我命由我不由天，是男是女我自己說了算！

動物在性別這件事兒上可以說是千奇百怪，總有些奇妙的存在令人大開眼界。比如有的蝸牛雌雄同體，能同時產卵和精子；隆頭魚科中的魚類最初孵化時是雌性，但隨著年齡的增長，會變為雄性（這種現象被稱為『雌性先熟雌雄同體』）；還有一些，比如某些蜥蜴，乾脆完全放棄了雄性，雌性通過孤雌生殖來繁殖後代，產下受精卵。

但許多生物都像人一樣，要麼是雄性，要麼是雌性，出生之後性別也不會改變。這件事是如此稀鬆平常，你可能會覺得很沒意思，似乎沒什麼可值得關注的。但事實並非如此。

新月錦魚，一個雌性先熟的物種 | Wikipedia

迄今為止，性別的選擇一直認為是由從父母傳下來的基因決定的（比如具有X染色體和Y染色體的哺乳動物），或者是受到環境因素的影響（比如溫度依賴型性別決定的龜）。但新的研究表明，事實其實更加複雜。

研究發現，未孵化的烏龜寶寶可以控制自己的發育，通過在蛋里移動位置來選擇自己的性別。

溫度影響性別

卵生爬行動物能夠通過某種方式影響自己的性別，這一想法長期以來都被認為是不可能的。但今年8月發表於期刊《當代生物學》的一項研究為這一想法提供了清晰有力的證據。

由中國科學院動物研究所杜衛國帶領的，包括麥考瑞大學生物學家理查德·希內（Rick Shine）在內的科學家團隊，通過在半自然龜巢里孵化草龜（Mauremys reevesii）進行了實驗。

一隻草龜（Mauremys reevesii）| Wikipedia

許多爬行動物的性別在很大程度上依賴於巢的溫度，草龜也不例外。這種受到溫度影響而決定的性別，被稱為溫度依賴型性別決定（TSD）。

TSD引發了科學家對許多爬行動物物種生存的擔憂。我們都知道，全球變暖日趨嚴重，這意味著地球的溫度一年比一年高。科學家們認為，當溫度上升時，通常1：1的性別比例會嚴重偏離，進而導致這些物種的繁殖率降低，難以維持物種的延續。

然而，並非所有證據都能得出這一結論。「對許多TSD物種的祖先譜系重構表明，它們已經存活了數百萬年，」希內說道，「其中某些時期比當前氣候變化模型預測的溫度高得多。」

另一隻草龜 |harum.koh/Flickr

如此頑強的生命力或許可以用草龜媽媽的一些行為來解釋，比如改變產卵時間或改變巢的結構，以避開一年中最熱的時間。但一旦卵已經產下，成年的爬行動物便無力再保護孩子們免受溫度變化的影響。

也就是說，很可能存在什麼其他的因素，幫助草龜這樣的物種在嚴酷的溫度條件下生存了下來。科學家猜想，可能是草龜胚胎自己影響了自己的性別。為了驗證這一點，杜衛國等人便控制了影響草龜卵的條件進行了實驗。

男孩喜冷，女孩喜暖

他們發現，當被設定成一定角度的熱源加熱時，每個蛋會產生明顯的熱梯度，其中一端會變得更暖，此時胚胎會相應地在蛋里移動。向更暖的一端移動的胚胎最終會發育成雌性，而向更冷的一端移動的則會發育成雄性。

研究人員猜測胚胎是通過被稱為離子通道的內置生物感測器檢測溫度的，在許多動物中，瞬時受體電位離子通道（TRPs）都起到溫度感測器的作用。為了檢驗這一點，他們使用辣椒素受體拮抗劑阻斷離子活性，在保證不影響草龜健康的前提下，抑制草龜的體溫調節行為。

圖A為使用了辣椒素受體拮抗劑阻的胚胎，可以看到胚胎位於卵的中部；圖B為未使用辣椒素受體拮抗劑阻的胚胎，胚胎向溫暖的一端移動了 | 參考文獻2

結果發現，經過處理的胚胎果真沒有像未經處理的胚胎一樣移動，性別比例很快變得偏斜。在較冷的條件下（2018年5月），幾乎所有草龜都是雄性；而在較高的溫度下（2017年6月）雌性佔據了主導地位。

