中国科学院揭秘红耳龟性别之谜：温度决定雌雄

中国科学院揭秘红耳龟性别之谜：温度决定雌雄

中国科学院动物研究所的一项最新研究揭示了红耳龟性别决定的秘密。研究表明，红耳龟的性别发育受到孵化温度的显著影响。在较高温度下，红耳龟倾向于发育为雌性，而在较低温度下则倾向于发育为雄性。这一发现不仅增进了我们对环境型性别决定的理解，也为保护和管理此类物种提供了重要科学依据。

动物的性别决定是生物学中最基本的问题之一，对个体发育和种群发展具有重要意义。在性别决定过程中，雌性的发育被认为是默认的发育途径。例如，在人和小鼠中，当Y染色体缺失时，会默认性腺发育为卵巢。卵巢发育需要雌性信号调控，但较多动物中的控制雌性发育的主动过程尚不清楚。

中国科学院动物研究所杜卫国团队以具有温度依赖型性别决定机制的红耳龟作为研究对象，建立了高温诱导的STAT3磷酸化（pSTAT3）与雌性通路激活之间的直接遗传联系，揭示了高温诱导卵巢发育的主动过程。

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。研究显示，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。进而，研究发现，pSTAT3直接结合FoxI2的启动子位点，从而启动雌性发育途径。

西湖大学唐鸿云团队的研究进一步揭示了温度依赖型性别决定的关键温度感知因子。研究发现，温度依赖型性别决定（TSD）是最普遍存在的环境依赖型性别决定类型，常见于两栖类动物和爬行类动物，如巴西红耳龟。当红耳龟的胚胎孵化温度低于28℃时，胚胎将来大部分发育成雄性个体；当温度高于30℃时，胚胎将来大部分发育成雌性个体。

研究利用模式生物秀丽隐杆线虫，首次发现温度依赖型性别决定的关键温度感知因子BiP，并解析了不同性别决定模式转换机制。这一原创性发现部分解答了温度依赖型性别决定领域的关键问题，即温度是如何被感知并转化为性别调控信号的。

红耳龟，学名巴西龟，是备受喜爱的宠物龟。原产于北美密西西比河及格兰德河流域，如今已在全球多地被饲养。其头部有红色条纹，背甲黄绿且具花纹，四肢粗壮有力，尾巴适中。

习性方面，它是水栖龟类，偏爱温暖水域，适宜水温在 20 - 32℃，15℃以下活跃度降低，10℃左右冬眠。属杂食性，爱吃鱼虾、昆虫、水生植物等，进食活跃且有一定抢食性。

特征上，背甲椭圆形，盾片有黄绿相间花纹，腹甲淡黄色，头部眼后有红色斑块。幼龟颜色鲜艳，随年龄增长色彩渐淡。

雌雄辨别不难，雌龟体型大、背甲宽、尾巴短、泄殖孔距腹甲后缘近；雄龟体型小、背甲窄、尾巴长、泄殖孔距腹甲后缘远。

这一发现不仅增进了我们对环境型性别决定的理解，也为保护和管理此类物种提供了重要科学依据。红耳龟的性别发育受到孵化温度的显著影响，这一发现对于红耳龟的繁殖和保护具有重要的指导意义。通过控制孵化温度，可以人为调节红耳龟的性别比例，这对于种群管理和保护具有重要的实践价值。

此外，这一发现还为研究其他物种的性别决定机制提供了新的思路和参考。温度依赖型性别决定在许多爬行动物中普遍存在，了解其具体机制有助于我们更好地保护和管理这些物种，维护生态平衡。

中国科学院动物研究所的这一研究成果发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上，得到了国家自然科学基金的支持。这一重要发现不仅展示了中国科学家在基础科学研究领域的实力，也为全球生物多样性保护和管理提供了新的科学依据。