绿海龟不像人类和大多数其他哺乳动物那样,由于性染色体而发育成雄性或雌性。 相反,海龟蛋外部的温度会影响正在生长的胚胎的性别。
科学家表示,这种不寻常的生物怪癖危及了它们在温暖世界中的未来。
根据该杂志的一份新报告,一些海龟种群已经因高温而严重扭曲,以至于幼年的爬行动物几乎完全是雌性现代生物学。
“这是十年来最重要的保护论文之一,”生物学家说大卫·欧文斯是查尔斯顿学院的名誉教授,他没有参与这项研究。
他警告说,这不会太久,也许几十年到一个世纪之内,“海龟种群中将没有足够的雄性”。
绿海龟的性别是其环境的结果。
“它们的性别决定取决于温度,”说卡姆林·艾伦,美国国家海洋和大气管理局内分泌学研究员,也是这项新研究的合著者。 “这不是基因问题。实际上是温度问题。”
在生物学家所说的枢轴温度下,海龟以雄性和雌性的混合体孵化。
对于绿海龟来说,这个温度是 29.3 摄氏度(85 华氏度)。 低于29.3摄氏度几度,所有海龟都是雄性。 加热鸡蛋,只有雌性出生。
NOAA 海洋生物学家兼研究合著者表示:“从 100% 男性到 100% 女性,这一过渡范围非常狭窄,只有几度。”迈克尔·詹森。
沿着澳大利亚东海岸向赤道前进,在大陆尖端附近,您将到达主要的海龟筑巢地。
大约 20 万只海龟在雷恩岛的海滩和附近的珊瑚礁上产卵。 这是世界上最大的绿海龟聚集地之一。
绿海龟在其生态系统中发挥着至关重要的作用。 它们像牧场上的牛一样吃海草床,海龟的啃咬似乎可以保留植物健康。
詹森说,海龟进食的地方是原始的,没有受到人类文明的影响。 儒艮和虎鲨游过。 还有很多很多的海龟。
“这确实是研究海龟的理想场所,”他说。 “对于澳大利亚东海岸的这个人口已有 30 年的了解。”
这就是研究作者等待的地方。 几周来,科学家们收集了海龟,采集了血浆样本,然后释放了这些动物。
很难区分年轻的雄性海龟和雌性。 它们的外部特征没有任何帮助——你不能简单地将亚成年海龟翻过来并检查起落架。
过去,研究人员将幼年海龟剖开来检查它们的性腺。 但研究人员希望尽量减少它们对人群的影响; 国际自然保护联盟将这些动物列为濒危的。
腹腔镜海龟手术在规模上是站不住脚的。
艾伦研究了一种新技术,通过海龟的荷尔蒙来揭示其性别。 科学家们在加州实验室检查了血浆样本。
“你不能使用基因测试,”艾伦说,因为“它们不像人类那样有性染色体。”
生物学家发现了第一只海龟温度计基因2016 年鳄龟。并非所有海龟都以这种方式调节性别,但鳄龟在这方面就像绿海龟。
为什么海龟的性别与温度有关仍不清楚,但一些生物学家有一个假设:在较冷的条件下发育的海龟会变得更大,如果较大的海龟是雄性,可能会对海龟物种有利。
此前的研究曾预测,绿海龟和其他依赖温度的爬行动物可能会因气候变暖而发生变化。
欧文斯说,世界各地的海龟“现在绝对受到了影响”,他过去曾与一些研究作者合作过。
“我的同事正在研究的许多其他物种和种群已经显示出 90% 或更多的雌性种群。”
但没有人见过这种程度的东西。 (“天哪”是艾伦描述她对实验室测试结果的最初反应的方式。)
如果雷恩岛是一家婴儿工厂,那么装配线的开关就被转向了一个方向。 它产出了一只又一只雌龟。
科学家发现,超过 99% 的幼龟是雌性,而 87% 的成熟龟是雌性。 每一只幼年雄性海龟就有 116 只雌性海龟。
这些海龟明天不会遭遇厄运。 事实上,只要更多的雌性海龟能够找到雄性海龟使它们的卵受精,海龟的总体数量可能会短暂增加。
海龟不需要 50:50 的雄性和雌性比例。
“一些雄性可以走很长的路,”詹森说。 “雄性海龟交配更频繁”比雌性海龟更频繁。
“很难说它是好还是坏,但它很大,而且可能会产生很多连锁反应,”他说。罗里·电信公司是加州州立大学弗雷斯诺分校的生物学家,与这项研究无关,他研究温度和爬行动物的发育。
“虽然看起来确实有点可怕。”
为了估计沙子温度,研究作者使用了 1960 年至 2016 年间繁殖地的历史海洋和气温。到 1990 年代,沙子温度估计值一直高于枢轴温度。
研究人员确信是工厂杠杆上的手。 “如果这不是气候变化,”艾伦说,“那是什么?”
欧文斯同意了。 “气候变化显然是罪魁祸首,”他说。
还有另一个筑巢区,位于雷恩岛以南 1,000 多英里(1,600 公里)处,始终保持凉爽。 在澳大利亚南部,性别比例的偏差较小,为 1 只雄性海龟和 2 只雌性海龟。 “珊瑚礁两端的这两个种群的性别比例截然不同,”詹森说。
研究作者表示,这些种群似乎不太可能杂交。 海龟和鲑鱼一样,在它们的出生地留下了印记。 爬行动物返回家乡海岸寻找配偶。 “繁殖将发生在这些筑巢海滩附近,”詹森说。
研究人员估计绿海龟的寿命60至70岁。 欧文斯说:“哦,是的,现在还剩下一些雄性,而且在未来几十年里还会有。”
“但它们最终会灭绝。我预测,很快,[北大堡礁]的种群将开始看到筑巢海滩的生育率下降,如果这种情况还没有发生的话。”
詹森和艾伦认为,好消息是管理策略是可行的。 给海滩遮荫或在沙子上浇水可以给筑巢区域降温。
澳大利亚政府通过雷恩岛恢复项目,正在努力监测和保护这些动物。
“我们还有时间,”艾伦说。 她说,海龟仍然有适应的方法。 问题只是他们适应得是否足够快。
2017 ©华盛顿邮报
本文最初发表于华盛顿邮报。