温度决定部分动物的性别

虽然大多数动物的性别由染色体决定，但是一些特殊的物种却由环境的温度变化来决定未来的性别。当温度低于某个临界值时，是一种性别，反之则是另一种性别。青蛙的性别可以由温度决定，‌这在许多青蛙物种中得到了验证。如果蝌蚪在20℃左右的温度条件下发育，那么它们的雌雄数量相当；倘若将蝌蚪置于30℃左右的温度下，则全部发育成雄性。

栖息在大西洋北部的银边鱼胚胎，和人类一样是由基因来决定性别的。而在大西洋的另一端，银边鱼胚胎的性别却是由周围的水温决定的，如果孵化温度为25～29℃，孵化出的银边鱼为雄性；如果孵化温度为30～33℃，孵化出的银边鱼则为雌性。

还有一些物种，虽然由基因表达决定性别，但随着温度的升高，开始冲破基因“指令”，朝着由温度决定雌雄的方向发展。研究表明，欧洲鲈鱼的性别取决于遗传因素和环境因素的共同作用，正常情况下，群体性别比例均衡正常，即雄性和雌性个体数量相当。如果在早期发育的一个关键时期遇到水温升高，欧洲鲈鱼就会变性，群体中全是雄性个体，朝着 “纯爷们”的种群方向发展。

温度影响动物性别，最著名的例子是爬行动物，如海龟、鳄鱼和蜥蜴。在这些物种中，温度决定了胚胎发育过程中性腺发育的方向，进而决定了最终的性别。

温度决定部分动物性别这一现象，给了我们深入研究和理解动物行为与进化的机会。这种现象在自然界中可能是一种适应机制，使物种能够根据环境条件调整性别比例，从而优化繁殖策略和生存机会‌。虽然具体机制还不完全清楚，但目前有三种假说得到了广泛的认同。

第一种假说是较高的孵化温度会加速胚胎的发育，因此与较高孵化温度相关的性别会更早孵化。墨西哥国立自治大学生物学家迭戈·科尔特斯称，爬行动物通常在生命繁盛的雨季孵化，早期孵化出来的幼崽能获得更多的食物，生长得更快，成熟生存的机会也更高。

第二种假说是温度决定性别给雌性动物提供了控制后代性别的方法。澳大利亚拉筹伯大学的遗传学家詹妮弗·格雷夫斯指出，当种群数量较少时，母扬子鳄可能会选择较凉爽的巢穴来孵化更多的雌性后代。反之，母扬子鳄可能会选择更温暖的地方的巢穴。

第三种假说是温度决定性别取决于一种被称为“芳香化酶”的物质，它是体内合成雌激素的重要催化酶，可以将雄性荷尔蒙转化为雌性荷尔蒙。美国亚利桑那州立大学生物学家卡拉·默勒表示，在许多动物中，特定发育阶段的高温可以增加这种酶的水平，促使诞生更多雌性后代。

随着全球气温的升高，生态系统中动物性别比例可能发生变化，对其种群的繁衍和生存产生深远的影响。我们应该重视并加强相关的研究，并采取积极的行动来减缓全球变暖的进程，以保护动物的性别平衡。

高温产生雌海龟

美国宾夕法尼亚州立大学生物学家的研究发现，海龟没有明显的性染色体和性特异基因，它们的性别取决于孵化过程中卵囊内的温度。一般而言，高温会孵化出雌海龟，而低温会孵化出雄海龟。不同种类的海龟有不同的临界温度，即能产生数量相当的雌雄海龟的温度。比如说，绿海龟的临界温度大约是29℃。

在海龟蛋孵化时，温度会影响这些性别决定基因的表达，这些基因又进一步影响了性别发育的方向，这种现象被称为“温度依赖型性别决定”。以绿海龟为例，一个名为“DMRT1”的基因在低温下高度表达，在高温下则低度表达；而另一个名为“FOXL2”的基因在高温下高度表达，在低温下则低度表达。DMRT1和FOXL2分别是睾丸和卵巢发育所必需的转录因子。海龟具备这样的特性，可能是为了适应不同地区和季节的环境变化。在一些地区，比如赤道附近，孵化期间的温度比较稳定；而在一些地区，比如高纬度地区，孵化期间的温度波动较大。如果海龟能够根据温度调节自己的性别比例，那么它们就能更好地适应不同的生存条件，保持种群的平衡和多样性。

然而，随着全球变暖，海龟的生存和繁衍面临着威胁。由于气温升高，海龟的巢穴温度也升高，导致雌海龟的数量增加。这可能会造成海龟的性别比例失衡，影响它们的交配和繁殖，对海龟种群造成威胁。如果孵化期间的温度过高，那么海龟的胚胎可能遭遇致死或致畸的后果。

