溫度對爬行動物性別決定與基因的影響:新研究揭示關鍵洞見

编辑者: Dmitry Drozd

近期一項引人注目的研究深入探討了溫度如何影響爬行動物的生殖與演化過程,揭示了環境因素對生命藍圖的深遠塑造力。研究指出,當孵化溫度升高時,例如在中央鬃獅蜥(Pogona vitticeps)身上觀察到的現象,會導致基因上為雄性的個體發生性別逆轉,進而展現出雌性功能。這種現象不僅在實驗室中得到證實,更在野外族群中有所發現,顯示環境壓力能直接干預生物體的性別分化。

此外,針對吉貝氏地 gecko(Paroedura guibeae)的研究更進一步揭示了高溫對遺傳重組的干擾。研究發現,高溫不僅改變了基因表達的模式,還在減數分裂過程中擾亂了遺傳物質的配對與交換,導致DNA片段化及染色體結構的改變。這種對遺傳機制的干擾,可能引發基因組的不穩定性,對物種長期的演化潛力構成挑戰。

這些發現與氣候變遷的趨勢息息相關。隨著全球氣溫持續攀升,理解溫度如何影響爬行動物的性別決定和遺傳完整性,對於預測牠們未來的生存能力和演化軌跡至關重要。例如,有研究指出,某些爬行動物的性別決定系統可能無法快速演化以適應劇烈的氣候變遷,這可能導致性別比例嚴重失衡,進而影響族群的延續。

值得注意的是,中央鬃獅蜥的性別逆轉現象尤為引人入勝。這些性別逆轉的雌性個體,儘管在生理上是雌性並能成功繁殖,卻在行為和形態上保留了許多雄性特徵,甚至在某些方面比基因上的雄性表現得更為突出。這種現象可能在演化上具有快速轉變性別決定系統的潛力,尤其是在環境條件有利於此類轉變的情況下。研究人員正透過比較這些性別逆轉個體與正常雌性個體的基因組差異,試圖找出溫度敏感性基因的關鍵線索,這項工作已進行了數十年,並有望為理解此類機制奠定基礎。

總體而言,這項研究不僅揭示了溫度對爬行動物性別決定和遺傳重組的直接影響,更突顯了氣候變遷對這些對溫度敏感的生物所帶來的潛在威脅。牠們的適應能力,無論是透過表型可塑性還是基因演化,都將是決定其能否在不斷變化的地球環境中延續的關鍵。這也提醒我們,對生態系統中微妙平衡的深刻理解,是我們應對環境挑戰的基石。

來源

  • Scienmag: Latest Science and Health News

  • Heat turns wild genetic male reptiles into functional females

  • Differential intron retention in Jumonji chromatin modifier genes is implicated in reptile temperature-dependent sex determination

  • Central bearded dragons change sex when the heat is on, study shows

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