蜥蜴产生的信使核糖核酸(messenger ribonucleic acid ,简称RNA)分子。”

研究人员已知道温度可能会改变爬行动物的性别,但现在他们明白这是如何进行的了。
研究人员已知道温度可能会改变爬行动物的性别,但现在他们明白这是如何进行的了。 Supplied: University of Canberra

“我们将这些分子与正常雄性和正常雌性的核糖核酸进行对比。”

这项研究的一位联合作者、加文医学研究所(Garvan Institute of Medical Research)的艾拉·德维森(Ira Deveson)表示他们的研究发现了独特之处。

“我们发现那些性别转换的雌性产生了一种独特的信息。他们的核糖核酸保留了一大部分通常被拼接出来的序列,”他说。

“这意味着该基因不会产生正常的蛋白质。”

“不管怎样,在创造雄性[过程中]会抛出一个扳手,[做出新修改]。”

气候变化

这项发表在《科学进步》(Science Advances)期刊上的研究将使科学家们了解由于全球变暖哪些物种灭绝的风险更大。

“如果你是爬行动物,气候变化是一件非常重要的事情,因为温度决定性别,” 霍莱利博士说。

“这意味着如果太热,你就会面临所有诞生的后代都会是同一性别的风险。”

研究小组正在考虑将其研究扩展到压力对性别选择的影响之上。

(题图:研究人员在研究澳大利亚胡须蜥蜴的过程中找到了答案。   Supplied: University of Canberra)