植物和蜜蜂都会改变性别,甚至迫于环境压力的鱼都能改变自己的性别。以色列特拉维夫大学动物学系犹西·洛亚教授首次发现日本海珊瑚虫为了适应环境的改变也在进行“性别转换”。
犹西·洛亚教授的研究可能为脆弱的海洋珊瑚虫的生存问题提供重要线索,珊瑚虫的生存问题也是所有海洋生物面临的最基本问题,因为当前海洋生物普遍受到全球变暖的威胁。
在极其炎热的一段时间里,雌性蘑菇珊瑚改变自身性别,结果多数珊瑚虫变成雄性。据世界著名的珊瑚礁研究人员称,这么做的好处是当资源受到限制,雄性珊瑚虫能更容易地应对外界压力。
在充满压力的环境条件下,雄性珊瑚虫能“安然度过难关”,也就是说,从进化的意义上讲,雄性不娇贵,能保持良好的生存状态。若谈到生殖以及维持身体所需要的能量,雄性珊瑚虫不会消耗太大体力。
洛亚教授称,“我们相信,正如兰花和一些植物一样,珊瑚虫变性促进了它们自身的全面健康状况。使其在成功进化过程中加强了繁殖可塑性这一重要作用。从雌性转变为雄性的能力似乎是珊瑚虫惯用的进化策略之一。雄性珊瑚虫能在恶劣的环境中活上几年,当环境转好,他们再变回雌性,而雌性珊瑚虫需要消耗更多能量。周期性地变换性别使这一物种有能力将其生殖能力增加到最大限度。”
人们常对各种美丽的珊瑚礁赞不绝口,珊瑚礁为水下上万种生物提供了栖息地。如果没有珊瑚礁,大量以珊瑚礁为栖息地的水下野生动植物都将灭亡。珊瑚礁海洋生物是热带地区数百万人每日获取蛋白质的主要来源。
然而,全球变暖将使珊瑚礁持续遭到破坏。全世界大约四分之一的珊瑚礁已经被毁。当气候发生巨大变化时,洛亚教授的发现或许会令科学家们以全新的视角审视珊瑚饲养策略。
洛亚教授称,“这一发现对珊瑚虫饲养者有很大帮助。一旦了解他们繁殖的模式,我们便可以培育成千上万的珊瑚虫。洛亚教授目前正在红海忙于珊瑚虫的复原工程。(生物谷Bioon.com)
生物谷推荐原始出处:
Proc. R. Soc. B 22 October 2008 vol. 275 no. 1649 2335-2343 doi:10.1098/rspb.2008.0675
Bidirectional sex change in mushroom stony corals
Yossi Loya1* and Kazuhiko Sakai2
1Department of Zoology, Tel Aviv University 69978 Tel Aviv, Israel
2Sesoko Station, Tropical Biosphere Research Center, University of the Ryukyus Okinawa 905-0227, Japan
Abstract
Sex change occurs when an individual changes from one functional sex to another. The direction of sex change occurs mainly from male to female (protandry) or vice versa (protogyny), but sometimes may be bidirectional (repetitive). Here, for the first time in stony corals, we report on a protandrous sex change exhibited by two mushroom corals, Fungia repanda and Ctenactis echinata, with the latter also exhibiting bidirectional sex change. Compared with C. echinata, F. repanda exhibited relatively earlier sex change, significantly slower growth and higher mortality rates, in accordance with sex-allocation theory. Sex ratio in both the species was biased towards the first sex. The bidirectional sex change displayed by C. echinata greatly resembles that of dioecious plants that display labile sexuality in response to energetic and/or environmental constraints. We posit that, similar to these plants, in the studied corals, sex change increases their overall fitness, reinforcing the important role of reproductive plasticity in scleractinian corals in determining their evolutionary success.