เราเพิ่งเริ่มชื่นชมความหลากหลายทางเพศของสัตว์ สิ่งที่เรากำลังเรียนรู้ช่วยให้เราเข้าใจวิวัฒนาการและวิธีที่สัตว์จะรับมือกับโลกที่เปลี่ยนแปลง ในมนุษย์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่นๆ โครโมโซมเพศ (Xs และ Ys) กำหนดเพศทางกายภาพ แต่ในสัตว์เลื้อยคลาน บางครั้งโครโมโซมเพศไม่ตรงกับเพศทางกายภาพ เราเรียกสิ่งนี้ว่า “การกลับเพศ” ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น อุณหภูมิสามารถกระตุ้นการกลับเพศในสัตว์เลื้อยคลานได้ ในการศึกษาล่าสุดของเรา เราได้ตรวจสอบว่าการกลับเพศในสัตว์เลื้อยคลานพบได้บ่อย
เราสรุปได้ว่ามันแพร่หลายและเป็นพลังแห่งวิวัฒนาการที่ทรงพลัง
สิ่งนี้ทำให้เกิดคำถามสำคัญว่าสัตว์เลื้อยคลานจะอยู่รอดได้อย่างไรในโลกร้อน ในมนุษย์ โครโมโซมเพศเป็นตัวกำหนดเพศทางกายภาพของตัวอ่อนว่าเป็นเพศชาย (XY) หรือเพศหญิง (XX)
การกำหนดเพศของสัตว์เลื้อยคลานนั้นซับซ้อนกว่า บางชนิดรวมถึงงูใช้โครโมโซมเพศเหมือนมนุษย์ แต่ในสปีชีส์อื่นๆ เช่น จระเข้และเต่าทะเล เพศจะถูกกำหนดโดยอุณหภูมิที่ไข่ถูกเลี้ยง
เมื่อเร็ว ๆ นี้เราได้ตระหนักว่าสัตว์หลายชนิดใช้ทั้งสองอย่างผสมกัน เมื่ออุณหภูมิส่งสัญญาณตรงกันข้ามไปยังโครโมโซมเพศของตัวอ่อน ผลที่ตามมาก็คือการกลับเพศ สำหรับกิ้งก่าเหล่านี้ โครโมโซมเพศไม่ตรงกับลักษณะทางกายภาพและการทำงานของระบบสืบพันธุ์
มังกรเครากลาง ( Pogona vitticeps ) น่าจะเป็นตัวอย่างที่รู้จักกันดีที่สุดของการกลับเพศของสัตว์เลื้อยคลาน โครโมโซมเพศของมันมีชื่อว่า Z และ W
มังกรตัวผู้มีโครโมโซม Z สองตัว และตัวเมียมีโครโมโซม Z และ W โดยปกติแล้วมังกรตัวเมียจะผลิตลูกของตัวผู้ (ZZ) และตัวเมีย (ZW) ในจำนวนเท่าๆ กัน แต่เมื่อฟักไข่ในสภาพแวดล้อมที่ร้อน (มากกว่า 32 ℃) ตัวเมียจะฟักออกมามากกว่าตัวผู้ ตัวเมียบางตัวที่มาจากรังร้อนจะกลับเพศ
ตัวเมียที่กลับเพศทำงานได้เต็มที่ ในความเป็นจริงพวกมันผลิตไข่ได้มากเป็นสองเท่าของตัวเมียที่มีโครโมโซมเพศหญิง สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าการกลับเพศอาจเป็นข้อได้เปรียบในสายพันธุ์นี้ อีกตัวอย่างหนึ่งที่ค่อนข้างเข้าใจดีจากออสเตรเลียคือจิ้งเหลนสามเส้นทางทิศตะวันออก ( Bassiana duperreyi )
ในสปีชีส์นี้ เพศผู้คือ XY และเพศเมียคือ XX แม้ว่าโครโมโซมเหล่านี้
จะมีชื่อเหมือนกัน แต่ก็ไม่เหมือนกับที่พบในมนุษย์ พวกเขาเกิดขึ้นอย่างอิสระและใช้ยีนที่แตกต่างกันเพื่อกระตุ้นการพัฒนาของเพศชายและเพศหญิง
ในจิ้งเหลนชนิดนี้ ตัวเมีย (XX) สามารถแปลง กลับเป็นตัวผู้ได้ แต่ที่อุณหภูมิฟักไข่เย็น ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เราสังเกตเห็นทั้งในห้องทดลองและในประชากรบนเทือกเขาสูง
ในทั้งสองสปีชีส์ เพศที่มีโครโมโซมเพศตรงกัน (ตัวผู้ ZZ ในมังกร และตัวเมีย XX ในจิ้งเหลน) เป็นสิ่งที่ตรงกันข้าม ในมังกรจะเกิดที่อุณหภูมิสูง และในจิ้งเหลนจะมีอุณหภูมิต่ำ
ทำไมต้องรีเวิร์สเซ็กซ์?
