تعیین جنسیت جنین با تنظیم دما!

 این موضوع که می‌توان جنسیت حیوانات را با استفاده از دمای محیط تغییر داد برای اولین بار با بررسی مارمولک رنگین کمانی آگاما(rainbow agama) در سال ۱۹۶۶ توسط جانورشناس فرانسوی مادلین چارنیر(Madeline Charnier) از دانشگاه داکار(Dakar) در سنگال مشخص شد.

به گزارش لایوساینس، او دریافت که مارمولک‌های تخم‌هایی که در محیط سردتر قرار داشتند ماده شدند، درحالی که آن دسته که در دمای بالاتر بودند نر شدند. از آن زمان دانشمندان الگوهای دیگری برای تعیین جنسیت وابسته به دما یافته‌اند. برای مثال بر طبق مقاله‌ای که در مجله‌ی "بیونیچرا"(Bionatura) در سال ۲۰۲۰ منتشر شده است لاک‌پشت‌های هاوایی اگر در محیطی با دمای بالاتر از یک حد مشخص قرار گیرند ماده می‌شوند و اگر دما پایین‌تر از آن حد باشد نر می‌شوند و اگر محیط نوسان دمایی داشته باشد ترکیبی از نرها و ماده‌ها متولد می‌شوند.

برخلاف لاک‌پشت‌ها، ماده‌های تمساح‌های آمریکایی در شرایط دمایی سخت شدیدا سرد یا شدیدا گرم ایجاد می‌شوند و نرها زمانی متولد می‌شوند که دما متعادل باشد.

به گفته کارلا مولر(Karla Moeller)، زیست شناس اندامک‌ها، از دانشگاه ایالتی آریزونا، دما در تعیین جنسیت همه‌ی تمساح‌ها، بیشتر لاک پشت‌ها، بسیاری از ماهی‌ها و برخی مارمولک‌ها تاثیر می‌گذارد. در یک بازه زمانی خاص در طی رشد جنینی این حیوانات، گرما یا سرما می‌تواند بر تولید هورمون‌های جنسی تأثیر بگذارد، که در نتیجه سرنوشت آن موجود را تعیین می‌کند.

مولر خاطرنشان کرد: یکی از دلایل تعیین جنسیت وابسته به دما، آنزیمی به نام آروماتاز(​​aromatase) است که می‌تواند هورمون‌های جنسی مردانه را به هورمون‌های جنسی زنانه تبدیل کند. برای مثال در لاک‌پشت گوش قرمز، گرما طی یک مرحله خاص رشد جنین می‌تواند سطح این آنزیم را افزایش داده و منجر به ایجاد تعداد بیشتری لاک‌پشت ماده شود.

اسرار تکامل

جنیفر گریوز(Jennifer Graves)، متخصص ژنتیک در دانشگاه "لاتروب"(La Trobe) در ملبورن، استرالیا، به لایو ساینس گفت: دقیقاً مشخص نیست که چرا در حیوانات تعیین جنسیت وابسته به دما رخ می‌دهد، اگرچه نظریات زیادی وجود دارد.

دیه‌گو کورتز(Diego Cortez)، زیست‌شناس از دانشگاه ملی مکزیک می‌گوید: حدس ما این است که تعیین جنسیت وابسته به دما از آنجا ناشی شده است که خزندگان تحت مراقبت والدین خود نیستند و تخم‌ها در تعاملی نزدیک با محیط قرار می‌گیرند. ما همچنین می‌دانیم که افزایش دما رشد جنین را تسریع می‌کند. بنابراین جنسیتی که در اثر دمای بیشتر به وجود می‌آید زودتر از تخم بیرون می‌آید.

کورتز می‌گوید: از آنجا که در میان خزندگان تخم‌گذاری اغلب در فصل بارندگی رخ می‌دهد، هنگامی که طبیعت شکوفا می‌شود، هر متولدی که زودتر از تخم بیرون بیاید، غذای بیشتر در اختیار خواهد داشت. و با داشتن غذای بیشتر، سریع‌تر رشد می‌کند و شانس بیشتری برای زنده ماندن خواهد داشت تا زمانی که به بلوغ برسد.

طبق این فرضیه، که به عنوان فرضیه بقا تا بلوغ شناخته می‌شود، اگر گونه‌ای نیاز به داشتن نرهای بزرگ‌تر یا ماده‌های بزرگ‌تر در هنگام بلوغ داشته باشد، وقتی در معرض دمای بالاتر قرار بگیرد، در فصل شکوفایی طبیعت زودتر به دنیا می‌آید.

