Эмбрионы черепах могут влиять на определение своего пола

Новое исследование показывает, что эмбрионы некоторых видов черепах способны перемещаться внутри яйца, чтобы найти оптимальную температуру, влияя таким образом на определение своего пола. Работа, опубликованная 1 августа в журнале Current Biology, изучает, как это поведение может помочь черепахам смягчить последствия изменения климата.

Механизм терморегуляции

Ученые под руководством профессора Вэй-Го Ду из Китайской академии наук инкубировали яйца черепах в лаборатории и в открытых прудах. Они обнаружили, что внутри одного яйца может существовать температурный градиент до 4.7°C. Это значимо, поскольку сдвиг более чем на 2°C может кардинально изменить соотношение полов у многих видов черепах.

В половине яиц исследователи применили капсазепин — химическое вещество, блокирующее температурные сенсоры, чтобы предотвратить поведенческую терморегуляцию.

Результаты эксперимента

После вылупления эмбрионы без возможности терморегуляции развились либо почти все в самцов, либо почти все в самок, в зависимости от температуры инкубации. В отличие от них, эмбрионы, способные реагировать на температуру в гнезде, перемещались внутри своих яиц, и примерно половина из них развилась в самцов, а другая половина — в самок.

"Самое удивительное, что крошечный эмбрион может влиять на свой собственный пол, перемещаясь внутри яйца", — говорит Вэй-Го Ду.

"Зона Златовласки" и эволюционная адаптация

Перемещаясь внутри яйца в поисках так называемой "Зоны Златовласки" (где температура не слишком высокая и не слишком низкая), черепахи могут защищаться от экстремальных тепловых условий. Это позволяет им производить относительно сбалансированное соотношение полов.

"Это может объяснить, как виды рептилий с температурно-зависимым определением пола пережили предыдущие периоды в истории Земли, когда температуры были намного выше, чем сейчас", — отмечает соавтор Ричард Шайн.

Ограничения и будущие вызовы

Способность к терморегуляции имеет ограничения:

• Она может быть ограничена, если температурный градиент внутри яйца слишком мал.
• Если эмбрион слишком велик для перемещения или слишком молод, чтобы развить эти способности.

Кроме того, такое поведение не может смягчить воздействие эпизодов экстремально высоких температур, которые, согласно прогнозам, будут учащаться с изменением климата.

"Контроль эмбриона над своим полом может быть недостаточным для защиты от гораздо более быстрого изменения климата, вызванного в настоящее время деятельностью человека, которое, как прогнозируется, приведет к серьезному смещению популяций в сторону преобладания самок", — говорит Ду.

Тем не менее, это открытие указывает на то, что у этих видов могут быть и другие, еще не обнаруженные способы смягчения этого риска. Будущие исследования будут направлены на изучение адаптивного значения эмбриональной терморегуляции, а также других поведенческих и физиологических стратегий, используемых эмбрионами и матерями.