Nature頭條：驚人的性別反轉

　　包括人類在內的一些動物，其性別是由遺傳所決定。而另一些動物的性別則受到諸如溫度等環境條件的影響。某些物種譜系則似乎在進化過程中從基于遺傳的性別決定模式跳轉到了基于熱量的模式，但一直以來卻缺乏實驗數據確切地闡明這種轉變發生的機制。現在，研究人員實時地看到了產自澳大利亞的鬃獅蜥（Bearded Dragon）的一個性別決定開關。

　　根據發表在7月1日《自然》（Nature）雜志上的一項研究，大約五分之一的野外捕獲雌性蜥蜴攜帶著雄性性染色體(ZZ)，并且這些動物能夠交配，其生成的后代性別由受精卵孵化溫度所決定。這些研究結果表明，形成攜帶雄性染色體的雌性——這種性反轉（sex reversal）有可能是種群從基于基因型的性別模式轉變為基于熱量的性別決定模式的一種機制。

　　這篇論文的評審、悉尼大學的進化生態學家Rick Shine說：“論文中這一令人驚嘆的故事并非是一個實驗室人為現象。而是在澳大利亞半荒漠環境中真實發生的事情。在那里到處都有許多遺傳上為雄性的雌性蜥蜴。我認為這真是一個驚人結果。”

　　堪培拉大學應用生態學研究所的Arthur Georges和他的研究小組，以往曾證實鬃獅蜥可經歷性反轉，當在適當的溫度下孵化時攜帶雄性染色體(ZZ)的受精卵可以變為表型為雌性的鬃獅蜥。但對于自然中是否發生這種現象，以及它是否可以導致種群從遺傳性別決定轉換為熱量性別決定，卻并不清楚。

　　為了闡明這些問題，研究人員收集了來自野外131只鬃獅蜥的血液樣本，從形態上確定了它們的性別，然后利用PCR分析了它們的性染色體。Georges和同事們在這些蜥蜴中鑒別出了11只性反轉的雌性，盡管它們攜帶著雄性的ZZ基因型卻有著雌性的身體結構。將一些動物帶回到實驗室后，研究小組發現不僅ZZ雌性可以與ZZ雄性交配，讓科學家們大為吃驚的是，它們生成的后代數量是ZW雌性的近2倍。

　　論文的主要作者、應用生態學研究所博士后Clare Holleley說：“這真實異乎尋常，最好的雌性實際上在遺傳上是雄性。這是我們真的沒想到會觀察到的事物。”

　　ZZ雄性與ZZ雌性配對交配可以生成雄性和雌性后代：在低溫下受精卵會發育為雄性，而在高溫下它們會變為性反轉的雌性。Shine說：“這篇論文表明確實存在溫度戰勝性染色體的現象。它可以大規模及快速地改變一個地方種群的性別決定系統。”

　　這些結果提出了一種可能：鬃獅蜥種群有可能轉換為了完全的熱量性別決定模式。的確，研究人員發現從2003年到2011年ZZ雌性的比例日益增長，但這一趨勢并不明顯。“它們表明在自然中發生了這種情況，且發生于多個種群中，有趣的是，長達八年的研究時間內它越來越常見，”愛荷華州立大學進化生物學家Nicole Valenzuela（未參與該研究）說。

　　如果這一種群正在發生轉變，這由此又提出了一個問題：隨著氣候不斷地變化從長遠來看這些蜥蜴將受到怎樣的影響。一個令人關心的問題就是，性反轉雌性的后代有著較低的性反轉溫度閾值——這一現象有可能導致在溫暖的年份雌性過量。杜克大學Blanche Capel說：“這是一種沒人預想到的適應。這真的會進化至產生穩定的、無偏倚的性別比率，而使得物種免于滅絕嗎？”