Ученые открыли животных, способных самостоятельно выбирать пол

Черепахи оказались способны самостоятельно выбирать свой пол, перемещаясь внутри яйца во время формирования зародыша. Эта "суперспособность" рептилий объясняет то, почему они не вымерли в ходе резких изменений климата в прошлом, пишут ученые в журнале Current Biology.

"Недавно мы выяснили, что эмбрионы рептилий могут перемещаться внутри яйца, и мы заинтересовались тем, будет ли это влиять на то, какой пол они приобретают. Это крайне интересно и важно с той точки зрения, как подобная особенность рептилий будет влиять на то, как на них подействует глобальное потепление", — заявил Вэй-го Ду (Wei-Guo Du) из Института зоологии КАН в Пекине (Китай).

Все млекопитающие и многие виды птиц используют особые половые хромосомы для определения пола будущего потомства. К примеру, наличие двух Х-хромосом в геноме человеческого зародыша превратит его в девочку, а одна X и одна Y-хромосома - в мальчика. Где содержится "мужская" и "женская" программы роста зародыша и что ими управляет, ученые пока не знают.

В свою очередь, пол многих рептилий — крокодилов, черепах, некоторых видов ящериц — и беспозвоночных животных определяется не комбинацией женских и мужских половых хромосом, а температурой среды, в которой растут их яйца.

До последнего времени подобный механизм считался древним и очень примитивным способом определения пола потомства, так как он не защищает его носителей от резких колебаний климата. Тем не менее, сегодня все больше ученых считают, что и хромосомы, и температура могут быть вполне равноценными заменами друг другу.

Ду и его коллеги нашли новое подтверждение этой гипотезе, изучая недавно открытую ими способность эмбрионов обычных китайских зеленовласых черепах (Chinemys reevesii), символа долголетия в Японии и Китае и одного из популярных домашних питомцев, менять свое положение внутри яйца.

Эта уникальная черта их зародышей, как предполагают ученые, помогает им решать сразу две задачи. С одной стороны, она спасает их от перегрева или переохлаждения, а также предотвращает ситуации, когда все новорожденные черепахи будут самками или самцами из-за аномально высоких или низких температур в тот момент времени, когда определяется пол эмбрионов.

Подобная "суперспособность" может объяснять еще одну эволюционную загадку – почему рептилии до сих пор не вымерли, учитывая то, что в прошлом Земля пережила несколько очень серьезных перемен климата, в ходе которых температуры резко росли и падали. Несмотря на это, популяции предков черепах, ящериц и крокодилов не превратились в группы полных "амазонок" и не вымерли.

Для этого ученые совершили несколько поездок к реальным кладкам черепах и измерили то, как менялись температуры их во время дня и ночи. Их интересовало то, насколько сильно различался нагрев самых теплых и холодных регионов яиц, а также то, как на нагрев реагировали зародыши.

Чтобы ответить на этот вопрос, ученые синтезировали и ввели в яйца вещество, которое блокировало работу особых рецепторов на поверхности нервных клеток эмбриона, помогающих ему измерять температуру окружающей среды. После этой операции ученые начали охлаждать или подогревать кладку, а также следить за передвижениями будущих черепах.

Как показали эти опыты, температура в разных частях яйца в "природной" кладке может отличаться примерно на пять градусов Цельсия. Столь большие различия оказались неожиданными для ученых, так как сдвиги даже в два градуса очень сильно влияют на соотношение полов рептилий.

Тем не менее, черепахи не превращались поголовно в самок или самцов, если ученые не блокировали их способность ощущать тепло или холод. Это говорит о том, что зародыши умеют "выбирать" свой пол, перемещаясь в яйце и занимая такие позиции, в которых соотношение самок и самцов в кладке будет примерно равным.

Как предполагает Гу, эта "суперспособность" вряд ли сможет спасти рептилий от антропогенного глобального потепления, чьи темпы в десятки и сотни раз выше, чем у аналогичных природных сдвигов климата.

С другой стороны, ее существование говорит о том, что температурный механизм определения пола может иметь и другие особенности, которые защищают его носителей от резких перемен температур и климата, заключают авторы статьи.