确定海龟胚胎性别决定的新的关键时期

与人类不同，乌龟、蜥蜴和其他爬行动物--如鳄鱼--没有性染色体。它们的性别是根据环境决定的，这使它们特别容易受到气候变化的影响。孵化温度的增加可能会危及两种性别的生产。

测量这些物种的主要性别比是至关重要的，因为它可以评估它们在当前和未来气候变化限制下的脆弱性。虽然在性别比例预测方面有很大的进展，但由于缺乏准确和有代表性的区域和人口性别比例估计，研究受到了阻碍。因此，初级性别比的计算可能会出现偏差。

来自佛罗里达大西洋大学的研究人员与法国巴黎-萨克雷大学合作，证明了当涉及到确定海龟胚胎的性别时，由温度驱动的关键发育过程的时间是至关重要的。他们还首次将最广泛使用的性别比预测方法的输出结果与海龟自然繁殖的实际性别比进行比较。

在这项研究中，研究人员使用一种结合了增长率的热反应规范和生长函数的胚胎生长模型，模拟了蠵龟(Carettacaretta)胚胎在整个孵化过程中的尺寸变化。热反应规范代表了表型的范围，在这种情况下，当一窝蛋暴露在不同的温度或其他不同的环境条件下，会产生不同的性别比例。2002年至2018年期间，在佛罗里达州的六个筑巢海滩，151个蠵龟巢的总孵化期间的温度被记录下来。

发表在《生态模拟》杂志上的研究结果显示，孵化环境的温度可能比目前公认的更早影响性腺(生殖器官)的性化。研究结果显示，当温度影响性别决定时有两个高峰--在被称为发育的热敏感期的孵化关键期的开始和结束时。这是发育过程中性别不可逆转地决定的时期，没有回头路可走。

"肚皮朝上!"在佛罗里达州东南部的一个筑巢海滩上，一只刚孵化出来的蠵龟。资料来源：佛罗里达大西洋大学的杰伊-帕雷德斯

"我们观察到的，与鱼类发生的情况类似，温度敏感期发生在性腺组织学分化开始之前，据此它们发育成卵巢或睾丸，"共同作者、FAU的CharlesE.Schmidt科学院生物科学教授JeanetteWyneken博士说。

结果证实了以前的担忧，即热敏期，即胚胎的性别被引导为男性或女性时，与孵化的中间三分之一时间不一致。在自然界中，孵化温度并不恒定，所以发育速度也不恒定。

此外，用孵化时间的中间三分之一来估计热敏期，大大降低了自然巢中性别比例估计的准确性。这些发现对于其他具有温度依赖性的性别决定的爬行动物可能是类似的，因为类似的分子决定因素和酶机制在起作用。

理论上产生每种性别50%的温度被称为"关键温度"，而产生两种性别的温度范围被称为"过渡性温度范围"。

"Wyneken说："鉴于枢轴温度和过渡温度范围仅针对恒定的孵化温度而定义，当温度波动时，平均孵化温度不能被视为可靠的性别比例预测。"换句话说，必须使用与生物相关度更高的替代物来预测自然群落的性别比。"

为了预测幼体性别比例，当所关注的物种在成年阶段之前没有外部的性二态时，使用基于温度的间接方法特别方便。一般来说，海龟的特点是长寿和晚熟，它们在接近性成熟之前没有性双态--海龟物种往往需要超过25年才能成为性成熟。

"Wyneken说："调查具有温度依赖性的性决定的爬行动物中的热反应规范将有助于提供生态相关的幼体性别比估计，这对于评估气候变化背景下的种群生存能力至关重要。"重要的是，我们的研究结果为温度依赖性性别决定过程中发挥作用的机制提供了新的见解，并将有助于为有关全世界濒危种群的未来前景的预测提供信息"。