28 октомври 2021
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Заради топлината ембрионите на гущерите сменят пола си

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 20 април 2021 в 09:00 16260
Източен брадат дракон (Pogona barbata). Кредит: Wikimedia Commons

Макар че като ембриони някои влечуги започват да се развиват като мъжки, всъщност се излюпват като женски, ако яйцето се нагрее достатъчно.

Сега учените разбират защо се случва това. Оказва се, че топлината задейства гени, които предефинират хромозомното определяне на пола.

През 60-те години френски учени откриват, че влечугите в Сенегал се излюпват като женски, когато температурите се повишат значително над 30° C. Оттогава изследователите забелязват, че полът на много влечуги и някои риби е напълно зависим от температурата по време на тяхното ембрионално развитие.

При някои животни като брадатия дракон (Pogona barbata), полът зависи както от генетиката, така и от температурата.

Обикновено половите хромозоми управляват определянето на пола на гръбначните животни. Полът на бозайниците обикновено се определя от XX или XY хромозоми, като XX обикновено води до биологични жени. Половите хромозоми на брадати дракони са ZZ или ZW.

Самците имат две еднакви полови хромозоми, ZZ, докато самките, чийто пол се определя само от хромозомите, са ZW.

Но мъжките ембриони ще се развият като женски, ако яйцето е достатъчно топло. Следователно женските могат да се развиват по два начина.

Тези мъжки, при които хромозомното влияние е било отменено от въздействието на високата температура, се наричат ​​„ZZ обратни“ (ZZ reversed).

Механизмите, залегнали в основата на това явление, убягват на учените повече от половин век.

Сега биолози от Университета на Канбера в Австралия извършват генетично секвениране на неизлюпени брадати дракони в инкубатор или при 28° C - достатъчно студено, за да могат ZZ ембрионите да се излюпят като мъжки - или при 36° C - достатъчно топло, за да могат ZZ ембрионите да се излюпят от женски.

Учените забелязват, че в яйцата, развиващи се при температура 36° C, гените на ZW ембрионите са много различни в основните етапи на половото развитие от ембрионите на ZZ женските. При женските ZZ гените, които кодират развитието на самци, са принудително изключени и са включени гените за развитие на самка. И така, изследователите откриват два набора гени, благодарение на които може да се излюпи женски брадат дракон.

И все пак двама самци ZZ „се противопоставят“ на промяната на пола по време на експеримента. И макар че все още няма точни цифри, се смята, че един процент от ZZ ембрионите са излюпват самци, дори когато яйцата били при температура 36° C.

Брадат дракон (Pogona barbata). Кредит: Pixabay

Защо би се развил зависим от температурата път към един или друг пол? При влечугите, клас животни, които са преживели много еволюционни преходи, способността за промяна на пола в отговор на екологичните сигнали е запазена при различни видове, от морски костенурки до крокодили, което показва както това, че е възникнало в началото на тяхната еволюция, така и че има еволюционно предимство.

За да съществува нещо като зависимо от температурата определяне на пола, „то трябва да разчита на наистина древни клетъчни механизми, които по своята същност са чувствителни към температурата ... каквито има всеки еукариот“, обяснява Сара Уайтли (Sarah Whiteley), ръководител на проучването.

Тези древни механизми вероятно са останали, защото имат смисъл, иначе биха отпаднали в някакъв момент от еволюцията. Изследователите смятат, че може да помагат на животни като драконите да реагират и да оцеляват при различни условия на околната среда. Брадатите дракони например живеят в сух климат, в който температурата и други фактори на околната среда варират значително всеки сезон.

За влечугите, живеещи в такава среда, родени близо до края на размножителния сезон, когато температурите започват да падат, би било по-изгодно да бъдат мъжки. Това е така, защото самците могат да пораснат до такъв размер, че да могат да се чифтосват със самки в рамките на този срок, отбелязва съавторът Артър Джордж (Arthur Georges), биолог от Института по приложна екология на Университета в Канбера.

Женските, родени късно през сезона, може да се наложи да изчакат следващия размножителен сезон, когато температурите са по-високи, за да се чифтосат успешно и да дадат потомство.

„Самката не може да предвиди предварително какви температури ще преживеят нейните ембриони, след като снесат яйцата си в гнездото“, казва Джордж. „Те отлагат решението, в известен смисъл, как да манипулират съотношението на половете ... на ембриона, за да може той да вземе решение, когато е налична информацията кое е най-добре да бъде, самец или самка.“

Във време, когато влиянието на човешката дейност на планетата е толкова силно, че дава име на епохата - антропоценът - животните, чиито процеси на развитие са податливи на външни фактори, са особено уязвими.

С увеличаването на глобалните температури някога девствените екосистеми се замърсяват и местообитанията намаляват. Според Джордж тези заплахи могат да се комбинират, за да застрашат самото оцеляване на видове като драконите.

Въпреки променливите температури в миналото, сложността на средата, в която са живеели драконите, им е предоставила безброй възможности за гнездене, които са им позволили да продължат да съществуват. „Проблемът е, че чрез модификация на местообитания и фрагментация, ние драстично намаляваме техните възможности за  реагиране“ на климатичните промени.

А животните, които са особено податливи на стресови фактори от околната среда, като брадатия гущер, могат да получат небалансирани съотношения на половете, загуба на популация и дори изчезване в резултат на това.

Справка: Two transcriptionally distinct pathways drive female development in a reptile with both genetic and temperature dependent sex determination
Sarah L. Whiteley, Clare E. Holleley, Susan Wagner, James Blackburn, Ira W. Deveson, Jennifer A. Marshall Graves, Arthur Georges
PLOS Genetics, Published: April 15, 2021 DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1009465

Източник: 

In a Warming World, Heat Interferes With Sex Determination in These Australian Lizards, Smithsonian magazine


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.