거북이들이 온도에 따라서 성별이 달라지는 이유
안녕하세요, 거북이들은 온도에 따라서 성별이 결정 된다고 들었습니다. 그래서 요즘에 지구온난화로인해서 특정성별만 높은 확률로 부화한다고 하더라구요. 이러한 현상을 정확히 일컫는 전문적인 단어와 거북이가 온도에 따라 성별이 결정되는 원리(과정)까지 알려주시면 감사하겠습니다 !
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.
많은 파충류들이 온도에 따라 성별이 정해지는 것을 '온도 의존성 성결정' 이라고 합니다.
이들은 성염색체에 의해 성별이 결정되지 않고 배아시기의 온도에 의해 성별이 결정됩니다.
성별이 달라지는 기준 온도는 종마다 다르고
종에 따라서 높은 온도에 남성 낮은 온도에 여성이 되는 경우도 있고 반대인 경우도 있습니다.
이렇게 온도에 따라 성이 결정되는 기작은 종마다 완벽하게 밝혀져 있지는 않지만
일반적으로 온도에 따른 호르몬 발현이 조절되어 나타나는 현상입니다.
거북의 경우 성결정 유전자 Dmrt1의 촉진으로 수컷이 됩니다.
Dmrt1은 Cirbp라는 단백질에 의해 발현이 조절되는데 낮은온도에서 활성화되어 Dmrt1발현이 촉진됩니다.
높은온도에서는 Cirbp가 발현되지 않고 Jarid2라는 단백질이 발현되어 Dmrt1을 불활성화하고 암컷이 됩니다.
악어의 경우 TRPV4라는 단백질이 성결정에 관여하며 33도 이상에 발현되어 세포내에 칼슘이온을 유입하게 하여 수컷으로 분화하게 합니다. 30도 이하에서는 TRPV4가 억제되고 성결정에 관여하는 여러 호르몬들 발현도 억제되어 암컷으로 분화하게됩니다.
거북이들이 온도에 따라 성별이 달라지는 이유는 유전적 요인이 아닌 환경적 요인, 특히 알 주변 온도에 의해 결정되기 때문입니다. 이러한 현상을 온도 의존적 성 결정(TSD)이라고 합니다.
대부분의 동물들은 유전자에 따라 성별이 결정됩니다. 암컷은 XX 염색체, 수컷은 XY 염색체를 가지고 태어나기 때문입니다. 하지만 거북이, 악어, 일부 도마뱀 등 일부 파충류는 다릅니다. 이들 종의 경우 수정된 알의 성별은 부화 시 주변 온도에 따라 결정됩니다.
알 주변 온도가 낮으면 수컷, 높으면 암컷으로 태어나는 경향이 있습니다. 일반적으로 27.7도 이하에서는 수컷, 31도 이상에서는 암컷으로 태어나는 경우가 많습니다. 다만, 종류와 알 위치에 따라 정확한 온도 범위는 조금씩 다를 수 있습니다.
온도 의존적 성 결정의 정확한 메커니즘은 아직 완전히 밝혀지지 않았지만, 성 호르몬 생성에 영향을 미치는 것으로 추측됩니다. 즉, 알 주변 온도가 높으면 암컷 호르몬인 에스트로겐 생성이 촉진되고, 낮으면 수컷 호르몬인 안드로겐 생성이 촉진되어 성별이 결정되는 것으로 보입니다.
안녕하세요.
온도가 거북이의 성별을 결정하는 정확한 생물학적 메커니즘은 완전히 밝혀지지 않았습니다. 그러나, 온도가 유전자 발현을 조절하고 호르몬 수준에 영향을 미치며 이러한 변화가 성 결정 과정에 중요한 역할을 한다고 보입니다. 특히, 부화 과정 중 중요한 발달 단계에서의 온도가 성 결정 유전자의 발현을 조절하는 것으로 추정됩니다. 지구온난화로 인해 평균 온도가 상승하면서 많은 거북이 서식지에서 높은 온도가 더 자주 발생합니다. 이로 인해 암컷 거북이가 과도하게 많이 부화하는 현상이 나타나고 있습니다. 이는 장기적으로 거북이 개체군의 성비 불균형을 초래하여 생존과 번식에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다.거북이의 온도 의존적 성결정(Temperature-dependent sex determination, TSD)은 알의 부화 온도에 따라 성별이 결정되는 현상을 말합니다. 이 과정에서 부화 온도가 특정 임계점을 넘으면 아로마타아제 효소의 활성이 증가하여 에스트로겐 생산이 촉진되고, 이로 인해 암컷으로 발달합니다. 반대로 온도가 낮으면 아로마타아제 활성이 억제되어 수컷으로 발달합니다. 일반적으로 낮은 온도(약 26°C 이하)와 높은 온도(약 32°C 이상)에서는 수컷이, 중간 온도(약 28-31°C)에서는 암컷이 부화하는 경향이 있습니다. 지구 온난화로 인한 평균 기온 상승은 이러한 균형을 깨뜨려 특정 성별의 비율이 높아지는 문제를 야기할 수 있으며, 이는 거북이 개체군의 장기적인 생존에 위협이 될 수 있습니다.
안녕하세요. 김지호 박사입니다. 최근 미국 플로리다주에서 태어난 바다거북의 성별이 모두 암컷이었다고 하며, 실제로 호주 등 다른 지역에서도 바다거북의 알 99% 이상이 암컷으로 부화해, 암수 성비 균형이 빠르게 깨지고 있어 문제가 되고 있습니다. 인간을 비롯한 대부분의 동물 성별은 유전적으로 결정되지만, 바다거북이나 악어 등의 생명체의 경우 '온도'에 따라서 성결정이 이루어집니다. 이들의 경우 부화하는 데까지 걸리는 시간을 삼등분해 중간 기간인 부화 중기의 온도로 인해 성비가 결정되며, 즉 이 시기에 온도가 높으면 암컷이, 온도가 낮으면 수컷이 태어납니다. 특히 바다거북의 경우 27.5℃ 이하에서는 수컷이, 29℃ 정도에서는 암수 성비가 5:5, 31℃ 이상에서는 암컷이 부화합니다. 그런데 최근 지구온난화로 인해 온도가 상승하면서 대체로 암컷 거북만 태어나고 있는 것입니다.
안녕하세요. 홍성택 전문가입니다.
온도가 성별 결정에 영향을 미치는 유전자의 활성화를 조절하는 메커니즘에 기인합니다. 정확한 원리는 아직 완전히 밝혀진 것은 아니지만, 일반적으로는 온도가 성별 결정 유전자의 발현을 조절하여 성별을 결정하게 됩니다.
안녕하세요. 김경태 전문가입니다.
거북이가 온도에 따라 성별이 결정되는 원리는 "온도 의존적 성별 결정"이라고 불리는 현상으로, 일반적으로 부화 단계에서 발생합니다. 낮은 온도에서 부화한 알은 수컷으로, 높은 온도에서 부화한 알은 암컷으로 성별이 결정됩니다. 이는 거북이의 유전자와 호르몬이 특정 온도에 노출되었을 때 다른 방향으로 발달되어 성별이 결정되는 과정입니다.
안녕하세요. 박창민 수의사입니다. 염색체 안에 암수 성별을 결정하는 모든 유전자를 가지고 있기 때문입니다. 이를 TSD(온도 의존성 성결정)이라고 합니다. 대부분 시원한 지역에서는 암컷이, 건조하고 더운 지역에서는 수컷이 부화합니다. 감사합니다.