在遠(yuǎn)離高度污染的森林池塘中，一些青銅蛙會(huì)改變自己的性別。
動(dòng)物的性別由什么決定？在青蛙身上，性別問題比我們以為的復(fù)雜得多。
對(duì)于爬行動(dòng)物和魚等生物而言，環(huán)境是影響性別的重要因素，在溫暖的沙灘上成長的海龜更有可能是雌性。而哺乳動(dòng)物更多地取決于基因：如果在子宮里的遺傳基因是雄性，那么基本上就是雄性。
但像青蛙這樣的兩棲動(dòng)物則有些搖擺不定。它們主要受基因的影響，但環(huán)境也會(huì)起一定的作用。在實(shí)驗(yàn)室里，科學(xué)家已證實(shí)，某些污染物，如人工合成的雌激素和除草劑，會(huì)誘導(dǎo)基因?yàn)樾坌缘那嗤馨l(fā)育成雌性。
研究表明，這種情況也會(huì)發(fā)生在野外。2014年，發(fā)表于《美國國家科學(xué)院院刊》的論文發(fā)現(xiàn)，在美國郊區(qū)，滿是污染的徑流流入池塘，可能把雄性幼蛙變成雌性。
然而，這個(gè)研究團(tuán)隊(duì)接下來的研究證實(shí)，性別轉(zhuǎn)換也會(huì)發(fā)生在更原始的森林池塘中；這意味著這也是一種自然現(xiàn)象，至少對(duì)于這個(gè)物種而言是這樣。
發(fā)表于2月《PeerJ》雜志的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，在科學(xué)家研究的大多數(shù)水體中，青蛙的性別都發(fā)生了轉(zhuǎn)變；而且池塘周圍區(qū)域的開發(fā)程度與發(fā)生性別轉(zhuǎn)換的動(dòng)物的比例之間沒有關(guān)系。
澳大利亞麥考瑞大學(xué)和悉尼大學(xué)的研究員Rick Shine表示，“這不僅僅與污染有關(guān)；相反，它說明青蛙可以根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境，調(diào)整自己的性別”，氣溫和其他環(huán)境因素的變化都可能有影響。
“對(duì)于一只小青蛙來說，這看上去實(shí)在太復(fù)雜了，但最近的研究證明，在一些蜥蜴身上，也存在著同樣復(fù)雜的現(xiàn)象”，Shine說道。他沒有參與此次研究。
調(diào)查池塘
在這次研究中，科學(xué)家們調(diào)查了康涅狄格州18個(gè)池塘里的青銅蛙，這些地方因?yàn)榻紖^(qū)發(fā)展程度不同，環(huán)境也不一樣；其中四個(gè)位于完全的森林地區(qū)。
研究團(tuán)隊(duì)利用一種新的基因技術(shù)，分析了青蛙的基因性別，并對(duì)比了動(dòng)物們表型性別。他們還在青蛙的睪丸中尋找類似卵子的細(xì)胞。
雌性青銅蛙有兩條X染色體，而雄性有一條X染色體和一條Y染色體。研究人員發(fā)現(xiàn)，其中17個(gè)池塘里的雄性數(shù)量都超過了雌性。在7個(gè)池塘中，基因性別為雌性的青蛙發(fā)育成了雄性（擁有兩條X染色體的雄性）；而在8個(gè)池塘里，基因性別為雄性的青蛙發(fā)育成了雌性（擁有一條X染色體和一條Y染色體的雌性）。性別轉(zhuǎn)換的比例通常低于5%，但有一個(gè)池塘達(dá)到了10%的峰值。
在11個(gè)池塘里，雄性青蛙的睪丸中有大量像卵子一樣的細(xì)胞。在一個(gè)位于森林地區(qū)的池塘，44%的青蛙具有這種所謂的“雙性”特征，不過就大多數(shù)情況而言，這個(gè)比例還是比較低的。
研究人員無法解釋為什么和其他池塘相比，有些池塘的青蛙性別轉(zhuǎn)換數(shù)量或具有“雙性”特征的青蛙更多。加州大學(xué)伯克利分校的博士后研究員、上述兩項(xiàng)研究的著者M(jìn)ax Lambert說，這似乎和溫度、人工合成的化學(xué)成分或研究團(tuán)隊(duì)檢測(cè)的其他變量沒有直接聯(lián)系。
更健康的基因？
Lambert解釋說雄蛙有時(shí)會(huì)自然產(chǎn)生雌性細(xì)胞。想象一下，帶有一對(duì)XX染色體的個(gè)體開始發(fā)育卵巢，但在幼體生命早期變成了雄性，可是類似卵子的細(xì)胞仍然存在。但也有可能是未知的環(huán)境條件導(dǎo)致的：在正常的睪丸發(fā)育過程中，出現(xiàn)了一些雌性細(xì)胞。
Lambert表示：“我們認(rèn)為兩種情況都有可能，而導(dǎo)致這兩種情況發(fā)生的原因仍然是個(gè)謎團(tuán)?！彼诠プx耶魯大學(xué)博士生的時(shí)候發(fā)表了這篇研究論文。
在青蛙身上，當(dāng)它們還是幼蛙或蝌蚪時(shí)，會(huì)發(fā)生性發(fā)育（和轉(zhuǎn)變）。但就目前所知，成年后的青蛙不會(huì)發(fā)生性別轉(zhuǎn)變，Lambert補(bǔ)充道。
澳大利亞新南威爾士大學(xué)的兩棲類生物學(xué)家、國家地理探險(xiǎn)家Jodi Rowley說，青蛙性別轉(zhuǎn)變雖然看似反常，但至少有一個(gè)益處：促進(jìn)基因多樣性。
Rowley解釋說：“通常情況下，雄性只是把Y染色體傳給后代，沒有機(jī)會(huì)像X染色體那樣重組?！?/p>
“因此，擁有Y染色體的雌性有了改變它的機(jī)會(huì)，誕下‘更健康’的下一代，而且有可能消除不好的突變。”
污染依舊有害
科學(xué)家警告說，這一發(fā)現(xiàn)并不能為污染物開脫，比如廣泛使用的除草劑阿特拉津。
比如，普渡大學(xué)的研究員Tyler Hoskins告訴我們，研究表明，在實(shí)驗(yàn)室中，與沒有人工化學(xué)物質(zhì)的對(duì)照組相比，青蛙卵即使只是暴露在10億分之0.1濃度的阿特拉津下，雌性的比例都會(huì)變高。
Rowley說：“無疑我們正在把污染物排放到水道中，而這些這些化學(xué)物質(zhì)會(huì)導(dǎo)致性別轉(zhuǎn)變。”
“雖然這項(xiàng)研究顯示，對(duì)于這一物種而言，性別轉(zhuǎn)變相對(duì)頻繁，但想要弄清楚這種現(xiàn)象在所有地方、在約7000種青蛙中有多普遍，我們還有很長的路要走?！?/p>
在Shine看來，這項(xiàng)研究只是另一個(gè)例子：“我們對(duì)地球上最常見的一些動(dòng)物知之甚少”。
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