Похожие статьи
Известно, что при более теплых температурах из черепашьих яиц вылупляется больше самок, но новое исследование Университета Дьюка показывает, что эти самки также обладают большей способностью откладывать яйца даже до определения их пола.
Это открытие может объяснить, почему определение пола зависит от температуры у многих животных, кроме черепах, и почему эта система сохраняется, несмотря на кажущуюся рискованной стратегию. Оно также может дать тревожный взгляд на то, что может ожидать мир в условиях потепления климата.
Исследователи обнаружили, как опубликовано в журнале Current Biology, что количество «зародышевых клеток» — опорных клеток — которые несет эмбрион, увеличивается при более высоких температурах инкубации. Более того, они выяснили, что эти зародышевые клетки играют определенную роль в том, что эмбрион становится женским.
«Определение пола по температуре — это не просто один из механизмов, — делится ведущий автор исследования Бланш Кейпел, Джеймс Б. Duke Medical School. — Более высокие температуры, по-видимому, влияют на определение пола последовательно через несколько типов клеток в эмбрионе».
По словам Бориса Тезака, постдокторанта из лаборатории Кейпел, возглавлявшего проект, более многочисленные половые клетки сами стимулируют феминизацию.
«Температуры, при которых появляются самки, также являются температурами, при которых увеличивается количество половых клеток», — сказал он.
Более высокое количество половых клеток также известно как фактор, определяющий развитие самок у рыб, сказал Кейпел. Но чтобы доказать тот факт, что более высокое количество половых клеток приводит к появлению самок, ученые удалили часть половых клеток из эмбрионов красноухих ползунов, выращенных при умеренной температуре, которая должна была обеспечить соотношение 50:50, и увидели больше самцов, чем ожидалось.
Специалисты знают о температурно-зависимом половом развитии уже несколько десятилетий и находят его в самых разных частях древа жизни, по-видимому, потому, что оно развивалось по-разному.
«Это проявляется повсюду, — рассказывает Тезак. — Это кажется действительно рискованной стратегией, особенно в контексте погодных колебаний и изменения климата, так почему же эта система должна сохраняться? «
Он считает, что это происходит потому, что зависящее от температуры половое развитие создает репродуктивное преимущество.
«Самка, которая вылупляется с большим количеством половых клеток, вероятно, лучше приспособлена к размножению — это повышает ее репродуктивный потенциал, и она может отложить больше яиц. Мы связали путь самки с увеличением количества половых клеток, и если это действительно делает ее более приспособленной к размножению, то это в значительной степени объясняет, почему сохраняется температурно-зависимое половое развитие», — поясняют ученые.
Поскольку глобальные температуры продолжают расти, возникает вопрос: что будет с черепахами и другими чувствительными к температуре видами?
«Мы будем изучать, как дальнейшее повышение температуры повлияет на пул половых клеток. Приведет ли это к появлению менее приспособленных самок? «, — сообщают исследователи.
Чтобы ответить на эти вопросы, Тезак тщательно выращивает яйца красноухой черепахи, полученные от луизианского селекционера, в пластиковых коробках, заполненных влажной средой и поддерживаемых при постоянной температуре в лаборатории. Один инкубатор работает при температуре 26 градусов по Фаренгейту и производит несколько самцов. Другой инкубатор работает при температуре 31 градус, что является оптимальной температурой для производства большего количества самок.
Когда он извлекает одну из самок, чтобы проверить их развитие с помощью очень яркого света, эмбрион, который инкубировался в более теплой среде, оказывается значительно крупнее и активнее в яйце.
«Мы предполагаем, что существует температурное «сладкое пятно, — отмечает Кейпел. — Существует короткий промежуток времени, в течение которого вы получаете большое количество половых клеток, а после этого начинается спад. Мы инкубировали некоторые яйца при температуре 33,5 градусов, что всего на два с половиной градуса выше оптимальной температуры для самок. Это привело к появлению очень странных эмбрионов — были цикло- и бикондилярные эмбрионы».
Лаборатория также собирается взять несколько яиц аллигатора, чтобы продолжить температурные эксперименты. Известно, что аллигаторы, в отличие от красноухой черепахи, производят самок при низких температурах, а самцов — при высоких. Однако низкие температуры у аллигаторов такие же, как и высокие температуры у черепах, поэтому оба вида производят самок при температуре 31 градус Цельсия.
«Интересный вопрос заключается в том, видим ли мы больше половых клеток у обоих видов при этой температуре», — сказал Тезак.
Эксклюзивный перевод
О светлом будущем заботятся политики, о светлом прошлом – историки, о светлом настоящем – журналисты.
