環(huán)境與性別分化

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1、環(huán)境與性別分化環(huán)境與性別分化　　性別的發(fā)育必須經(jīng)過兩個步驟：一是性別決定，是指細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)對性別的作用：性染色體是性別決定的物質(zhì)基礎(chǔ)；一是性別分化，它是受精卵在性別決定的基礎(chǔ)上，經(jīng)過一定條件的作用，發(fā)育成一定性別的過程。性別分化研究一直是發(fā)育生物學(xué)、遺傳學(xué)、胚胎學(xué)等最為活躍的研究領(lǐng)域之一。研究表明，一些物種的性別分化是由環(huán)境因素決定的?！　≡谝恍﹥蓷惡屠ハx中，它們性別的決定因素是胚胎在發(fā)育期間所處gF境的溫度。溫度能夠啟動一種生物學(xué)機制，正是這種機制決定著這類生物的性別。如豹斑壁虎，在低孵化溫度和高孵化溫度條件下，所發(fā)育出的壁虎皆為雌性，而在中孵化溫度下，所孵化出的則為雄性。但中間溫度不會

2、導(dǎo)致中間性的個體出現(xiàn)，而是產(chǎn)生一種較為均衡的性比率。戴維·克魯斯等發(fā)現(xiàn)正處于發(fā)育過程中的胚胎體內(nèi)，溫度是通過調(diào)節(jié)酶和激素受體的分布來影響性別分化的。　　胚胎發(fā)育過程中；如果有外源性激素的導(dǎo)入，使會改變性別的發(fā)育方向。牛一般是懷單胎的，若懷雙胎且為異性，雄性胎兒的睪丸先發(fā)育，分泌的雄性激素通過絨毛膜管流向雌性胎兒，使其性別趨向中間性，喪失生育能力而產(chǎn)生所謂的“自由馬丁”牛。又如戴維·克魯斯等研究的豹斑壁虎發(fā)育過程中，給本來處于孵化出雄性幼體的溫度條件下的胚胎注射雌性激素，發(fā)育出來的幼體全都長有卵巢2）。由此可見，外源性激素也可以影響性別的分化。　　有些生物的受精卵發(fā)育時所處的場所，也可決定其性別

3、。海生蠕蟲后，其雌雄個體的大小懸殊，雄體寄生在雌體的子宮里。當(dāng)受精卵產(chǎn)在海底時，便發(fā)育成雌體；若受精卵落在雌體的口吻里，則發(fā)育成雄蟲，最后寄生在雌體子宮里。研究發(fā)現(xiàn)，將掉落在雌體口吻中的受精卵經(jīng)過一段時間的發(fā)育后取出，放回自然環(huán)境里讓其繼續(xù)發(fā)育，它就發(fā)育成中間性，而且雄性的發(fā)育程度是由它們在雌蟲口吻里停留的時間來決定的。這種決定生物個體性別的機理至今還不明了。據(jù)說雌蟲的口吻里有一種類似激素的化學(xué)物質(zhì)，它有力地影響著幼蟲的性別分化?！　∮行┥镌谄湟簧杏杏梢环N性別轉(zhuǎn)化為另一種性別的現(xiàn)象，但在一段特定的時間里只會表現(xiàn)出一種性別。這種生物改變性別時機的選擇取決于社會環(huán)境的激發(fā)因素，例如占支配地位的

4、個體消失等。歐洲紅海中的一種紅鯛魚，由二十多條構(gòu)成一個群體，其中只有一條雄魚。如雄魚死去，則雌魚中的活動能力最強的一條卵巢變小并消失，雄性性腺開始發(fā)育，最后變成雄魚。觀察到對海鱸的下丘腦給電刺激，能夠促使其排卵或排精，這是因為它的下丘腦與性腺之間有神經(jīng)連接。這類可改變性別的動物可能是在親眼目睹自己周圍的同類在數(shù)量上或結(jié)構(gòu)上發(fā)生變化之后，自身大腦發(fā)出指令改變性腺內(nèi)的激素環(huán)境繼而改變自己的性別?！　I養(yǎng)物質(zhì)的種類、多寡等可對某些生物性別分化產(chǎn)生影響。比如同樣是蜜蜂的受精卵，如幼蟲喂食蜂王漿，就發(fā)育成蜂王；如喂食其它食物則發(fā)育成工蜂。研究表明，用營養(yǎng)豐富的蜂王漿喂養(yǎng)的幼蟲在最后齡期內(nèi)仍保持著咽側(cè)體的

5、活動。咽側(cè)體分泌的保幼激素使化蛹推遲，最終使雌蜂身體變大而成蜂=EL4J.昆蟲寄生索線蟲，當(dāng)一頭宿主體內(nèi)僅有一條線蟲寄生時，脫出的線蟲全為雌線蟲；當(dāng)其體內(nèi)寄生超過5條線蟲時，全都發(fā)育成雄蟲。這是由于寄生數(shù)量越多，個體所得的營養(yǎng)物質(zhì)越少，就越易發(fā)育成個體較小的雄蟲。　　黃瓜生長在連續(xù)的光照下，幾乎全部開雄花，如縮短光照時間，雌花的數(shù)量則增多。大麻在日照時間長的夏季播種，群體中的雌雄株均正常生長，如在日照時間較短的秋季播種就會有50％一90％的雄株轉(zhuǎn)性為雌株?！　【C上所述，環(huán)境因素在性別分化中起著重要作用，其方式雖可分為上述6種，但作者認(rèn)為其機制是相似的，即激素影響著性別分化。各種環(huán)境因素調(diào)節(jié)著生

6、物體內(nèi)的激素的分泌、濃度及其分布，進(jìn)而影響著性別分化?！　∽园l(fā)現(xiàn)環(huán)境因素影響性別的現(xiàn)象以來，人們已經(jīng)嘗試可以利用人為環(huán)境條件的改變來控制生物的性別，從而改造自然，服務(wù)人類。例如種植黃瓜時可以用短光照時間，施人足量的氮肥，增加二氧化碳和控制溫度等方法來提高雌花的比例，以提高產(chǎn)量；魚類中的莫桑比克羅非魚的雄魚比雌魚生長快，用甲基睪丸素拌食魚苗可使雄魚的比例達(dá)到97％；提高飼料質(zhì)量可使雌體比例增加，如用營養(yǎng)豐富的飼料喂養(yǎng)豬時，所得后代中的雌體較營養(yǎng)不足時雌體的數(shù)量有明顯的增加趨勢?！　⌒詣e控制的研究早有報道，也取得了一些研究結(jié)果，但距離實際應(yīng)用還有一段距離，在這方面的研究還有待深入。