綠海龜不像人類和大多數其他哺乳動物那樣,由於性染色體而發育成雄性或雌性。 相反,海龜蛋外部的溫度會影響正在生長的胚胎的性別。
科學家表示,這種不尋常的生物怪癖危及了它們在溫暖世界中的未來。
根據該雜誌的一份新報告,一些海龜種群已經因高溫而嚴重扭曲,以至於幼年的爬行動物幾乎完全是雌性現代生物學。
「這是十年來最重要的保育論文之一,」生物學家說大衛歐文斯是查爾斯頓學院的名譽教授,他沒有參與這項研究。
他警告說,這不會太久,也許幾十年到一個世紀之內,「海龜族群中將沒有足夠的雄性」。
綠海龜的性別是其環境的結果。
「它們的性別決定取決於溫度,」說卡姆林艾倫,美國國家海洋暨大氣總署內分泌學研究員,也是這項新研究的合著者。 “這不是基因問題。實際上是溫度問題。”
在生物學家所說的樞軸溫度下,海龜會以雄性和雌性的混合體孵化。
對於綠海龜來說,這個溫度是 29.3 攝氏度(85 華氏度)。 低於攝氏29.3度幾度,海龜都是雄性。 加熱雞蛋,只有雌性出生。
NOAA 海洋生物學家兼研究合著者表示:“從 100% 男性到 100% 女性,這一過渡範圍非常狹窄,只有幾度。”麥可詹森。
沿著澳洲東海岸向赤道前進,在大陸尖端附近,您將到達主要的海龜築巢地。
大約 20 萬隻海龜在雷恩島的海灘和附近的珊瑚礁上產卵。 這是世界上最大的綠海龜聚集地之一。
綠海龜在其生態系統中發揮著至關重要的作用。 它們像牧場上的牛一樣吃海草床,海龜的啃咬似乎可以保留植物健康。
詹森說,海龜進食的地方是原始的,沒有受到人類文明的影響。 儒艮和虎鯊遊過。 還有很多很多的海龜。
「這確實是研究海龜的理想場所,」他說。 “對於澳大利亞東海岸的這個人口已有 30 年的了解。”
這就是研究作者等待的地方。 幾週來,科學家收集了海龜,採集了血漿樣本,然後釋放了這些動物。
很難區分年輕的雄性海龜和雌性。 他們的外部特徵沒有幫助嗎? 您不能簡單地將亞成年海龜翻過來並檢查起落架。
過去,研究人員將幼年海龜剖開來檢查它們的性腺。 但研究人員希望盡量減少它們對人群的影響; 國際自然保護聯盟將這些動物列為瀕危的。
腹腔鏡海龜手術在規模上是站不住腳的。
艾倫研究了一種新技術,透過海龜的荷爾蒙來揭示其性別。 科學家在加州實驗室檢查了血漿樣本。
“你不能使用基因測試,”艾倫說,因為“它們不像人類那樣有性染色體。”
生物學家發現了第一隻海龜溫度計基因2016 年鱷龜。
為什麼海龜的性別與溫度有關仍不清楚,但一些生物學家有一個假設:在寒冷條件下發育的海龜會變得更大,如果較大的海龜是雄性,可能會對海龜物種有利。
先前的研究曾預測,綠海龜和其他依賴溫度的爬蟲類可能會因氣候變暖而改變。
歐文斯說,世界各地的海龜“現在絕對受到了影響”,他過去曾與一些研究作者合作過。
“我的同事正在研究的許多其他物種和種群已經顯示出 90% 或更多的雌性種群。”
但沒有人見過這種程度的東西。 (「天哪」是艾倫描述她對實驗室測試結果的最初反應的方式。)
如果雷恩島是一家嬰兒工廠,那麼裝配線的開關就被轉向了一個方向。 它產出了一隻又一隻雌龜。
科學家發現,超過 99% 的幼龜是雌性,而 87% 的成熟龜是雌性。 每一隻幼年雄性海龜就有 116 隻雌性海龜。
這些海龜明天不會遭遇厄運。 事實上,只要有更多的雌性海龜能夠找到雄性海龜使它們的卵受精,海龜的數量可能會短暫增加。
海龜不需要 50:50 的雄性和雌性比例。
「有些雄性可以走很長的路,」詹森說。 「雄性海龜交配更頻繁」比雌性海龜更頻繁。
「很難說它是好還是壞,但它很大,而且可能會產生很多連鎖反應,」他說。羅裡·電信公司是加州州立大學弗雷斯諾分校的生物學家,與這項研究無關,他研究溫度和爬行動物的發育。
“雖然看起來確實有點可怕。”
為了估計沙子溫度,研究作者使用了 1960 年至 2016 年間繁殖地的歷史海洋和氣溫。
研究人員確信是工廠槓桿上的手。 “如果這不是氣候變化,”艾倫說,“那是什麼?”
歐文斯同意了。 「氣候變遷顯然是罪魁禍首,」他說。
還有另一個築巢區,位於雷恩島以南 1,000 多英里(1,600 公里)處,始終保持涼爽。 在澳洲南部,性別比例的偏差較小,為 1 隻雄性海龜和 2 隻雌性海龜。 「珊瑚礁兩端的這兩個族群的性別比例截然不同,」詹森說。
研究作者表示,這些族群似乎不太可能雜交。 海龜和鮭魚一樣,在它們的出生地留下了印記。 爬行動物返回家鄉海岸尋找配偶。 「繁殖將發生在這些築巢海灘附近,」詹森說。
研究人員估計綠海龜的壽命60至70歲。 歐文斯說:“哦,是的,現在還剩下一些雄性,而且在未來幾十年裡還會有。”
「但它們最終會滅絕。我預測,很快,[北大堡礁]的種群將開始看到築巢海灘的生育率下降,如果這種情況還沒有發生的話。”
詹森和艾倫認為,好消息是管理策略是可行的。 給海灘遮蔭或在沙子上澆水可以讓築巢區域降溫。
澳洲政府通過雷恩島恢復項目,正在努力監測和保護這些動物。
「我們還有時間,」艾倫說。 她說,海龜仍然有適應的方法。 問題只是他們適應得是否夠快。
2017 ©華盛頓郵報
本文原刊於華盛頓郵報。