การกลับด้านเพศอาจมีผลกระทบอย่างมากต่อพฤติกรรมของบุคคล มังกรเครา กลางตัวผู้กับตัวเมียจะโดดเด่นกว่าตัวผู้และตัวเมียที่มีโครโมโซมเพศที่ตรงกัน สิ่งนี้อาจช่วยให้พวกมันหาอาหารและคู่ครองได้ แต่ในขณะเดียวกันก็เปิดโอกาสให้พวกมันได้สัมผัสกับผู้ล่า
กิ้งก่าทุกตัวไม่ได้วางไข่ การกลับเพศที่เกิดจากอุณหภูมิยังเป็นความคิดที่จะเกิดขึ้นในสายพันธุ์ที่ให้กำเนิดตัวอ่อนเช่นจิ้งเหลนหิมะของแทสเมเนีย ( Niveoscincus ocellatus ) ในผู้ที่มีชีวิต การกลับเพศเกิดจากอุณหภูมิสิ่งแวดล้อมที่แม่ประสบระหว่างตั้งครรภ์
เราเชื่อว่าการกลับเพศแพร่หลายในสัตว์เลื้อยคลาน หลักฐานที่เกิดขึ้นใหม่แสดงให้เห็นว่าการกลับเพศที่เกิดจากสิ่งแวดล้อมอาจพบได้ทั่วไปในปลาและสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำซึ่งมีบทบาทในการวิวัฒนาการของสายพันธุ์ใหม่และมีนัยยะสำคัญในสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว
เราสงสัยว่าเหตุผลที่ยังไม่มีใครชื่นชมบทบาทของการกลับเพศในสัตว์เลื้อยคลานอย่างเต็มที่ เป็นเพราะงานวิจัยจำนวนมากมุ่งเน้นไปที่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและนกซึ่งการกลับเพศมักเกิดจากการกลายพันธุ์ที่ส่งผลต่อการแสดงออกของยีนในระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อน สิ่งนี้ได้สร้างความเข้าใจที่ผิดว่าการกลับเพศเป็นอันตรายต่อบุคคล
อีกเหตุผลหนึ่งก็คือสัตว์เลื้อยคลานหลายชนิดมีโครโมโซมเพศที่แยกจากกันได้ยาก นั่นทำให้กรณีของการกลับเพศเป็นเรื่องยากมากที่จะสังเกตเห็น
คำถามที่ชัดเจนเกี่ยวกับความกังวลอย่างลึกซึ้งก็คือว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอาจทำให้เกิดการสูญพันธุ์โดยการกลับเพศของประชากรทั้งหมดหรือไม่ สำหรับสายพันธุ์ที่ไวต่ออุณหภูมิ เช่น มังกรเครา จระเข้ และเต่าทะเล อนาคตโลกที่ร้อนขึ้นโดยไม่มีตัวผู้หรือไม่?
คำตอบจะแตกต่างกันไปในแต่ละสายพันธุ์ การอยู่รอดของสัตว์เลื้อยคลานภายใต้การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศขึ้นอยู่กับคำตอบของคำถามหลายข้อ
สายพันธุ์สามารถควบคุมเวลาและสถานที่ที่พวกมันทำรังได้หรือไม่? สภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลงเร็วแค่ไหน? อุณหภูมิที่เกิดการกลับเพศสามารถเปลี่ยนแปลงได้หรือไม่?
สัตว์แต่ละชนิดจะเผชิญกับเส้นทางที่ไม่เหมือนใครในขณะที่เราเผชิญกับสภาพแวดล้อมที่ไม่แน่นอนและเปลี่ยนแปลง บางเส้นทางจะนำไปสู่การสูญพันธุ์อย่างไม่ต้องสงสัย แต่บางเส้นทางอาจใช้ความยืดหยุ่นในกลยุทธ์การกำหนดเพศเพื่อความอยู่รอด
