杜衛國研究組發現烏龜胚胎通過行爲熱調節影響自身性別

  絕大多數龜的性別不是由基因決定,而是由胚胎在巢穴內經曆的溫度決定,稱爲溫度依賴型性別決定。也就是說,龜的胚胎發育成雌性還是雄性,是其經曆的發育溫度所決定。在全球氣候變暖背景下,人們擔憂依賴溫度決定性別的龜鼈動物會出現嚴重的性比偏移,進而導致種群崩潰。然而,近年來的研究發現龜鼈動物胚胎並非只是被動受制于環境溫度,而是能夠通過行爲熱調節在卵內選擇適宜的溫度以利于發育。那麽,胚胎的行爲熱調節能否影響後代性別,進而緩沖氣候變化對種群性比的影響呢? 

  为了回答该问题,01彩票杜卫国研究員领导的团队以乌龟为对象开展了胚胎行为热调节和后代性比关系的研究。研究人员利用辣椒素受体阻断剂成功地抑制了胚胎的行为热调节,使胚胎无法选择适宜的温度发育。通过比较胚胎行为热调节受抑制和不受抑制后代的性比,发现胚胎行为热调节受抑制的后代基本都是偏雄(巢温较低)或者偏雌(巢温较高),而能在卵内选择适宜温度的胚胎,其后代性比接近于11。進而,研究人員利用上述行爲和生理研究結果構建了機制模型,再結合曆史和未來的氣候數據,預測了未來氣候變化條件下胚胎行爲熱調節對種群後代性比的影響,結果表明胚胎能夠通過行爲熱調節緩沖氣候變化對種群性比偏移的影響。 

  該研究發現弱小的胚胎竟然能通過自身的行爲來影響性別,甚至能夠在一定程度上緩沖氣候變化帶來的沖擊,首次揭示了龜鼈動物胚胎行爲熱調節的重要適應意義,改變了我們有關胚胎被動受制于環境的傳統觀念。這項工作爲解釋曆史上經曆劇烈波動的溫度環境的龜鼈動物如何存活至今,以及未來它們將如何應對全球氣候變化提供全新的視角和證據。該項成果以“The embryos of turtles can influence their own sexual destinies”爲題,于201981日在線發表在《現代生物學》(Current Biology)期刊上。01彩票博士研究生叶银子、博士後马亮、助理研究員孙宝珺为共同第一作者,01彩票杜卫国研究員为論文的通讯作者。该项目得到国家自然科学基金、国家重点研发计划项目、中國科學院战略性先导科技专项等项目和计划的资助。 

  論文链接:Ye, Y. Z., Ma, L., Sun, B. J., Li, T., Wang, Y., Shine, R., & Du, W. G. (2019). The embryos of turtles can influence their own sexual destinies. Current Biology, https://doi.org/10.1016/j.cub.2019.06.038

A):辣椒素受體阻斷劑處理後,胚胎不遷移、位于卵中部;(B):自由熱調節組胚胎遷移至溫暖一端;(C,D):2016-2018年在不同平均巢溫下孵出後代的性比。(E):機制模型預測氣候變化條件下胚胎行爲熱調節有助于不同地區烏龜後代性比維持穩定。

  • 2019-07-31

    關注物種科學命名對瀕危動物保護的影響

    今年七月,中華人民共和國瀕危物種科學委員會(国家濒科委)曾岩等在《保护生物学》杂志上刊发简讯,并在《科学》上发表在线评论,讨论动物的科学命名对濒危动物保护实践的影响。通过梳理濒危野生动植物种国际贸...

  • 2019-07-26

    曲靜研究組揭示幹細胞維持年輕態的表觀遺傳機制

    該研究首次確立了DGCR8通過穩定異染色質結構調節人間充質幹細胞的穩態和衰老的新功能,並揭示了以DGCR8爲靶標的骨關節炎基因治療新路徑。這是繼近期曲靜研究組合作揭示幹細胞“年輕因子”CBX4和“年輕通路”YAP-F...

  • 2019-07-11

    孫江華研究組揭示松材線蟲溢出媒介昆蟲松墨天牛氣孔的機制

    這一研究結果揭示了松材線蟲傳播和松萎蔫病侵染循環的一個重要關鍵節點,對進一步理解松材線蟲複雜生活史和松萎蔫病防控具有借鑒意義。

關于我們
聯系我們
地  址:北京市朝陽區北辰西路1號院5號
郵  編:100101
電子郵件:ioz@ioz.ac.cn
電  話:+86-10-64807098
傳  真:+86-10-64807099
友情鏈接