红耳龟性别之谜被中科院破解：温度如何决定雌雄？
红耳龟性别之谜被中科院破解：温度如何决定雌雄？
红耳龟，这种原产于美国南部的淡水龟，如今已在全球多地泛滥成灾。在中国，它被列入《中国外来入侵物种名单》，对生态环境安全和生物多样性构成严重威胁。然而，正是这种入侵中国的“生态杀手”，却在近期为科学家揭示了一个关于生命性别决定的秘密。
红耳龟的性别之谜
红耳龟的性别发育具有独特的温度依赖型性别决定（TSD）机制：在孵化过程中，某一阶段（温度敏感时期）的孵化温度可以最终决定幼龟的性别。红耳龟性腺发育共有三个阶段：双向发展期、性别决定期和性别发育期。在红耳龟的温度敏感时期（即性别决定期），温度可以决定性腺的发展方向：高温（如 31°C）倾向于产生雌性后代，低温（如 26°C）则倾向于产生雄性后代。
中科院团队的突破性发现
中国科学院动物研究所杜卫国团队以红耳龟为研究对象，揭示了温度通过影响pSTAT3和FoxI2基因活性来决定红耳龟性别的具体机制。研究发现，转录因子pSTAT3和雌性性别决定基因FoxI2的表达均是温度依赖的，均在雌性性腺中高表达。在产雌温度31°C下抑制pSTAT3或者在产雄温度26°C下激活pSTAT3，均会诱导胚胎发生性别逆转。同时，由pSTAT3激动或抑制诱导的性别逆转可分别通过敲降或过表达FoxI2来回复。研究进一步发现，pSTAT3直接结合FoxI2的启动子位点，从而启动雌性发育途径。
这一发现不仅揭示了环境因素如何影响生物性别发育，还为理解生物性别决定和发育过程提供了新的视角。研究结果发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上，为全面破译环境依赖型性别决定（ESD）机制指明了方向。
环境因素与性别决定
这一发现也引发了对环境因素如何影响生物性别决定的深入思考。在自然界中，除了遗传型性别决定（GSD）外，环境型性别决定（ESD）同样普遍存在。例如，深海中的红鲷鱼，其性别决定受体色信号影响；咸水虾的性别则受光照强度调控。红耳龟的研究表明，温度通过调控关键基因的表达来影响性别决定，这一机制可能在其他具有ESD的生物中也普遍存在。
未来展望
这一发现不仅具有重要的理论意义，还可能为濒危野生动物保护和人类生殖健康研究提供有价值的参考。随着全球气候的变化，环境因素对生物性别决定的影响可能更加显著。理解这一机制有助于预测和应对气候变化对生物种群结构的影响，为生物多样性保护提供科学依据。同时，这一发现也可能为人类生殖健康研究提供新的思路，帮助科学家更好地理解环境因素对人类性别决定的潜在影响。
红耳龟的入侵虽然给生态环境带来了挑战，但其独特的性别决定机制却为科学研究提供了宝贵的素材。中科院团队的这一发现，不仅解开了红耳龟性别决定的秘密，也为探索更多生物的性别决定机制提供了重要线索。这一研究再次提醒我们，自然界中每一个看似微小的生命现象，都可能蕴含着深刻的科学奥秘，值得我们深入探索和研究。