氣候變暖影響下,這種動物或將麵臨“性別失調”

2026-03-27 00:01:51 來源:環球網 閱讀數:12933

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”youguan。jingshiyanshiheyewaiyanjiu,kexuejiaqueren,zhezhongguizaozhongdemouzhongdaixiechanwukeyicujinzaixiaxiongxingxingxiankuaisudiaowang,suihouyileishuliangjiaoshaodeweifenhuaxibaojiuhuikuaisufenhuachengcixingxingxian,zhezhixiajiubianweilecixing。

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

至(zhi)此(ci),海(hai)草(cao)蝦(xia)的(de)性(xing)別(bie)發(fa)育(yu)模(mo)式(shi)總(zong)算(suan)有(you)了(le)一(yi)些(xie)清(qing)晰(xi)的(de)邏(luo)輯(ji)。科(ke)學(xue)家(jia)推(tui)測(ce),海(hai)草(cao)蝦(xia)很(hen)可(ke)能(neng)采(cai)取(qu)了(le)一(yi)種(zhong)幼(you)蟲(chong)多(duo)型(xing)的(de)策(ce)略(lve),即(ji)後(hou)代(dai)中(zhong)包(bao)括(kuo)不(bu)同(tong)發(fa)育(yu)模(mo)式(shi)的(de)幼(you)蟲(chong)。在(zai)夏(xia)天(tian)發(fa)育(yu)的(de)幼(you)蝦(xia)借(jie)助(zhu)周(zhou)圍(wei)豐(feng)沛(pei)的(de)矽(gui)藻(zao)“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”變bian成cheng阿e爾er法fa雌ci性xing的de事shi情qing。科ke學xue家jia認ren為wei,海hai草cao蝦xia費fei盡jin周zhou折zhe,既ji是shi受shou到dao食shi物wu來lai源yuan季ji節jie性xing變bian化hua的de影ying響xiang,也ye是shi為wei了le抵di抗kang周zhou圍wei其qi他ta十shi足zu目mu動dong物wu和he魚yu類lei帶dai來lai的de生sheng存cun壓ya力li,是shi自zi然ran界jie又you一yi審shen時shi度du勢shi、努力生存的好榜樣。

海洋酸化讓矽藻失效

研yan究jiu海hai草cao蝦xia幾ji十shi年nian的de科ke學xue家jia已yi經jing開kai始shi擔dan心xin這zhe個ge物wu種zhong的de安an危wei。隨sui著zhe二er氧yang化hua碳tan排pai放fang增zeng加jia,海hai洋yang環huan境jing逐zhu漸jian酸suan化hua,對dui大da量liang生sheng物wu都dou帶dai來lai了le影ying響xiang,海hai草cao蝦xia群qun的de“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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