科学家破解哥斯达黎加鳄鱼性别失衡之谜
时间:2017-12-07

  科学家揭开哥斯达黎加鳄鱼性别失衡的神秘面纱 - 新闻 - 科学网

  克里斯·默里(Chris Murray)连续三个干旱季节留在哥斯达黎加帕洛阿尔巴国家公园(Palo Alba National Park)附近。他希望捕捉美国鳄鱼,并在不断流动的团队成员的帮助下判断其性别。

  即使在晚上,炎热的天气也可能令人窒息。当团队从岸上安静地坐在摩托艇或雪鞋鳄鱼身上时,蚊子簇拥着大灯。当Murray和他的同事们看到鳄鱼,通常在水的一半,他们卷入水中,追踪它或乘船。在一个典型的捕捉中,默里的朋友麦克·复活节(Mike Easter)用一根2米长的竿钩住了鳄鱼,默里说鳄鱼挣扎时大家大声喊叫,一旦鳄鱼平静下来,用毛巾遮住眼睛,把他们拖到岸上。

  在研究了帕洛阿尔巴国家公园近500只鳄鱼的生殖器之后,默里和他的同事发现了一些奇怪的事实:鳄鱼的性别比严重失衡,新孵出的鳄鱼的雄虫数量是女性的四倍。更重要的是,鳄鱼的生殖器被合成类固醇所污染,研究人员怀疑这导致了性别的转变。

  这种被称为17 - 甲睾酮(MT)的激素有时会用于睾酮缺乏症的男性或乳腺癌老年妇女。它是如何进入哥斯达黎加农村的鳄鱼的内部?一个可能的线索是公园附近的渔民用含有这种激素的食物养罗非鱼。 MT将雌性罗非鱼转化为速度更快,盈利能力更强的雄性。 Murray和他的同事们正在研究渔业的MT是否以某种方式污染了鳄鱼。

  北卡罗来纳州沼泽大学的生理学家马修·米尔内斯(Matthew Milnes)没有参与这项研究,他表示,这一发现对鳄鱼种群和更广泛的生态群落产生了重大影响。除了扭转性别比例,MT还可能干扰鳄鱼的繁殖。这也是一个主要的问题,因为美洲鳄被归类为脆弱物种,而帕洛阿尔巴国家公园是他们生存的重要场所。污染还可能改变鳄鱼的行为,使其更具侵略性,如果是这样,就会增加与人类的冲突,同时也会伤害龟,鸟,鱼等水生生物,同时,因为整个热带地区的鱼和家禽都将含有MT的食物喂给罗非鱼。

  男女鳄鱼比例严重失衡

  当Murray在2012年作为阿拉巴马州奥本大学的研究生来到Palo Alto时,他正在寻找一个有趣的散文项目。你会学习鳄鱼。公园研究站负责人Mahmood Sasa告诉他,并提供了一个进一步调查的主题:最新的研究发现,雄性鳄鱼和雌性鳄鱼的比例是3:1。

  为了验证这一说法,沙Mur和复活节组成了一支队伍,抓捕了许多鳄鱼,并找出发生了什么事情,从7个地点确定了474只鳄鱼的性别后,发现鳄鱼的性别比例更为男性 - 男女比例约为1:3.5,这一差异在不同年龄段建立,新孵出的鳄鱼中男性占男性近80%,男性占60%鳄鱼,他们在2015年报告了这一发现。

  然而,这些数字越来越令人惊讶,因为越来越温暖的气候可能会使鳄鱼的性别比例向其他方向发展。与人类不同,鳄鱼和短吻鳄没有性染色体。相反,胚胎是否变成雄性或雌性取决于孵化期间的巢的温度。在不到20年的时间里,帕洛阿尔巴(Palo Alba)的平均气温降低了约2.5°C。为了说明变暖的影响,Murray和他的同事们用温度记录器制作了塑料蛋,并将它们埋在25个鳄鱼巢中。研究小组根据新孵出的雌性鳄鱼的数量估计出窝的温度几乎是男性的两倍。他们去年发现了这个发现。 Murray等人建议可能会超过以前的温度效应。

