У черепах, как и у целого ряда других рептилий, пол появляющихся на свет детёнышей зависит от того, при какой температуре они развивались в яйце. Обычно чем выше эта температура, тем больше вероятность рождения самки. Сдвиг температуры всего на два градуса может привести к тому, что весь выводок будет состоять только из самок. Существует гипотеза, согласно которой этим свойством обладали также и динозавры, а вымирание динозавров вызвано тем, что из-за климатических изменений у них вылуплялись детёныши только одного пола. Весьма вероятно, что теперь такая судьба грозит морским черепахам.
Однако новое исследование, проведённое учёными Зоологического института Китайской академии наук и Университета Маккуори (Сидней), показало, что эмбрионы одного из видов черепах могут влиять на свой будущий пол, перемещаясь внутри яйца. Впервые движения зародышей дальневосточной черепахи (Pelodiscus sinensis) между более тёплыми и более холодными областями яйца были описаны в 2011 году в статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences. Два года спустя аналогичная способность была подтверждена ещё для одного вида — китайской трёхкилевой черепахи (Mauremys reevesii).
В новой работе, чтобы выяснить, может ли такое поведение изменить соотношение полов у вылупившихся черепашат, эта же группа учёных исследовала двенадцать кладок яиц китайских трёхкилевых черепах на коммерческой ферме в Цзясине. Этот вид признан вымирающим, и добыча его в дикой природе запрещена, но в Китае действует более шестисот ферм, где трёхкилевых черепах выращивают для нужд традиционной медицины и для продажи в качестве домашних животных.
Учёные просвечивали яйца, чтобы определить положение эмбриона, а также измеряли температуру в разных точках яйца. При среднем размере яйца в 3,4 сантиметра разница температуры, как выяснилось, может достигать 4,7 °C. Затем они покрыли половину яиц веществом, которое блокирует способность эмбрионов ощущать температуру снаружи и, вероятно, препятствует их перемещению под действием температуры.
Спустя неделю выяснилось, что эмбрионы в яйцах, покрытых изолирующей оболочкой, изменили своё положение не более чем на 2 миллиметра. После вылупления оказалось, что почти все они стали самками. В яйцах, оставленных нетронутыми, среднее перемещение зародышей составило 4 миллиметра. Хотя разница кажется небольшой, соотношение полов при рождении оказалось близким к 50 на 50. По словам одного из авторов исследования, Ричарда Шайна (Richard Shine), эмбрионы черепах смогли найти идеальную для своего развития зону в яйце, где температура была ни слишком высокой, ни слишком низкой. Такая оптимальная температура для этого вида равна 29 °C.
Эксперимент повторили в условиях лаборатории, чтобы исключить влияние на пол эмбрионов других факторов (влажность, уровень кислорода). Результаты оказались такими же. Эмбрионы, получавшие информацию о температуре поверхности яйца, сильнее сдвигались к зоне оптимальной температуры, что влияло в итоге на соотношение полов. Итоги нынешнего исследования опубликованы в журнале Current Biology.
Ричард Шайн замечает, что такая способность не послужит черепахам достаточной защитой от вымирания в ходе дальнейшего потепления климата. Эмбрион может выбирать желаемую температуру только в пределах яйца, и, если температура станет слишком высокой, как это ожидается к концу XXI века, уже нигде не будет достаточно прохладно, чтобы эмбрион развивался в оптимальных условиях. Правда, остаётся надежда, что к новому температурному режиму успеют приспособиться взрослые черепахи и начнут выбирать более прохладные места для откладки яиц.
Эволюционный биолог Херардо Антонио Кордеро (Gerardo Antonio Cordero), комментируя работу китайско-австралийской группы, сомневается в возможности черепашьих эмбрионов полностью контролировать температуру во время своего развития. Он отмечает, что авторы не установили, в течение какого срока эмбрионы способны двигаться в яйце. «Я не хочу, чтобы у людей создавалось впечатление, что эмбрионы свободно перемещаются в течение всего времени развития», — говорит Кордеро. Также он отмечает, что эмбрионы окружены желточным мешком с непроницаемыми мембранами, которые затрудняют перемещение в тесном пространстве, тем более что со временем эмбрион растёт. «Данные очень интригующие, и было бы замечательно, если бы это было так, но я не думаю, что всё настолько ясно, как утверждают авторы», — заключает он.
