氣候變暖影響下,這種動物或將麵臨“性別失調”

2026-03-27 02:56:34 來源:環球網 閱讀數:12934

每至春夏,地中海裏一些青春期的蝦們就會做出蝦生的重要決定:變為女兒身,助力種群的繁衍大業。而誰也沒想到,氣候變暖改變了“水質”,變性過程將受到阻礙,雌性會越來越少,小蝦的王國也可能麵臨危機。

吃下“小藥丸”讓雄蝦變雌

在地中海海域,居住著故事的主人公——藻蝦屬的Hippolyte inermis,俗稱海草蝦。這種小蝦總體來說不甚起眼。然而,科學家逐漸發現,這些小家夥著實有些古怪之處。

在正常條件下,海草蝦會自然發育為雄性,但也可以從雄性轉變為雌性。“變性”的現象在海洋中不算稀奇,海洋中的性別轉變,不管是雄性轉變為雌性還是雌性轉變為雄性,都不失為一種保持生殖優勢的策略。

一般來說,序列性雌雄同體(指在生命曆程中會改變性別)的動物在性別發生轉變的階段,通常具有雙性性腺——擁有轉變的基礎才能響應激素的調控,改變性別。但令人迷惑的是,海草蝦的成年雄性個體內沒有卵精巢(具有卵巢和精巢性腺細胞的雙性性腺),它們的雄性性腺也不會受到卵巢分泌的荷爾蒙影響,更沒有雌性性腺芽。

為了解開海草蝦性別轉變的秘密,科學家耗費了很長時間追蹤海草蝦群,發現海草蝦的雌性中有來源於兩種截然不同的“蝦生軌跡”的(de)個(ge)體(ti)。代(dai)號(hao)阿(e)爾(er)法(fa)的(de)雌(ci)性(xing)個(ge)頭(tou)較(jiao)大(da),由(you)性(xing)成(cheng)熟(shu)的(de)雄(xiong)性(xing)個(ge)體(ti)轉(zhuan)變(bian)而(er)來(lai),另(ling)一(yi)類(lei)代(dai)號(hao)貝(bei)塔(ta)的(de)雌(ci)性(xing)海(hai)草(cao)蝦(xia)個(ge)頭(tou)比(bi)較(jiao)小(xiao),在(zai)性(xing)成(cheng)熟(shu)時(shi)就(jiu)是(shi)雌(ci)性(xing),從(cong)未(wei)經(jing)曆(li)過(guo)性(xing)別(bie)轉(zhuan)變(bian)。兩(liang)種(zhong)雌(ci)性(xing)的(de)生(sheng)長(chang)速(su)度(du)和(he)性(xing)成(cheng)熟(shu)時(shi)間(jian)也(ye)不(bu)同(tong),阿(e)爾(er)法(fa)雌(ci)性(xing)是(shi)雄(xiong)性(xing)在(zai)冬(dong)季(ji)轉(zhuan)變(bian)過(guo)來(lai)的(de),而(er)貝(bei)塔(ta)雌(ci)性(xing)到(dao)了(le)夏(xia)季(ji)才(cai)性(xing)成(cheng)熟(shu)。這(zhe)樣(yang)分(fen)明(ming)的(de)季(ji)節(jie)與(yu)性(xing)別(bie)的(de)關(guan)聯(lian)讓(rang)科(ke)學(xue)家(jia)意(yi)識(shi)到(dao),很(hen)可(ke)能(neng)是(shi)季(ji)節(jie)變(bian)化(hua)相(xiang)關(guan)的(de)環(huan)境(jing)因(yin)素(su)影(ying)響(xiang)了(le)雌(ci)性(xing)的(de)發(fa)育(yu)過(guo)程(cheng)。

研究者分析海草蝦的腸道內容物後發現,雄性和阿爾法雌性的飲食結構,與貝塔雌性有明顯差異。雄性和阿爾法雌性以微藻、大型藻類、苔tai蘚xian植zhi物wu和he有you孔kong蟲chong為wei生sheng,而er貝bei塔ta雌ci性xing主zhu要yao以yi矽gui藻zao為wei食shi,這zhe當dang然ran與yu它ta們men性xing成cheng熟shu時shi所suo處chu的de季ji節jie有you關guan。而er貝bei塔ta雌ci性xing飲yin食shi結jie構gou中zhong主zhu流liu的de盾dun卵luan形xing藻zao小xiao型xing變bian種zhong在zai夏xia天tian爆bao發fa,跟gen貝bei塔ta雌ci性xing出chu現xian的de時shi間jian點dian非fei常chang契qi合he。科ke學xue家jia猜cai想xiang,這zhe種zhong矽gui藻zao可ke能neng與yu仔zai蝦xia的de“蝦生選擇”有(you)關(guan)。經(jing)實(shi)驗(yan)室(shi)和(he)野(ye)外(wai)研(yan)究(jiu),科(ke)學(xue)家(jia)確(que)認(ren),這(zhe)種(zhong)矽(gui)藻(zao)中(zhong)的(de)某(mou)種(zhong)代(dai)謝(xie)產(chan)物(wu)可(ke)以(yi)促(cu)進(jin)仔(zai)蝦(xia)雄(xiong)性(xing)性(xing)腺(xian)快(kuai)速(su)凋(diao)亡(wang),隨(sui)後(hou)一(yi)類(lei)數(shu)量(liang)較(jiao)少(shao)的(de)未(wei)分(fen)化(hua)細(xi)胞(bao)就(jiu)會(hui)快(kuai)速(su)分(fen)化(hua)成(cheng)雌(ci)性(xing)性(xing)腺(xian),這(zhe)隻(zhi)蝦(xia)就(jiu)變(bian)為(wei)了(le)雌(ci)性(xing)。