對於杜衛國來說，這項研究還為其早期工作提供了支持。他的團隊先前的一項研究表明，草龜胚胎的運動是由蛋內的溫度差異引發的，但這一結論受到了該領域其他科學家的質疑。現在，新發現強化了他曾得出的結論。

「胚胎可以影響自身發育這一發現真的非常了不起，」希內說道，這些發現可是動物保護工作中罕見的「好消息」。

應對氣候變化

「世界各地的龜都陷入了絕望的困境，它們在亞洲被吃掉，澳大利亞的棲息地正在被河流系統管理所破壞，」希內解釋道，「但令人鼓舞的是，在應對氣候變化帶來的挑戰時，這些龜可能比我們期望得更好。」

「我們之前已經證明爬行動物的胚胎可以在它們的卵內移動以進行體溫調節，因此很好奇這是否會影響它們的性別決定，」杜衛國說，「我們想知道，這種行為是否有助於緩解全球變暖對這些物種後代性別比帶來的影響，以及究竟是如何做到的。」

胚胎體溫調節對後代性別比的影響取決於天氣、季節和植被覆蓋，這些因素決定了到達地面的陽光強度，從而決定了蛋內熱梯度的程度。在低緯度地區，植被覆蓋在繁殖季節早期對後代性別比例有很大影響；而在高緯度地區，則在繁殖季節後期的影響最大。在沒有胚胎體溫調節的情況下，該團隊的模型預測，全球變暖將導致雌性的比例越來越高。

拍攝於東帝汶的一隻草龜 | Wikipedia

但從整體上而言，後代的性狀特徵受到許多因素的影響，包括環境非生物條件以及暴露於特定條件的持續時間。此外，物種本身的特性也很重要。例如，草龜胚胎的體溫調節行為引起的熱變化很輕微，從100％雄性到100％雌性後代轉變所需的熱變化範圍很窄（約2 ℃）；而對於閾值較寬的物種，通過胚胎體溫調節獲得的熱變化，對於影響後代性別可能就太微不足道了。

此外，還有很多東西還有待觀察，特別是要弄清楚胚胎是出於什麼原因選擇了更喜歡的溫度——在多大程度上是為了選擇性別，而在多大程度上是出於其他原因。

但可以肯定的是，杜衛國帶領的團隊得出的數據和分析表明，對於卵生爬行動物而言，卵內的溫度調節能力在它們適應環境時發揮著重要作用，可以幫助緩衝氣候變化帶來的影響。

動物如何、何時以及為何發育成雄性或雌性比我們想像的要複雜得多。

圖 |Greg Peterson/Flickr

參考文獻：

1.Gender bending: Baby turtles influence their own sex, MACQUARIE UNIVERSITY, https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-08/mu-gbb080419.php

2.The Embryos of Turtles Can Influence Their Own Sexual Destinies, Yin-Zi Ye, Liang Ma, Bao-Jun Sun, Yang Wang, Richard Shine, Wei-Guo Du, DOI:https://doi.org/10.1016/j.cub.2019.06.038

3.Seebacher, F., and Murray, S.A. (2007). Transient receptor potential ion channels control thermoregulatory behaviour in reptiles. PLoS ONE 2, e281.

4.Du, W.-G., Hu, L.-J., Lu, J.-L., and Zhu, L.-J. (2007). Effects of incubation temperature on embryonic development rate, sex ratio and post-hatching growth in the Chinese three-keeled pond turtle, Chinemys reevesii. Aquaculture 272, 747–753.

5.Ewert, M.A., Jackson, D.R., and Nelson, C.E. (1994). Patterns of temperature-dependent sex determination in turtles. J. Exp. Zool. 270, 3–15.

6.Turtle embryos can choose their own sex, shows new research – but why?, Peter Ellis, https://theconversation.com/turtle-embryos-can-choose-their-own-sex-shows-new-research-but-why-121074

封面圖自 testudines.org

作者：八雲

編輯：窗敲雨

本文來自果殼，未經授權不得轉載.

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