生物学模糊了性别之间的界限

科技工作者之家 2020-08-12

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自然界中有很多动物能够改变典型的性别特征和行为,甚至直接改变自己的性别。

人们通常认为生物只有两种性别:雄性以及雌性。然而,自然界中有很多动物能够改变典型的性别特征和行为,甚至直接改变自己的性别。近日,发表在《当代生物学》杂志中的一项新研究,对“性别是固定属性”的观点提出了质疑。研究人员发现,脑细胞中有一个基因开关,必要时它可以在性别特异性状态之间切换。

该研究由美国罗切斯特大学副教授Douglas Portman博士领导,研究对象是神经系统研究领域的宠儿——秀丽隐杆线虫。这是唯一一种神经系统被完整描绘出来的生物,它可以帮助我们理解大脑回路是如何整合信息、做出决定和控制行为的。

秀丽隐杆线虫有两种性别——雄性和雌雄同体(后者被认为是改良过的雌性)。虽然雌雄同体的个体可以自体繁殖,也会与雄性结成伴侣。决定秀丽隐杆线虫性别的为单基因TRA-1。当发育中的线虫具有两条X染色体时,这一基因就会被激活,继而使线虫发育成为雌性。如果线虫只有一条X染色体,则TRA-1不会被激活,线虫发育成为雄性。

新研究表明,雄性线虫体内的TRA-1基因并非完全沉默的。相反,当环境迫使雄性线虫不得不表现得像雌性时,TRA-1就会采取行动。一般来说,雄性秀丽隐杆线虫更喜欢寻找配偶,而不是吃东西,部分原因是它们不能像雌性那样“闻到”食物。如果雄性太长时间不进食,它就会提高自己探测食物的能力,即表现得更像雌性。这种转换需要TRA-1介入,没有它,雄性线虫就不能增强嗅觉,并维持在饥饿、对食物不敏感的配偶搜索模式。TRA-1在幼年雄性线虫身上也有同样的作用——它能帮助那些因太小而无法寻找配偶的雄性进行食物探测。

“这些发现表明,在分子水平上,性别不是二元或静态的,而是动态和灵活的。” Portman 说,“雄性神经系统的某些方面可能会短暂地呈现出雌性的‘状态’,雄性的行为可以根据内部和外部条件进行灵活变化。”

科界原创  

编译:橘子 

审稿:alone 

责编:雷鑫宇

期刊来源:《当代生物学》

期刊编号:0960-9822

原文链接:

https://phys.org/news/2020-08-biology-blurs-line-sexes-behaviors.html

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