决定生物性别的不只有基因，还有环境

性别，是大自然赋予我们的一个重要“身份标识”，长期以来，人类一直对自身性别差异和性别来源感到着迷，其认知最早可追溯至亚里士多德时期。但直到20世纪初，科学家才确定决定性别的性染色体，到20世纪中期才发现哺乳动物中的雄性由Y染色体控制，学过初中生物的都知道，当染色体为“XX”时为雌性，当染色体为“XY”时为雄性，这是由基因所决定的。

性染色体

随着细胞遗传学分析出现，1990年初才找到具体决定生物雄性性别的基因片段——SRY基因。该基因可以控制性腺分化成睾丸，然后睾丸产生雄性激素并传递给身体其他部分，最后生出的胎儿为男。

SRY基因及其在性腺分化中的作用，图源天山医学院

不过，并非所有物种的性别都被基因掌控着，从广义上来讲，性别可以通过两种方式来确定：基因型性别决定（由染色体组合决定个体在受精时的性别，GSD）和环境型性别决定（指子代的性别取决于胚胎发育的环境因子而不依赖于受精卵的遗传组成，ESD）。

基因型自不必多说，环境型影响胚胎发育的环境因子包括含水量、pH值、密度和温度啥的，其中比较典型的是温度，即动物性别是由受精后的孵化温度所决定的，也被称之为温度依赖型性别决定（TSD）。而受这一类性别控制的基本都是爬行动物，包括喙头蜥和其他少部分蜥蜴，大部分龟类以及已研究的所有鳄类。

通常而言，温度依赖型类群根据不同孵化温度产生的性比分为三种模式：TSDⅠa型（MF型），低温产生雄性，高温产生雌性；TSDⅠb型（FM型），低温产生雌性，高温产生雄性；TSDⅡ型（FMF型），低温和高温产生雌性，中间温度产生雄性。

温度依赖型性别的三种模式：Ⅰa型多为龟类，Ⅰb多为蜥蜴类，Ⅱ型多为鳄类

那么，为什么会出现温度决定性别呢？

首先我们知道，所有爬行动物都有一个基本特征，它们属于变温动物，比如说鳄鱼，它们会依靠环境热异质性来调节其内部温度，而为了将体温保持在一个最佳范围内，鳄鱼会寻找具有特定条件的栖息地，方便它们在太阳（升温）与阴影（降温）两边反复横跳。

趴在岸上晒太阳的鳄鱼

另外，不光是成年体，爬行动物与环境温度的对抗在生命最早期其实就已经开始了。到了温暖的季节，大多数爬行类物种都会选择进行交配繁殖，因为高温有利于获得更多的食物。

而在雌性产卵时，由于巢内的确切条件将无法准确预估，可能会因为气候变化改变土壤温度的季节性变化，从而导致一些巢穴温度要比其他巢穴温暖地多，这种不可预测的变化最终会转化为对后代的影响。

破壳而出的小鳄鱼

不过，卵中的后代并不会眼睁睁地等着自己“变性”，即便在非常有限的卵内，爬行动物的胚胎也会选择适宜的温度区域。中国科学院动物研究所的杜卫国团队对乌龟卵进行研究发现，乌龟卵一端的温度始终高于另一端，而在对乌龟卵单侧改变温度的时候，其中的乌龟胚胎也会产生大幅位移，避免自身在孵化阶段达到“性转”温度的阈值。

侧向加热试验中乌龟胚胎的位置变化

除此之外，还有同时受到基因和环境共同决定的性别，例如，有种澳大利亚石龙子蜥蜴，这种蜥蜴卵发育期间如果处于很低的孵化温度下会将原本是XX基因型的雌性逆转为雄性，但目前仍没有准确的科学研究可以解释。实际上，尽管数百年来人类对于性别的认知越来越全面，但距离真正了解性别，还有很长一段路需要探索。

-作者信息 -

鱼鱼 中国科普作家协会优秀科普作品银奖获得者，清蒸鱼头、麻辣鱼头等各种鱼头爱好者。

主要参考来源

1.https : //doi.org/10.1016/j.cub.2019.06.038

2.https : //doi.org/10.1016/j.cub.2013.02.024

3.https : //doi.org/10.1016/j.cub.2012.02.054

4.https://www.scientificamerican.com/article/experts-temperature-sex-determination-reptiles/

排版 | 弢弢

审核 | 六朵 苍翼蝴蝶 苏苏

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