Китайские ученые выяснили, что эмбрионы черепах перемещаются внутри яиц, влияя таким образом на свой будущий пол. По мнению ученых, эта особенность поможет рептилиям приспособиться к потеплению климата.
Эмбрион черепахи
© Du et. al / Current Biology
У многих рептилий, например черепах и крокодилов, пол зависит от температуры, при которой яйцо находилось в кладке. У черепах, как правило, эмбрионы становятся женскими, если температура выше определенной отметки, и мужскими, если она была ниже. Такая зависимость может стать проблемой для черепах в условиях глобального потепления, ведь если температура гнезд поднимется хотя бы на градус, равновесие между полами в популяции резко изменится. В результате численность черепах может резко упасть, что может привести даже к их вымиранию. Однако эмбрионы могут перемещаться внутри яйца, и если оно нагревается неравномерно, это, вероятно, может сыграть роль в определении пола.
Китайские ученые решили проверить предположение о последствиях потепления и роли передвижений эмбриона по яйцу, проведя исследование на живущих в пресной воде китайских трехкилевых черепахах (Mauremys reevesii). Это обычная для Китая черепаха, которую часто разводят на коммерческих фермах. Как и у других черепах, у трехкилевой пол зависит от температуры кладки — граница проходит примерно по 28 °C. Если яйца холоднее этой отметки, из них выйдут в основном самцы, если теплее, то самки. При этом отклонение на два–два с половиной градуса приводит к тому, что в выводке один пол почти полностью преобладает над другим.
Чтобы проверить, могут ли передвижения играть какую-то роль, ученые использовали вещество капсазепин, антагонист капсаицина, который делает красный перец жгучим. Капсазепин блокирует рецепторы, которые позволяют почувствовать жар, а, значит, снижает чувствительность к температуре. Ученые обрабатывали яйца черепах на ферме капсазепином и наблюдали в течение трех сезонов за тем, кто выходит из кладок. Кроме того, они смотрели яйца на просвет, чтобы отследить передвижения эмбрионов.
Оказалось, что в яйцах, обработанных капсазепином, эмбрионы почти не двигаются, видимо, не чувствуя температуры. Это почти не повлияло на выбор пола в самый прохладный и самый жаркий сезоны. В результате и из яиц, обработанных этим веществом, и из контрольных в прохладное лето вылупились почти все самцы, а в жаркое — почти только самки. Но вот в сезоны, когда кладка прогревалась до примерно 28 °C с некоторым зазором в бо́льшую или меньшую сторону, влияние передвижений было заметно. Если сезон был чуть прохладным, и яйца нагревались до 26,8 градусов, в кладках, обработанных капсазепином, рождалось только 11% самок. В кладках, где эмбрионы чувствовали температуру и двигались, самок было 45%. В более теплый сезон, когда кладка прогрелась до 28,04 °C, из яиц с неподвижными эмбрионами вышло 59% самок, а их нормальных — 34%.
Ученые проводили и лабораторный эксперимент, в котором контролируемо нагревали яйца с одной стороны — до температуры 29 °C, а с другой — до 27. В тех яйцах, где эмбрион не двигался, в 85% случаев развивались самцы. В яйцах же, где эмбрион плавал, разброс по полам был не таким большим — всего 48% самок на 52% самцов.
Ученые пришли к выводу, что будущие черепашки двигаются не случайно. Эмбрионы сдвигаются внутри яйца в ту сторону, которая не слишком теплая и не слишком холодная. Это позволяет минимизировать половое неравновесие среди вылупившихся детенышей. Возможно, благодаря этому черепахи смогли прожить на Земле сотни миллионов лет и дожить до наших дней, несмотря на то, что климат за это время знал времена и значительно теплее тех, что могут наступить даже к концу XXI века при нынешних темпах изменений.
Авторы исследования считают, что умение эмбрионов черепах вертеться в сложившихся обстоятельствах внутри скорлупы поможет им пережить грядущие перемены.
Статья опубликована в журнале Current Biology
Источник: chrdk.ru
