龜?shù)姆趸c恐龍的滅絕

金維克

生物學(xué)家克勞德·皮尤博士真是個(gè)“怪人”，即使到冬季運(yùn)動(dòng)站去度幾天假，他也決不會(huì)忘記帶上那些整年陪伴著他的龜。他舍不得離開(kāi)這些摩爾龜和歐洲淡水龜?shù)脑?，倒不完全是出于?duì)大自然的熱愛(ài)，而是他從這些龜?shù)男詣e分化中似乎看到了恐龍滅亡的真正原因。

皮尤博士曾經(jīng)把這兩種龜?shù)穆逊胚M(jìn)不同溫度的孵化箱，等到小龜出世后詳細(xì)地登記它們的雌雄比例。當(dāng)然，為了更有說(shuō)服力，實(shí)驗(yàn)用的龜卵都是同一窩的。登記本上的數(shù)字是令人驚異的:在低于27.5℃的溫度下孵化的歐洲淡水龜，無(wú)一例外全部是雄性，而高于29.5℃孵化的又全部是雌性。在這兩個(gè)溫度之間，則有雌有雄，甚至還有雌雄兼性的。摩爾龜?shù)膶?shí)驗(yàn)結(jié)果與此類似:在26℃～27℃溫度之間孵化的全是雄性，而31℃～33℃孵化的又全是雌性。雌雄之間的“分界溫度”在30.5℃左右。其他各種龜幾乎都有這種現(xiàn)象，只不過(guò)“分界溫度”稍有不同，大多數(shù)在28℃～31℃之間。

當(dāng)然，自然界的情況不同于孵化箱，孵化溫度不可能保持恒定不變。為了深入這種研究，皮尤博士又仿照自然環(huán)境，將淡水龜?shù)穆崖裨谏惩晾?，旁邊插上一支溫度?jì)，以便隨時(shí)觀察孵化期間的溫度變化。

在這次實(shí)驗(yàn)中，皮尤發(fā)現(xiàn)，決定淡水龜性別的有一個(gè)關(guān)鍵的階段。當(dāng)龜?shù)呐咛グl(fā)育到170～180克時(shí)，就進(jìn)入了這個(gè)對(duì)溫度十分敏感的階段。在這以前，所有的胚胎都分不出雌雄。而這個(gè)階段的環(huán)境溫度高于或低于“分界溫度”，就會(huì)影響到孵化出的龜?shù)男詣e。

眾所周知，哺乳動(dòng)物的性別完全是由細(xì)胞中的性染色體來(lái)決定的，與環(huán)境溫度毫不相干。但是為什么龜?shù)男詣e卻受溫度的影響呢?

在雄性哺乳動(dòng)物的血液中，存在一種叫做H—Y抗原的蛋白質(zhì)，它能誘導(dǎo)睪丸的形成，但在雌性哺乳動(dòng)物身上卻沒(méi)有這種抗原。奇怪的是，在鳥(niǎo)類身上的情況卻恰恰相反:H—Y抗原誘導(dǎo)卵巢的形成，而雄鳥(niǎo)的身上反而不具備這種抗原?，F(xiàn)代遺傳學(xué)對(duì)這種現(xiàn)象的解釋是:哺乳動(dòng)物是“配子異型雄性”，也就是雄性的兩個(gè)性染色體不同(XY)，而雌性的兩個(gè)性染色體相同(XX)。相反，鳥(niǎo)類卻是雄性具有兩個(gè)相同的性染色體(XX)，而雌性具有兩個(gè)不同的性染色體(XZ)。

經(jīng)過(guò)化驗(yàn)，在雌龜?shù)难褐邪l(fā)現(xiàn)了H—Y抗原，而雄龜?shù)难袆t沒(méi)有。因此人們認(rèn)為在這一點(diǎn)上龜與鳥(niǎo)類是類似的。不同之處在于，龜體內(nèi)的H—Y抗原是否會(huì)發(fā)生作用，將取決于胚胎體內(nèi)產(chǎn)生的是雄性還是雌性激素。如果胚胎內(nèi)合成的是雌激素，那么它能激化H—Y抗原，性腺便發(fā)育成卵巢；如果胚胎內(nèi)合成了雄激素，那么它便抑制了H—Y抗原，于是體內(nèi)便生成了睪丸；當(dāng)兩種激素同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，便孵化出了雌雄兼性的個(gè)體。由于雌雄激素的合成對(duì)外界溫度的依賴性很大，因此環(huán)境溫度就對(duì)龜?shù)男詣e起了決定性的作用。

還沒(méi)有完全弄清楚的是:是否所有的爬行類動(dòng)物的性別都取決于孵化時(shí)的環(huán)境溫度?特別是在6500萬(wàn)年前滅絕了的恐龍，是否也具有相同的機(jī)理?

目前人們能夠肯定的是，蜥蜴的性別也是由孵化溫度來(lái)決定的。不久前，英國(guó)貝爾法斯特大學(xué)的費(fèi)古遜教授，還證明了另一種爬行動(dòng)物鈍吻鱷也是如此；不同的是，低溫有利于產(chǎn)生雌性，高溫反而有利于產(chǎn)生雄性。

然而，即使人們能找到足夠的證據(jù)，證明中生代的恐龍正是由于環(huán)境溫度變化影響了雌雄的比例，以至最后只有一種性別的恐龍誕生而最終導(dǎo)致了物種的滅亡，也沒(méi)有完全解開(kāi)恐龍滅絕之謎，因?yàn)槿藗儫o(wú)法知道:最后一只恐龍究竟是雄性還是雌性的?

(原載法國(guó)《科學(xué)與生活》)

(題圖:張坤)