Зміна статі не торкнулася мозку голубоголового губана

На відміну від ссавців, багато риб здатні змінювати стать після народження. Як правило, причиною служить зміна зовнішніх умов, наприклад, співвідношення самок і самців. Найбільш вивчений в цьому плані голубоголовий губан (), мешканець коралових рифів Карибського моря і Мексиканської затоки. Ці риби живуть групами, які складаються з одного домінантного самця (його голова синя) і декількох десятків самок (вони жовті). Є ще недоминантні самці, за зовнішнім виглядом і поведінкою вони мало відрізняються від самок, але мають насінники.


Коли домінантний самець з якихось причин залишає групу, інша риба займає його місце. Якщо це самка, то за два-три тижні вона змінює забарвлення і стає більшим, її яєчники перестають працювати, замість них розвиваються насінники і починають виробляти повноцінні сперматозоїди. Змінюється і поведінка: колишня самка з пасивної стає агресивною, починає відганяти інших самців і доглядати за самками.


Як організм голубоголового губана здійснює всі ці перетворення, було не цілком відомо. Експресія (інтенсивність роботи) ряду генів при зміні статі повинна змінюватися, оскільки нові для даного тіла біохімічні процеси вимагають нових ферментів, а ферменти - це білки, і вони кодуються генами. Дослідження інших видів костистих риб показали, що відмінності в активності генів у самок і самців проявляються в основному в статевих залізах і в меншій мірі в мозку.

Це врахували дослідники з Університету Отаго (Нова Зеландія) на чолі з Ерікою Тодд (Erica V. Todd). У 2012 і 2014 році вони відловлювали і мітили цілі групи губанів біля берегів Флориди. Рибам визначали підлогу за довжиною генітальних сосочків і за гаметами, які викидали особини при натисканні їм на черевець. Після цього недоминантних самців відселяли на дальні рифи, щоб ці риби не конкурували з самками за можливість стати новими домінантними самцями, а через два дні прибирали і домінантних самців. Це стимулювало зміну статі у деяких самок.

Потім біологи щодня протягом приблизно місяця спостерігали за губанами в групах, які залишилися без домінантних самців, і відзначали зміни поведінки тварин. 27 самок виловили на різних стадіях перетворення на самців, провели гістологічний аналіз їхніх статевих залоз і оцінили в головному мозку і гонадах експресію генів, які відповідають за синтез статевих гормонів і нейропептидів. Як контроль виступили шість самок, які не продемонстрували ознак зміни статі. Параметри 27 міняючих підлогу самок порівняли з даними по восьми домінантним самцям, спійманим у інших рифів.

Активність генів у головному мозку риб, які поміняли підлогу, майже не відрізнялася від такої у звичайних самок. Зростала тільки експресія гена ізотоцину - одного з нейропептидів, гомолога окситоцину ссавців. У риб дію ізотоцину пов'язують з підвищеною територіальністю і агресивністю. При цьому інтенсивність вироблення інших близьких ізотоцину молекул не змінювалася. Однак у гонадах відбувалися серйозні зміни. У яєчниках пригнічувалася експресія гена ароматази - ферменту, який відповідає за вироблення жіночих статевих гормонів, естрогенів. Протоки яєчників закривалися, а в заново утвореній тканині насінників посилювалася експресія генів і. Кодовані ними білки беруть участь у синтезі чоловічих статевих гормонів - андрогенів.

Тим не менш, так і залишилося неясним, що саме запускає зміну експресії генів. Автори припускають, що це зростання рівня кортизолу - гормону стресу. Його стає більше в організмі самки, коли вона довгий час не бачить домінантного самця. Також в роботі не говориться, чи буває, що самки зупиняються на якійсь зі стадій зміни статі, не перетворюючись до кінця в самців, і якщо так, то яка фізіологія цих риб, чи довго вони живуть.

Під впливом зовнішніх факторів стать змінюють не тільки риби, а й молюски. Так, морські черевоногі кріпидули визначають, хто з двох самців стане самкою, порівнюючи розміри один одного, і чим тісніше фізичний контакт молюсків в парі, тим швидше відбувається перетворення.


COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND