Новое исследование может изменить представления о половом определении у расписных черепах
Исследование учёных из Университета штата Айова может перевернуть устоявшуюся концепцию о том, как география влияет на определение пола у расписных черепах.
Исследование, опубликованное во вторник в журнале Functional Ecology, проанализировало данные за десятилетия о расписных черепахах — виде, широко распространённом в Северной Америке, для которого характерно температурно-зависимое определение пола. Это означает, что температура, при которой инкубируется яйцо, влияет на развитие эмбриона в особь с признаками, которые биологи описывают как мужские или женские. Более тёплые температуры обычно дают самок, а более прохладные — самцов.
Результаты исследования противоречат теоретическим ожиданиям реакции популяций черепах на изменение окружающей среды, что может заставить учёных пересмотреть подход к теме, заявила Анна Картер, научный сотрудник в области экологии, эволюции и биологии организмов и ведущий автор работы.
Ареал расписных черепах огромен — от Нью-Мексико до Канады. Поэтому популяции испытывают сильные колебания температур и условий среды. Годы исследований делали акцент на "пивотной температуре" — температуре, при которой в данной популяции рождается равное количество самцов и самок. Согласно этой концепции, у популяций в более тёплых регионах должна быть и более высокая пивотная температура.
Предыдущие исследования выявляли закономерности, связанные с широтой: чем ближе популяция к экватору, тем выше её пивотная температура. Однако использование обширного набора данных позволило провести беспрецедентный анализ этой взаимосвязи, и новая работа не обнаружила убедительной закономерности.
Вместо этого исследователи обнаружили широкий разброс пивотной температуры внутри локальных популяций — до 5 °C. Это говорит о том, что температурная чувствительность эмбрионального развития может значительно варьироваться от одного гнезда к другому в пределах одной популяции.
"Вывод нашего исследования в том, что наше понимание локальной адаптации у этого вида не так хорошо, как мы думали. Возможно, полезно отойти от модели пивотной температуры", — сказала Картер.
Однако исследование выявило закономерности, связывающие географию с переходным диапазоном — диапазоном температур, при котором рождаются и самцы, и самки. Картер отметила, что переходные диапазоны, как правило, шире на более низких широтах.
Неожиданно большой разброс пивотной температуры внутри популяций может указывать на то, что расписные черепахи более устойчивы к изменениям температуры, чем считалось ранее. Возможно, самки могут успешно делать кладки в самых разных условиях.
В исследовании использовался огромный массив данных, собранный за десятилетия профессором Фредом Янценом и его коллегами. Янцен отметил, что его лаборатория 32 года собирала данные о популяциях черепах на реке Миссисипи, включая информацию о кладках и температурные измерения.
Для исследования учёные смоделировали температурно-зависимое определение пола для 12 географически различных популяций, используя как полевые данные, так и эксперименты по инкубации в лаборатории.