澳大利亚大堡礁北部是地球上最大、最重要的绿海龟栖息地之一。科学家对该地新生绿海龟抽样调查后发现，在温度稍高的海域，超过99%的新生绿海龟是雌性的，而在温度较低的海域，这一比例是65%～69%。后续的研究显示，当绿海龟孵卵的沙滩温度超过29.3℃时，雌性幼龟的比例会显著增多。对气温数据的分析发现，1990年以来，在每年12月至翌年3月的海龟繁殖期，大堡礁北部的沙滩温度基本都超过了29.3℃。据此推算，过去20年间，该地孵化的海龟基本为雌海龟。

海龟是一种珍贵而古老的动物，它们在地球上已经生存了两亿多年。为了保护海龟免遭温度变化的危害，科学家提出了减少温室气体排放，以延缓全球变暖速度的号召。截至目前，人们已采取了一些切实可行的举措来保护海龟。比如，在海滩上种植植被，为海龟提供阴凉的巢穴环境；人工干预海龟的孵化过程，调节巢穴温度或将海龟卵搬迁到温度适宜的地点；监测和研究海龟的性别比例和种群动态，及时发现、解决问题。

雄鳄生于高温

作为肉食性卵生脊椎爬行动物，鳄鱼与2亿多年前的恐龙同时代，也是迄今仍存活在世的最原始的爬行动物。它们以强大的生命力生存和繁衍，成为地球上最古老的生物“活化石”之一。鳄鱼非常凶猛，常以小型哺乳动物为食。母鳄每次的产卵数为20～90枚。产卵之后，母鳄会用草或土把所有的卵都掩盖起来，利用阳光和杂草受湿发酵的热量对卵进行孵化。鳄鱼胚胎的性别由孵化的环境温度决定。

为了平衡雌雄的比例，母鳄会将一部分巢穴建在温度接近34℃的向阳坡或温暖的树林附近，而将另一部分的巢穴建在30℃或以下的低洼阴凉处或潮湿的沼泽地。鳄鱼的性别是在孵化期间的7～21天决定的。最终，位于向阳坡或温暖树林附近的巢穴孵化出了雄性鳄鱼，而位于低洼阴凉处或潮湿的沼泽地的巢穴则孵化出了雌性鳄鱼。为了研究这一现象，科学家在实验室里培育了一批小鳄鱼。鳄鱼胚胎被分成两组，其中一组放置在25℃的温度下，另一组则放置在30℃的温度下。经过一段时间的孵化后，研究人员对孵化出来的幼鳄进行检测，发现温度对于性别有着非常显著的影响。在温度为25℃时，幼鳄数量相对均衡，雄幼鳄和雌幼鳄的比例大致相等。在30℃时，雄幼鳄的数量占比已经超过70%，是雌幼鳄的2倍多。

科学家解释道，幼鳄体内酶的活性会受到温度的影响而改变，这会影响到某些基因的表达，从而导致性别比例发生变化。

这个实验不仅对于了解动物生殖的机制非常重要，而且也给了我们一个重要的启示，即：环境的变化可以对生物产生非常重要的影响。这种影响可能是暂时性的，也可能是长期性的。对于物种来说，这意味着需要不断地适应和应对环境的变化，才能够生存下来。

蜥蜴性别受温度和遗传影响

来自塞内加尔达喀尔大学的动物学家马德琳·夏尼尔首次发现，作为一种环境因素，温度影响着生活在非洲中部及西部的彩虹飞蜥的性别发育。当温度超过30℃，胚胎多发育为雌性个体。温度对性别的影响在某些时候甚至可以超越性染色体。蜥蜴的性染色体为ZZ或ZW，雄性有两个相同的染色体——ZZ，雌性有两个不同的染色体——ZW。一般而言，ZZ染色体胚胎发育为雄性，ZW染色体胚胎发育为雌性。但如果胚胎发育时温度足够高，本该发育为雄性的胚胎就会受到影响，进而发育成了雌性。

澳大利亚堪培拉大学应用生态研究所的生物学家莎拉·怀特利和亚瑟·乔治等人将一组鬃狮蜥胚胎分别置于28℃和36℃的环境温度下孵化。研究人员注意到，当环境温度为36℃时，在ZZ型胚胎中，倾向激活雄性发育的基因被强制关闭，而雌性发育的基因被开启。研究人员将这个现象称为雄性胚胎发生“ZZ反转”。这项研究首次发现了环境温度决定鬃狮蜥性别的遗传过程，揭示了驱使雌性鬃狮蜥发育的第二种途径。

美国加州大学伯克利分校的生物学教授泰隆·海斯为此担心，像鬃狮蜥这种特别容易被环境压力左右的动物，可能会因气候及栖息地问题而出现性别比例失衡，造成数量锐减，甚至种群灭绝的情况。

总而言之，温度不仅是决定鬃狮蜥性别的一个重要因素，而且这种影响可以通过遗传过程体现出来，说明温度和遗传因素共同作用，决定了鬃狮蜥的性别。尽管鬃狮蜥并不是唯一一种性别受温度影响的爬行动物，但它是第一种证明这种影响可以超过遗传基因的爬行动物。