chunjichushengdezaixiazaiweijingshishideshihouzuochuxuanzechengweibeitacixing,bujingaibianlegetideyisheng,duizhongqunyefeichangzhongyao。beitacixingsuiranburueerfacixingdegetouda,dankexuejiafaxian,xiaqunzaimeinianchunjiheqiujifenbieyouyixiaoyidaliangcishengyugaofeng,qizhong,beitacixingzaijiuyuejiaopeichanluan,shiqiutianshengyugaofengdezhulijun,tamendechuxianweichilezhongqunzhongheshidecixiongbili,duizhongqunfanyanzhiguanzhongyao。

zhici,haicaoxiadexingbiefayumoshizongsuanyouleyixieqingxideluoji。kexuejiatuice,haicaoxiahenkenengcaiquleyizhongyouchongduoxingdecelve,jihoudaizhongbaokuobutongfayumoshideyouchong。zaixiatianfayudeyouxiajiezhuzhouweifengpeideguizao“義無反顧”地成為貝塔雌性,並在秋季大量產卵。而出生於秋冬的幼蝦沒有環境的影響,會“循規蹈矩”地成為雄性,長大成年之後再“考慮”bianchengeerfacixingdeshiqing。kexuejiarenwei,haicaoxiafeijinzhouzhe,jishishoudaoshiwulaiyuanjijiexingbianhuadeyingxiang,yeshiweiledikangzhouweiqitashizumudongwuheyuleidailaideshengcunyali,shiziranjieyouyishenshidushi、努力生存的好榜樣。

海洋酸化讓矽藻失效

yanjiuhaicaoxiajishiniandekexuejiayijingkaishidanxinzhegewuzhongdeanwei。suizheeryanghuatanpaifangzengjia,haiyanghuanjingzhujiansuanhua,duidaliangshengwudoudailaileyingxiang,haicaoxiaqunde“變性大師”盾卵形藻也不例外。科學家從海水中提取了這種矽藻,並在實驗室中培養它們。他們發現,當水體的pH值從8.2降到7.7後,盾卵形藻掌握的“變性術”似乎失去了作用。

研究者收集了pH8.2和pH7.7水體中生長的矽藻,喂給海草蝦幼蝦。用pH8.2條件下生長的矽藻喂養25天後,海草蝦的雌性比例能達到63.4±2.8%,而用pH7.7條件下生長的矽藻喂養卻隻得到36.3±5.9%的雌性,這幾乎與不吃矽藻的陰性對照組雌性占比(31.7±5.6%)相差無幾。也就是說,pH7.7條(tiao)件(jian)下(xia)培(pei)養(yang)的(de)矽(gui)藻(zao)無(wu)法(fa)再(zai)給(gei)予(yu)海(hai)草(cao)蝦(xia)變(bian)性(xing)的(de)能(neng)力(li)。可(ke)能(neng)是(shi)矽(gui)藻(zao)改(gai)變(bian)了(le)自(zi)身(shen)的(de)代(dai)謝(xie)反(fan)應(ying),誘(you)導(dao)雄(xiong)性(xing)性(xing)腺(xian)凋(diao)亡(wang)的(de)神(shen)秘(mi)物(wu)質(zhi)也(ye)發(fa)生(sheng)了(le)變(bian)化(hua)。聯(lian)想(xiang)到(dao)自(zi)然(ran)環(huan)境(jing)中(zhong)的(de)情(qing)況(kuang),貝(bei)塔(ta)雌(ci)性(xing)可(ke)能(neng)因(yin)此(ci)大(da)幅(fu)減(jian)少(shao),海(hai)草(cao)蝦(xia)不(bu)知(zhi)耗(hao)時(shi)多(duo)久(jiu)摸(mo)索(suo)出(chu)的(de)“變性”之法就將這樣莫名其妙地被剝奪了。

(據《環球科學》)

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