Известно немало рептилий, пол зародыша которых зависит от температуры окружающей среды. Теперь их список пополнил Carinascincus ocellatus, сцинк с острова Тасмания, первая подобная рептилия с яйцеживорождением — вылуплением детенышей из яиц внутри самки.
Отдельные систематические группы животных используют разные механизмы определения пола. Скажем, пол многих рептилий может зависеть и от генетических факторов, и от температуры окружающей среды. Известный пример — крокодилы, из яиц которых при температуре около 30 градусов вылупляются только самки, а при плюс 34 — исключительно самцы.
Такие переключения возможны, если белок, кодируемый определяющим пол геном, способен реагировать на изменения температуры, то есть «чувствовать» ее. Это лежит в основе так называемого обращения пола (sex reversal) — его смены еще до момента рождения.
В новой статье в журнале Proceedings of the Royal Society B биологи обратили внимание на Carinascincus ocellatus — сцинка-эндемика австралийского острова Тасмания. У этой небольшой рептилии из отряда чешуйчатых особи, которые генетически представляют собой самок, иногда могут оказаться самцами с точки зрения анатомии. Такая смена пола определяется именно температурными условиями, поэтому в популяциях сцинка из более холодных местообитаний (скажем, с гор) нередко преобладают самцы.
C. ocellatus — уникальный объект исследований для биологии развития еще потому, что это первая известная рептилия с температурной регуляцией пола среди живородящих. Живорождение, а точнее — яйцеживорождение, у рептилий означает, что самка не откладывает яйца наружу, а продолжает носить в себе вплоть до вылупления потомства. В результате мы не видим яиц, зато видим «рождение» живых детенышей, внешне напоминающее живорождение плацентарных млекопитающих.
Для экспериментов ученые отловили 100 недавно оплодотворенных самок сцинков, обитавших как в долине на небольшой высоте, так и на возвышенности. Животных разбили на пять групп и содержали при различных температурных режимах. В итоге на свет появились 423 маленьких сцинка, и ученые проанализировали их ДНК, а также анатомию половой системы.
Все имеющие внешние признаки самки сцинков имели две X-хромосомы — то есть были и генетическими самками. Обращение мужского пола на женский у сцинков не наблюдали, однако среди «анатомических» самок семь процентов имели генотип самцов.
«Мы получили хорошие доказательства того, что обращение пола представляет собой ключевой механизм, за счет которого температура определяет пол у данного вида», — рассказал Бенжамин Жеффруа (Benjamin Geffroy), один из авторов новой статьи из Французского института использования моря (Монпелье).
Работа также объясняет преобладание самок сцинка в более теплых местообитаниях. Любопытно, что в случае спаривания «анатомических» самок и самцов, имеющих генетически один пол (женский, генотип XX), на свет могут появляться только самки, поскольку их родители не имеют ни одной Y-хромосомы.