对于人类和大多数其他哺乳动物来说，性别是由染色体决定的。两条X染色体使我们成为女性，而一条X和一条Y染色体使我们成为男性。鸟类使用类似但相反的系统，雄性为ZZ，雌性为ZW。但对于爬行动物，包括鳄鱼、乌龟和许多蜥蜴来说，性别不是由基因决定的，而是由温度决定的。
在鳄鱼中，雄性孵化自温度较低的卵，而较温暖的条件则产生雌性。在乌龟中，情况恰恰相反，而蜥蜴使用各种标准，包括一些非常复杂的基因、温度甚至卵的大小组合。
但已灭绝的爬行动物是如何做的呢？基因和温度不会变成化石，所以很难确定。然而，化石可以告诉我们这些动物是如何繁殖的。例如，我们知道三类海洋爬行动物——蛇形沧龙、海豚状鱼龙，以及长颈、带桨鳍的蛇颈龙亚纲——通过一系列令人惊叹的怀孕雌性化石产下了活体幼崽，甚至还有一个正在分娩的案例（见下文）。大约20%的现存爬行动物（不包括鸟类）也是如此，仅在蜥蜴和蛇类中，这种能力就可能进化了至少100次。
哈佛大学的Chris Organ认为，在这三类海洋爬行动物中，遗传性别决定的进化早于活体分娩的进化。通过研究94种羊膜动物（哺乳动物、鸟类和爬行动物）的繁殖方式和性别决定方法，他表明这两种特征经常协同进化。活体分娩几乎总是依赖于首先拥有一个基于基因的性别分配方法，而卵生动物可以使用染色体或温度。
Organ认为，这些重要的变化对于这些史前游泳者的成功至关重要，使它们能够遍布广阔的海洋，那里的温度无法依赖来决定性别。而且，由于无需返回陆地产卵，它们可以永久生活在海洋中，并进化出更极端的陆地生活身体适应性，包括桨状肢、背鳍、流线型身体和尾鳍。
在羊膜动物中，所有永久生活在海洋中的群体都产下活体幼崽，并依靠性别染色体来区分雄性和雌性。对于鲸鱼和海牛来说，这并不令人意外，因为所有其他哺乳动物都这样做，但值得注意的是，海蛇也使用同样的系统，而且它们是唯一永久生活在海洋中的爬行动物。而像海龟、咸水鳄鱼和海鬣蜥蜴等，则要么是海洋的“游客”，要么需要返回陆地产卵。
Organ将他从94种现存物种收集到的所有数据输入到一个数学模型中，该模型可以预测其他物种通过遗传方式决定性别的可能性。该模型正确地预测了像已灭绝的马Propalaeotherium（它也留下了怀孕雌性的化石）、产下活体幼崽的欧洲蝰蛇，以及仅有的两种动物之一的南方水蜥蜴（后者使用温度决定性别但产下活体幼崽）所使用的系统。
Organ对他的模型充满信心，并将其应用于十种已灭绝的物种。模型以超过90%的确定性预测鱼龙和蛇颈龙亚纲使用遗传性别决定，以超过99%的确定性预测沧龙使用遗传性别决定。
Organ推测，遗传性别决定（GSD）是在这三个群体各自的陆地或两栖祖先中进化的，然后它们才迁往水中。它们能够确定后代的性别而无需担心孵化温度，使它们得以在海洋环境中多样化。
每一次进化事件都是重大的，都将新一波顶级掠食者送入海洋，与它们相互竞争，并与鲨鱼等现有捕食者竞争。其中一些新来者非常成功，并成长为巨型生物——例如，鱼龙Shonisaurus，体长超过20米。
参考文献： Nature10.1038/nature08350
图片： 重建图由ArthurWeasley、Haplochromis绘制
更多关于温度性别决定
