​乌龟性别为什么和孵化温度有关乌龟温度决定公母

乌龟性别为什么和孵化温度有关乌龟温度决定公母

科学家此前发现，一些爬行动物的性别与其卵的发育环境的温度有关，比如海龟。

较高的环境温度会使卵发育成雌性，较低的环境温度会使卵发育成雄性。

然而，这些爬行动物如何记录下卵发育过程中的温度信息，并将其转化为影响其生理发育的因素，仍是一个未解之谜。

近日，发表在《科学》杂志上的一篇论文揭示了海龟性别发育与卵的发育环境温度之间影响的具体机制。

对于人来说，Y染色体上的一个特定基因决定了身体未来的发育模式，很难用单一的信号来决定身体是男是女。

虽然有些生物即使没有Y染色体也能正常发育，就像雄性果蝇一样，但如果乌龟想用温度信号作为判断性别的关键，那么这个信号一定对乌龟的生物发育非常重要，能够引发雌雄发育的差异。

然而，在这一点上，与等效温度的染色体机制相比，很难发现温度如何帮助一些生物确定它们是雄性还是雌性。

因为在龟蛋的发育过程中，孵化可能发生在不同的季节，龟蛋所处的环境温度长期处于不断变化之中。

从中长时间过渡的角度来看，龟蛋的发育环境温度可能每天都不一样，而从短时间过渡的角度来看，龟蛋所能接收到的温度信号在早晚是不一样的 早上高，晚上低。

虽然这种善变的温度信号，乍一看并不能帮助海龟在发育过程中决定性别。

但以此类推，这种判断方法确实与人类相似，即由决定动物性腺的细胞读取某种信号，然后由细胞利用读取的信息来决定机体应该产生哪种生长激素。

那么海龟是如何记录和转换温度信息的呢？研究人员在过去几年对红耳滑龟进行了研究，发现当实验精度控制的发育温度高于30摄氏度时，这种龟的卵更容易发育成雌性，而当温度低于26摄氏度时，它们更容易发育成雄性。

图|红耳龟 维基虽然生物判断雌雄的方式多种多样，但是很多生物在判断的过程中都会用到一些核心基因，而这些核心基因中有一个就是双性。

研究人员此前发现雌雄同体基因在果蝇的发育过程中起着重要作用，但后来发现红耳龟的这种雌雄同体基因可以促进雄性发育。

根据之前的研究，这种雌雄同体的基因只会在低温下转化为蛋白质，这意味着它不同于在高低温下都能转化为蛋白质的温度传感器，而蛋白质只会在低温或高温环境下才会有活性。

这项研究进一步探索了这种雌雄同体基因在红耳龟发育过程中的作用，并成功聚焦于一个名为KDM6 b  B的基因，尽管之前与Kdm6b相关的研究发现Kdm6b在哺乳动物的癌细胞和免疫细胞中起调节作用，但这并不意味着Kdm6b也可以影响龟的性别发育。

然而，令人惊讶的是，研究人员最终发现了乌龟的温度调节器Stat3，无论温度如何，它都能在性腺中转化为蛋白质，并在高温环境下具有阻碍身体向雄性发育的功能，使身体更容易发育成雌性。

但阻断Stat3会使机体失去阻断机体向雄性发育的能力，进而发育为雄性。

发现Stat3蛋白和磷酸盐之间的关系是Stat3对温度响应的关键。

在一定条件下，Stat3在钙含量较多的细胞中更容易被激活，性腺中的钙含量随着温度而变化，就像乌龟可以通过细胞中钙含量的变化来记录温度的变化，并利用这些信息来判断它们是雄性还是雌性。

然而，尽管这项研究在探索海龟卵子发育温度与性别的关系方面收获颇丰，但我们仍然不知道是什么原因导致细胞根据不同的温度积累不同量的钙，最终发现海龟完整的发育过程图可能还需要一段时间。

此外，这项研究目前似乎在医学上没有任何潜在用途。

除了了解一个细胞转化环境因素的新信息，永久决定身体的发展方向之外，海龟的发育过程也可能帮助我们在气候变化的今天更好地保护它们的栖息地。

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