研究证实爬行动物可根据温度改变后代性别
研究证实爬行动物可根据温度改变后代性别http://www.sina.com.cn 2008年01月24日 10:08 新浪科技
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爬行动物可按温度改变后代性别
新浪科技讯 北京时间1月24日消息，据澳大利亚广播公司报道，一个澳大利亚研究小组找到了他们所称的进化生物学“圣杯”，证明一条有关爬行动物性别和生存的持续30年之久的理论是正确的。最新研究发现可以解释温度决定爬行动物性别的进化优势。
澳大利亚悉尼大学生物科学学院进化生物学家里克-赛尼(Rick Shine)教授及其以前的学生、现就读于美国爱荷华州的丹尼尔-华纳博士报告说，爬行动物的卵孵化时所处的温度条件不仅能决定其性别，还能让后代的数量达到最优化。研究结果本周刊登在《自然》杂志网站上，为孵卵温度影响雌性和雄性繁殖成功率提供了第一个“毫不含糊”的证据。在哺乳动物和鸟类中，性别由受精卵的基因类型决定的，而这一过程会导致大体相同的雄性和雌性数量。
但是，在很多爬行动物和一些鱼类当中，性别是在卵产下之后决定的，取决于环境，最重要的是温度。赛尼表示，在一些爬行动物物种中，雄性或雌性只能在特定温度下降生。据他介绍，大约30年前，美国生物学家里克-查尔诺夫教授(现在新墨西哥大学任教)和得克萨斯大学的吉姆-布尔教授称，这种“环境性别决定”不是大自然怪异行为的结果，相反，他们认为在特定温度下孵化的雄性或雄性幼仔具有进化优势，比如可能优化后代数量。赛尼说，证明这一理论十分困难，由此成为进化生物学家渴望寻找的“圣杯”。
赛尼说，证明查尔诺夫和布尔这一理论的挑战是，如何找到一个生命周期足够短的物种，以便对其整个生命周期中所拥有的后代数量进行估算。大多数性别由环境决定的物种的生命周期均超过60年，到达性成熟的时间很晚。据他介绍，一种名为“杰克龙”(Jacky dragon)的“短命蜥蜴”帮助他们克服了这一挑战。这是一种比较常见的蜥蜴，生活在澳大利亚东海岸。“杰克龙”在一年内就能孵化出后代，它们的生命周期超不过4年。
这项研究中面临的另一个挑战是，在特定温度条件下人工培育“错误”的性别，赛尼表示，“杰克龙”能在低温(23至26年摄氏度)和高温(30至33摄氏度)条件下从卵中孵化出雌性，而在介于这两个温度之间的条件下孵化出雄性。在这项由澳大利亚研究理事会资助的研究中，研究人员采用激素手段操作卵，培育出在某些状态下通常培育不出的雄性和雌性。他说，对卵的激素操作(hormonal manipulation)不会对个体孵化出来的“杰克龙”的健康和生存产生任何影响。
赛尼表示，自然孵化的雄性“杰克龙”在交配和传宗接代方面的能力是人工孵化的雄性“杰克龙”的5倍到10倍，而自然孵化的雌性在传宗接代方面的能力是人工孵化的雌性“杰克龙”4到5倍。研究人员说：“所以，孵化温度使每个性别的繁殖成功率达到最优化，而且，从本质上讲能产生正如查尔诺夫和布尔所预测的性别。”赛尼表示，研究小组的数据同查尔诺夫-布尔模式匹配得如此“漂亮”着实让他大吃一惊。他已经收到了“欣悉若狂”的布尔发来的电子邮件，祝贺他证明了这一理论。(任秋凌）
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