احتمال دیگر این است که تعیین جنسیت وابسته به دما می‌تواند راهی برای کنترل جنسیت فرزندان باشد. گریوز گفت: دانشمندان می‌گویند تمساح‌های ماده ممکن است لانه‌های سردتر را برای تخم‌گذاری انتخاب کنند تا فرزندان ماده بیشتری داشته باشند. بنابراین وقتی جمعیت کم است، ماده‌ها لانه‌های خود را در نزدیکی آب می‌سازند تا ماده‌های بیشتری متولد شوند. در مقابل، وقتی جمعیت به یک سطح پایدار رسیده باشد، ماده‌ها لانه‌های گرم‌تری را انتخاب کنند بنابراین تعداد نرها بیشتر می‌شود که باعث رقابت بین نرها می‌شود و نسل بعدی ماده‌ها می‌توانند از بین آن‌ها بهترین نر را انتخاب کنند.

آیا این موضوع در انسان‌ها نیز صادق است؟

همه گونه‌های شناخته شده‌ای که تعیین جنسیت وابسته به دما دارند تخم‌گذار و خونسرد هستند و این به آن معناست که درجه حرارت بدن آن‌ها با درجه حرارت محیط تغییر می‌کند. درحالی که انسان‌ها هیچ‌کدام از این ویژگی‌ها را ندارند.

به همین دلیل تعیین جنسیت وابسته به دما در انسان ممکن نیست زیرا شما حداقل دو درجه حرارت مختلف در بدن نیاز دارید یکی برای رشد فرزند دختر و دیگری برای رشد فرزند پسر، اما دمای بدن انسان همیشه ۳۷ درجه سانتی‌گراد است.

کورتز می‌گوید: اگر زنان به طریقی می‌توانستند طیف وسیعی از درجه حرارت بدن را تجربه کنند، می‌شد به راهی برای تعیین جنسیت دست یافت. وی خاطرنشان کرد که برخی پروتئین‌ها که به تنظیم ریتم شبانه روزی انسان کمک می‌کنند در تعیین جنسیت وابسته به دما در خزندگان نقش دارند. این پروتئین‌ها، معروف به "CLK" کینازها، در سراسر بدن یافت می‌شوند و می‌توانند نوسانات بسیار کم دمای بدن را کنترل کنند.

ممکن است این پروتئین‌ها در تعیین جنسیت وابسته به دما در خزندگان که دمای بدن‌ آن‌ها تغییرات دمایی زیادی می‌کند نقش داشته باشند و تغییرات کوچکی ایجاد کنند. تغییر دمای معمول بدن آن‌ها بین سه تا هفت درجه سانتی‌گراد است.

گریوز می‌گوید: برای اینکه تعیین جنسیت وابسته به دما در انسان نیز رخ دهد باید یا خونسرد بود و یا تخم گذار.

اگر درجه حرارت می‌توانست جنسیت فرزندان ما را تعیین کند، بشریت چگونه می‌شد؟

یک خطر بزرگ وجود دارد و آن عدم توازن در جامعه است.

کورتز می‌گوید: "بسیاری از انسان‌ها دوست دارند در مورد جنسیت فرزندان خود تصمیم بگیرند. متأسفانه در بسیاری از نقاط جهان، مردم جنسیت مذکر را ترجیح می‌دهند. بنابراین اگر انسان‌ها می‌توانستند با استفاده از یک روش غیر پیچیده، مانند تغییر درجه حرارت بدن خود طی یک هفته خاص در دوران بارداری، در مورد جنسیت فرزندان خود تصمیم بگیرند جامعه به سمت افزایش مردان می‌رفت. این می‌توانست مشکل‌ساز باشد.

کورتز افزود: "ما می‌دانیم که افزایش یک جنس خاص در جمعیت ‌افراد بالغ، باعث ایجاد عدم تعادل و در نتیجه افزایش خشونت و رقابت جنسی بیشتر می‌شود زیرا پیدا کردن شریک زندگی دیگر کار آسانی نخواهد بود و جامعه ناهماهنگ می‌شود.

می‌توان تصور کرد که دولت‌ها ممکن بود برای اطمینان از اینکه یک جنس خاص خیلی مورد توجه قرار نگرفته است، مداخله کنند.