Зависящая от температуры детерминация пола у рептилий

Если пол большинства змей и большинства ящериц определяется половыми хромосомами при оплодотворении, то пол большинства черепах и всех видов крокодилов определяют условия среды, в которых находился развивающийся зародыш после оплодотворения. У этих рептилий решающим фактором детерминации пола служит температура в определенный период развития яйца (Bull, 1980), поэтому незначительное изменение температуры может драматически сказаться на соотношении полов. Обычно из яиц, инкубируемых при низких температурах (22–27°С), вылупляются особи какого-то одного пола, а из яиц, инкубируемых при более высоких температурах (30°С и выше), – особи другого пола. Лишь небольшой интервал температур позволяет вылупляться из одной и той же кладки яиц и самцам, и самкам. На рис. 21.20 представлено резкое изменение соотношения полов у некоторых черепах под действием температуры. Если яйца инкубировались при температуре ниже 28°С, то все вылупившиеся из них черепахи оказывались самцами. При температуре инкубации выше 32°С из каждого яйца вылуплялась самка. Таким образом, из каждой кладки яиц развиваются особи одного и того же пола. Существуют и различные отклонения от этой схемы. Так, из яиц каймановой черепахи вылупляются самки и при низких (ниже или равной 20°С), и при высоких (выше или равной 30°С) температурах. В промежутке между этими экстремальными температурами среди вылупляющихся особей доминируют самцы.

Период развития, в течение которого происходит детерминация пола, можно установить экспериментально путем инкубации яиц в течение некоторого временя при температуре, дающей самцов, с последующим переносом в инкубатор, установленный на температуру, дающую самок. Оказалось, что у географической и каймановой черепах этот температурный эффект приурочен к средней трети периода эмбрионального развития. Фергюсон и Джоанен (Ferguson, Joanen, 1982), изучавшие детерминацию пола у миссисипского аллигатора в полевых условиях и в лаборатории, пришли к заключению, что пол этого животного определяется между 7- и 21-ми сутками инкубации. Яйца, инкубируемые при 30°С и ниже, дают самок, а при 34°С и выше – самцов. Кроме того, в гнездах, устроенных на береговом валу (34°С), развиваются самцы, а в гнездах, устроенных во влажных маршах (30°С), выводятся самки. Таким образом, пол многих видов черепах и аллигаторов определяется температурой среды, в которой развиваются яйца.

Фергюсон и Джоанен (Ferguson, Joanen, 1982) предположили, что этот способ зависимого от температуры определения пола могла использовать еще одна близкородственная группа рептилий – динозавры. Если это так, и пол динозавров определялся температурой (с незначительно различающимися пороговыми значениями для каждого из полов), то слабое изменение температуры могло привести к тому, что из яиц вылуплялись либо только самцы, либо только самки. Эта гипотеза предлагает еще одно объяснение внезапного и избирательного исчезновения данной группы рептилий.

Рис. 21.20. Связь между соотношением полов и температурой инкубации у рептилий. А. Два вида ящериц, у которых повышенная температура приводит к развитию мужского потомства. Б. Семь видов черепах, у которых повышенная температура приводит к развитию женского потомства. (По Bull, 1980.)