中華鱉胚胎可通過行為調節體溫

　　來自中國科學院動物研究所、杭州師范大學及悉尼大學的研究人員最近在PNAS撰文挑戰了胚胎缺乏主動行為調控能力的傳統觀點。他們在中華鱉(Pelodiscus sinensis)胚胎發育的研究中發現，這種習慣性認識并非事實，相反，胚胎能進行如成體“曬背”似的行為熱調節。

　　領導這一研究的是中科院動物研究所生態適應和保護生物學研究組的杜衛國研究員。其近年主要從事爬行動物的生活是進化、熱生物學等研究，取得了系列成果，拓展了雌體繁殖決策、最適卵大小進化等理論研究，獲浙江省高校科研成果獎4次。已發表80 余篇科學論文，其中SCI收錄論文30余篇。

　　鳥獸等恒溫動物通過代謝產熱控制自身體溫，而爬行類等變溫動物可通過行為調節自身體溫。爬行動物成體和幼體能通過曬背等行為尋找溫暖環境、提升自身體溫。傳統觀點認為，與自由活動的胚后階段動物不同，胚胎因缺乏運動能力而不能主動調控和選擇環境。

　　在自然界，中華鱉產卵于江河的堤岸，太陽照射(熱源)常常來自巢的側面而非正上方。那么，胚胎是否能夠遷移到側面以便最大限度地獲得太陽熱量?研究人員開展了實驗室人工孵化和野外自然巢址模擬實驗。在人工孵化實驗中，在卵表面預先標記了卵內胚胎的初始位置，放入上方熱源和側面熱源兩個處理中，每隔3天取樣，解剖觀察胚胎位置，上方熱源處理中的胚胎孵化過程中始終位于上方，而側面處理中的胚胎先跟隨胚胎朝左側移動，當實驗中期熱源移至卵右側時，胚胎又快速移向右側，每天平均移動角度最大可至10度左右。自然巢址模擬試驗將卵放置于平面和斜面兩種巢內，斜面巢內卵分為兩個處理：胚胎初始位置與入射陽光的角度為45或90度。研究發現，平面巢內胚胎朝上，而斜面巢內胚胎向太陽光入射方向遷移，而且90度處理的遷移角度顯著大于45度處理。

　　該研究的主要貢獻在于發現動物在胚胎階段就能通過行為來主動掌握自己的命運，比人們原來預料的要早得多。行為熱調節可以使胚胎獲得適宜溫度環境，加速發育和孵出高適合度后代，具有重要的適應意義。此外，如果具有溫度依賴型性別決定機制的爬行動物胚胎(如龜等)也能開展行為熱調節，那么胚胎甚至可能可以控制自身性別。