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气候变化影响性别 绿海龟女娃比例高达99﹪

 汐钰文艺范 2018-01-16

与人类和绝大多数其它哺乳动物不同,绿海龟的性别并不是由性染色体决定。龟蛋外部的温度会影响胚胎的性别。科学家表示,由于全球气候变暖,这种不同寻常的生物学特性危及绿海龟的未来命运。根据《当代生物学》杂志刊登的一篇新研究论文,气候变暖导致某些绿海龟种群的性别比例严重失衡,新生幼崽几乎全是女娃。


性别由温度决定

查尔斯顿学院名誉教授、生物学家大卫·欧文斯表示:“这是十年来有关动物保护的最重要的论文之一。”欧文斯并没有参与此项研究。他警告称也许再过几十年到一百年,海龟种群的雄性数量便出现严重不足。


绿海龟的性别是所处环境的结果。研究论文合著者、美国国家海洋与大气管理局的内分泌学家卡姆林·艾伦指出:“它们的性别取决于温度,决定它们性别的是温度而不是遗传因素。”


在生物学家所说的轴心温度,海龟孵化时的性别雄雌参半。绿海龟的轴心温度是29.3摄氏度,低于这个温度几度,出生性别全都是雄性,高于这个温度便全是雌性。研究论文合著者、国家海洋与大气管理局生物学家迈克尔·詹森表示:“海龟的性别对温度非常敏感,只需几摄氏度的变化,性别便从100%雄性变成100%雌性。”


沿澳大利亚东岸向赤道方向前进,当靠近澳洲大陆端点时,便来到了重要的海龟筑巢地。在雷恩岛的海滩和附近的沙洲,有大约20万只海龟产卵。这里是地球上最大的绿海龟聚集地。


绿海龟在它们的生态系统扮演重要角色。像牧场的牛群一样,它们在海草床“放牧”。它们的轻咬能够让海草保持健康。詹森表示海龟觅食的地区非常质朴,尚未被人类文明接触,不时能够看到巡游的儒艮和虎鲨。这里的海龟成群出现。他说:“这里是研究海龟的理想所在。30年来,科学家获取了大量知识,不断加深对澳大利亚东岸的这个海龟种群的了解。”



女娃比例高达99%


在澳大利亚东岸,研究人员利用数周时间捕捉海龟,采集血浆样本,而后将它们放归大海。区分小海龟的性别并非一件容易的事情。它们的外部特征不会带来什么帮助。辨别小海龟的性别可不是把它们翻过来,检查一下底盘那么简单。过去,研究人员会给海龟幼崽开刀,检查它们的性腺。现在,研究人员希望将他们对海龟种群数量的影响降至最低。国际自然保护联盟将海龟列为濒危物种。大规模实施海龟腹腔镜手术是一个站不住脚的命题。


艾伦研发了一项新技术,通过海龟的激素揭示它们的性别。在加利福尼亚州的一个实验室,科学家对采集的海龟血浆样本进行分析。艾伦表示:“你无法使用基因检测,因为它们并不像人类一样拥有性染色体。”


2016年,生物学家在啮龟体内发现了第一个海龟温度计基因。并非所有海龟都通过这种方式控制它们的性别,但与绿海龟一样,啮龟也采用这种方式。海龟的性别为何与温度联系在一起尚是一个未知数。根据一些生物学家提出的假设,海龟在低温环境下能够发育出更大的身躯。如果雄性是“大块头”,整个海龟种群将成为受益者。


此前进行的研究就曾预测称,绿海龟和其它依赖温度的爬行动物可能会对气候变化做出响应。欧文斯指出:“现在,世界各地的海龟都受到气候变暖影响。我的同事研究的其它很多种群也发生类似变化,雌性小海龟数量在90%以上。”过去,欧文斯曾与研究论文的其他作者合作。这一次,他们对海龟进行了规模空前的研究。当得知实验室检测结果时,艾伦的第一反应是“我的天啊”。


如果雷恩岛是一个婴儿工厂,那么现在,组装线的开关被拨到了一个方向,只生产雌龟。科学家发现有超过99%的小海龟是雌性,87%的成年海龟是雌性。雄性和雌性小海龟的比例达到1116


气候变化是元凶


不过,海龟并不会马上遭受厄运。实际上,海龟种群数量可能暂时呈增长趋势,因为更多雌龟能够找到雄龟交配,进而繁育更多后代。海龟并不需要50比50的性别比例。詹森表示:“只需少量雄龟就能在长期内维持种群繁衍。雄龟的交配频率远远超过雌龟。”


加州大学弗莱斯诺分校生物学家罗利·特勒梅克指出:“现在还很难判断是好是坏,但这无疑是一个重大影响,将带来一连串的后果。这确实让人感到一丝恐惧。”特勒梅克致力于研究温度和爬行动物发育之间的关系,并没有参与此项研究。


为了估计沙子温度,研究人员参考了1960年至2016年繁殖地的海水和空气温度历史数据。到了上世纪90年代,沙子温度一直高于轴心温度。研究人员认为气候变化拨动了海龟婴儿工厂的开关。艾伦说:“如果不是气候变化,又会是什么呢?”欧文斯持赞同观点,称:“气候变化显然就是罪魁祸首。”


距雷恩岛南部1000英里(约合1600公里),还有一个海龟筑巢地,温度偏低。在澳大利亚南部,海龟的性别比例并未出现严重失衡,雄性和雌性的比例为12。詹森表示:“两地的海龟种群性别比例可谓有天壤之别。”研究人员指出两个种群可能异种交配。与鲑鱼一样,海龟也是故土难忘。它们会返回出生地,寻找交配对象。詹森说:“它们将在这些筑巢海滩繁殖后代。”


据研究人员估计,绿海龟的寿命在60岁到70岁之间。欧文斯说:“几十年后,仍会有少量雄龟存活,但它们终究会死去。我认为即使现在没有发生,不久之后大堡礁北部种群的生育率也将呈下降趋势。”


詹森和艾伦指出,好消息是,我们能够采取切实有效的行动,应对气候变化对海龟性别造成的影响。例如,我们可以给海滩遮荫或者喷水,降低筑巢地的温度。澳大利亚政府启动了雷恩岛复苏计划,监测和保护这些动物。艾伦说:“我们有时间采取行动。绿海龟仍有适应之道。现在的问题是,它们能否以足够快的速度,适应这种变化。”

2017年12月,一只大西洋绿海龟被放归大海。


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