谈爬行类的性别决定机制

人类生男生女是由性染色体决定的，但在爬行动物，温度对性别控制起着重要作用，称为温控性别现象。实验证明，在 30℃恒温中孵化出来的幼龟几乎全为雌性，而在25℃条件下孵化出来的幼龟几乎全为雄性。这种现象已在龟类5科14属中得到证实，并且在蛇、蜥蜴和鳄也有这种现象。那么在自然条件下是不是也能得到在实验室条件下同样的结果呢？美国学者在自然条件下对产于沙滩下和树丛中的卵进行研究，测定出两种条件下的温度，沙滩上受阳光直射，温度高于树丛地区，产于沙滩下的卵孵化出来大多为雌性，而树荫中的多为雄性。并且在一年的繁殖期内（8—9月），先孵出来的雌性占多数，以后雄性逐渐上升，但总的雌雄比例仍为 0.75∶0.25，因此，市场上的电多为雌龟。这一研究证明了在自然界中爬行动物的性别也存在着温度调控。我们知道在生物演化史上，雌雄同体是低等动物的繁殖方式，随着生物进化，发展到雌雄异体。最早的雌雄异体是受环境条件控制的。而由遗传物质性染色体决定性别是生物进化到高级阶段的产物。性别遗传机制早在进化的早期阶段（15亿年前）就建立了。爬行类是由两栖类进化而来，两栖类的性别是由遗传决定的，换句话说，就是由性染色体决定的，而爬行动物则由温度控制性别，如何解释这种“倒退”呢？一个合理的解释是：龟要在尽量短的时间内完成发育，这就必需选择温度较高的地方产卵，一般部选择朝南的地方，这样可以减少孵化时间，减少敌害对卵的攻击。温度对孵化性别的控制是一个累进过程，性别一般在孵化的前四个星期就确定了，也就是说在孵化的前4个星期温度高就发育为雌性，温度低就发育为雄性。一般来讲，每日高温作用达6小时以上者为雌性，在4小时以内者为雄性，4—6小时者则两性均有。在龟鳖类中并非所有种类都有温控性别现象，如鳖就没有，另外还有一些种也没有。那么在有温控性别现象的种类中是否也存在遗传型性别控制呢？根据科学家研究，如果存在温控性别现象，则性染色体缺失，也就是说不存在遗传型性别控制，也无卵胎生现象。反之，性染色体存在者，则为遗传型控制性别。温度控制性别和遗传型控制性别在爬行类中是两种独立演化的机制，他们不可能同时存在于一个物种，大多数蛇没有温控现象，而大多数龟没有性染色体。对于温度值对性别的控制在不同动物是不一样的，正如前面所述，对龟类，高温产雌，低温产雄，而在蜥蜴则恰恰相反，高温产雄，低温产雌。有的龟却在极端高温和极端低温下都产雌，在中间温度产雄，如鳄龟。温度对性别控制的分子机制尚不清楚，这是一个非常有趣的课题，人们期待着早日解开这个谜。