  性别演变的偏差

  研究人员已经听说公园附近的几个罗非鱼养殖场使用MT。他们怀疑这可能会影响鳄鱼的性别发展,为了验证这个想法,他们将3种不同浓度的MT应用于美国鳄鱼卵,然后在一个只能生产鳄鱼的温度下孵化,大约60%的卵其中两个最高的MT浓度发展为雄性鳄鱼,MT确实对男性鳄鱼产生了影响。

  今年四月,另一个难题已被破解。研究小组报告说,这些化学物质是在Palo Alba鳄鱼的血液和蛋黄样本中发现的,证实了它们暴露于MT。根据尼加拉瓜国立自治大学的环境科学家杰弗里·麦克卡里(Jeffrey McCrary)的观点,与以前的假设相反,这种激素在某些田间条件下还没有被生物降解。

  监管机构根据其他研究认为,含有MT的食物生长的罗非鱼对人类是安全的。然而,北卡罗莱纳大学教堂山分校的分子生物学家伊丽莎白·威尔逊·威尔逊(Elizabeth Wilson Wilson)表示,环境污染在环境中碎裂的证据令人担忧。我不能告诉你这对人体是有害的。威尔逊说,低水平的雄激素对孕妇是有害的。

  破碎的激素来源

  打击MT的来源一直是一个大问题。在正常情况下,MT不会在环境中产生。现任北卡罗莱纳州立大学兼职教授的美国环境保护署的生殖毒物学家厄尔格雷(Earl Gray)说,只有在有人类活动的环境中才会发生。穆雷认为,附近的罗非鱼养殖场是自然的嫌疑人,因为它们提供了激素的水生来源,尽管目前还不清楚它将如何到达鳄鱼。鳄鱼有时会滑入农场,吃得好。然而,默里说,所有在帕洛阿尔巴地区测试的鳄鱼都含有MT,这是他们无法访问的。相反,他和他的同事怀疑罗非鱼从农场逃跑,被鳄鱼吃掉。鳄鱼然后吸收MT并将其储存在脂肪中。当鳄鱼产卵时,将激素传给后代。

  佛罗里达大学的生态学家弗兰克·查普曼(Frank Chapman)一直在研究拉丁美洲的罗非鱼产业,他认为,这种农业生物多样性来源于农场,令人信服。亚利桑那大学的渔业生物学家Kevin Fitzsimmons建议世界各地的罗非鱼养殖场说这种情况不太可能发生,特别是MT可能会被错误处理或无意中释放。

  穆雷承认,他和他的同事没有农场的直接证据,正在研究其他潜在的来源。该化合物还显示属于距离Palobald 100多公里的另一个河流系统的Talculais鳄鱼的血液和蛋黄。默里说,来自帕洛阿尔托的污染的鳄鱼可能迁移到Talculles地区。然而,多米尼加也可能通过其他路线进入环境,例如在该国首都圣何塞的上游支流引起的环境。当人类服用这种激素时,无论是合法还是非法,都可能进入城市下水道。菲茨西蒙斯说,健身爱好者使用这么多的MT,他们更有可能触发污染那里,在帕洛阿尔巴公园比罗非鱼农场。

  但是,如果农场是来源,他和查普曼认为这个问题会更容易解决。 Fitzsimmons解释说,农场可能无法正确处理含有MT的容器,这是一个很好的解决方案。查普曼认为,拉美流行的细粒饲料往往堆积在繁殖罗非鱼的池塘底部,然后被吞入周围的水道或无意中的鳄鱼和其他动物进入池塘。生产类似于在美国销售的较大颗粒,这增加了在MT泄漏到环境中之前食物被食用的机会。他预测说,如果农场出现问题,整个行业都愿意采取措施保护鳄鱼。这样的事情可能会使水产养殖业失去信誉。查普曼说。 (宗华编)

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  科学网站报道(英文)