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「阿姨我,不想努力了」雌鼴鼠的卵巢竟長出睪丸!

波留先生 M. Beaulieu_96
・2020/12/27 ・2494字 ・閱讀時間約 5 分鐘

在這個提倡多元性別的時代,性別不再只是男女之分,而在鼴鼠(mole)的世界裡,其實也存在這樣的性別樣貌。

近日,馬克斯.普朗克分子遺傳學研究所(Max Planck Institute for Molecular Genetics)研究團隊分析了鼴鼠的基因組,並解釋引發這種性徵的原因,研究發表於《科學》(Science)期刊。

研究團隊的研究對象為伊比利亞鼴鼠(Talpa occidentalis)。圖/GBIF.org

在殘酷世界裡賣力求生的鼴鼠

常被誤認成土撥鼠的鼴鼠(mole),除了外型相像,也具有優秀的鏟土本領,牠們所挖鑿出來的隧道系統不僅可作為棲息地,也能提升土壤的通氣性與排水性。

作者按:鼴鼠通常可以長到 4~6 英寸不等,翻土效果更勝蚯蚓好多籌!

另一方面,由於牠們主要以田野或花園裡的害蟲為食(每日食量大約等於自己的體重),無心插柳,正好為植物提供了很棒的生存環境。

然而,集園丁才華於一身的鼴鼠,在某些人的眼裡仍不受待見。

按照牠們隨機挖坑的習性,這群失控的孩子很可能在刨土的同時殃及植物根部,進而導致植物死亡。更糟糕的是,若案發地是在田裡,萬一不小心鑽破田埂,就會讓灌溉用水流到其他地方去。

鼴鼠隨機挖坑的習性,有時可能會殃及植物根部或流失灌溉用水。圖/Pexels

鼴鼠終其一生除了挖地道築巢、躲避有心人士的追殺外,連繁衍後代也十分麻煩,一整年的時間下來,雄鼠與雌鼠大部分的時間都是獨居為主

而且沒有 Txxder 可以滑,大夥兒如果要找到心儀的交配對象,更需要緣分的安排:)

到了準備繁殖的季節,雄鼠便會開始積極擴張疆域、出關播種,並在隧道系統中築起能安置鼴鼠寶寶的球型巢室。

成功與雄鼠交配的雌鼠,會在春天產下 3~4 隻不等的鼴鼠寶寶,並花一個半月左右的時間照顧牠們。

雌鼴鼠的卵巢竟長出睪丸

挖地道已經夠辛苦了,雌鼴鼠還要生孩子,一個打 4 個,這對雌性動物來說是何等煎熬啊。

「阿姨我,不想努力了!」

雌鼴鼠的心聲(X)大概真的被老天爺聽到了吧,牠們的卵巢演化出如開外掛般的好工具——卵睪丸(ovotestis)。

顧名思義,就是長著睾丸的卵巢。

此外,雌鼠會發展出狀如陰莖的外生殖器(其實是陰蒂),且陰道口(vaginal orifice)也是繁殖季限定,生完孩子就消失了。

當然,這不代表雌鼴鼠能用器官優勢自己繁衍後代。從卵睪丸的構造來看,它還是有卵巢該有的功能,也會滋養並釋放卵子以進行受精,只是側面多了一塊睪丸組織,且該組織無法製造精子細胞

不過,由於這個組織仍存在雷迪格細胞(Leydig cells,又稱睪丸間質細胞),因此能製作出產量足以媲美雄性的雄性激素,好讓牠們也能擁有雄性的體格優勢。

雌鼴鼠的卵巢( Ovary part)多了一塊睪丸組織(Testis part),可以製造雄性激素,讓牠們也擁有雄性體格優勢。圖/原始文獻

只是,哺乳動物的睾丸組織發育仰賴 Y 染色體上的基因,這樣才能在發育早期提高睾丸激素的產量;也就是說,若缺乏 Y 染色體,胚胎就無法產生睾丸。

問題來了,雌鼴鼠明明就不帶 Y 染色體,為何可以長出這麼「超自然」的器官?

卵睪丸背後的秘密

為了挖掘這層真相,來自馬克斯.普朗克分子遺傳學研究所(Max Planck Institute for Molecular Genetics)的研究團隊,深入分析了這些動物的基因組。

他們假設,除了基因本身的不同,某些基因的調控區可能也發生變異,為了檢驗這個假設,研究團隊將雌性伊比利亞鼴鼠(Talpa occidentalis)進行染色體改造並繪製染色體模型,期待能從轉錄組、表觀遺傳以及染色質等相互作用數據中找答案。

結果發現,與其他哺乳動物相比,該鼴鼠體內控制雄性賀爾蒙的 CYP17A1 基因為 3 倍,且牠們的某些 DNA 片段位置也不同,如與睪丸發育有關的纖維母細胞生長因子9(Fibroblast Growth Factor 9, F9G9 基因發生染色體內倒置(intrachromosomal inversion),這些都使得基因表達的環境發生變化。

研究團隊在鼴鼠的 DNA 片段上有所發現。圖/Pixabay

一位參與該研究的遺傳學家盧皮亞茲(Darío Lupiáñez)補充,這個發現證明了基因組的三維結構在演化上相當重要,只要重新排列,就有機會創造出跨性別的特徵,且其他器官與系統的發育不會受到影響

最後,為了確認這就是雌鼴鼠產生雙性性徵的原因,團隊將雄鼠、雌鼠進行基因改造,並發現雄鼠並無異樣,反倒是雌鼠所產生的睾丸素變得與雄性一樣多,且從外觀來看也變得更強壯了。

看來,老天還是眷顧著雌鼴鼠的,至少這樣的變化能讓他們在體能上,也不至於輸在起跑點。

擁有兩個性徵,怎麼了嗎?

雖說在自然界中,某些爬行動物和魚類也具有雌雄同體(Intersexua)的性徵,但這在哺乳動物中並不常見——以人類為例,目前僅有約 1% 因基因突變而成為雙性人,他們除了性解剖結構外,基本與一般男女無異。

這次的研究成果,不僅以科學證實基因組重新排列會改變發育基因的表達潛力,筆者也希望大家能藉此反思,慢慢撕下雙性人的疾病標籤。

參考資料

  1. Francisca M. Real et al., The mole genome reveals regulatory rearrangements associated with adaptive intersexuality, Science, Vol. 370, Issue 6513, pp. 208-214, 9 Oct 2020.
  2. Mike Mcrae, Female Moles Grow Testicles to Fight Through Their Brutal Underground Existence, Science Alert, 11 Oct 2020.
  3. Stephen Luntz, For Moles, Sex Is A Spectrum And We’ve Just Learned Why, IFL Science, 9 Oct 2020.
  4. L. Harbison Matthews M.A., The œstrous Cycle and Intersexuality in the Female Mole (Talpa europæa Linn.),  Zoology, Volume105, Issue2, pp. 347-384, Jul 1935.
  5. Mole – Talpa europaea, The Mammal Society.
  6. 台灣鼴鼠,台灣環境資訊協會

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