30年前的一个理论

生物学家在30年前发现，一些爬行动物的性别竟然和卵的孵化温度有关。

今天的话题和一种俗称“杰克龙”(Jacky dragon)的小动物有关。它的学名叫尖刺髭蜥(Amphibolurus muricatus)，属于蜥蜴目鬣蜥科髭蜥属。这是一种比较常见的蜥蜴，生活在澳大利亚东海岸。与其他蜥蜴不同的是，它们的寿命很短，只有三四年。在爬行动物中，它算得上是比较短命的一种。然而，有的科学家却偏偏冲着这点找上了杰克龙。

澳大利亚悉尼大学生物科学学院演化生物学家赛尼(Rick Shine)及其学生、现就读于美国爱达荷州的华纳(D.A.Warner)博士早在2004年，就决定对杰克龙的繁殖情况加以观察实验，“我们需要验证出爬行动物后代是否由温度等环境因素决定。”

赛尼的这项研究起因于30多年前的一个理论。1966年，现任教于美国新墨西哥大学的生物学家里克·查尔诺夫教授首次发现，普通鬣蜥(Agama agama)的性别竟是由孵化温度决定的。查尔诺夫发现，当鬣蜥的卵在26℃-27℃环境中，孵出的个体全为雄性；当卵处在29℃环境中，则孵出10%的个体为雌雄。如果把卵先在自然界中孵化一两天，然后取回来，再放在29℃环境中继续孵化，结果孵化出的个体性别比例为1：1。

这个奇怪的现象迅速引起科学界的关注。众所周知，哺乳动物和鸟类的性别由受精卵的基因类型决定。基因复制的过程会产生总数相当的雄性和雌性个体。为什么鬣蜥的性别却由温度而不是基因决定呢？下一个问题是，究竟哪些动物也任凭温度操纵自己的命运？

随着研究的进一步深入，1979年以后动物学家明确提出，某些爬形动物的性别由异型性染色体决定，即由基因决定受精卵发育为雄性或雌性个体。这就揭示了某些爬行动物性别决定机制与鸟兽类的相似，由异型性染色体决定。例如蛇类，以及动胸龟科中的沙氏麝香龟(Staurotypus salvinii)，它们都具异型性染色体，雄性为XY型，雌性为XX型。不过，对另一些爬行动物的分析结果发现，其中相当部分不存在有异型性染色体———鳄类、绝大多数龟和某些壁虎。它们的性别也受制于孵化温度吗？

1980年，美国得克萨斯州立大学的研究者吉姆·布尔提出了一个理论，并将其写进《性别决定机制演化》一书中。布尔指出，某些环境因子，特别是孵化温度对未发现异型性染色体的爬行动物起决定性别作用。布尔等研究者还对三种图龟在不同孵化温度时性别比及孵化时胚胎死亡数进行研究，结果证实温度影响图龟与彩龟的性别比。

进而，查尔诺夫及布尔教授将这种现象命名为“环境性别决定”，并指出这不是大自然怪异行为的结果，相反，他们认为在特定温度下孵化的雄性或雄性幼仔具有演化优势，比如可能优化后代数量。

此后，科学界便希望通过更多的实验证明这个理论。而今，赛尼等研究人员就找到了一个实证，并称找到了演化生物学的“圣杯”。相关研究成果发表在近日的《自然》杂志上。