动物界的性反转现象你知道吗?这是非常有趣且令人惊奇的一个现象!性反转是指有功能的雄性或雌性个体转变成有功能的反向性别个体的现象,也就是雌变雄、雄变雌。和人类变性不同的是,人类是自主选择,动物是为了种群生存和繁衍。这种现象在鱼类、两栖类和爬行动物中尤为常见。
最常见的性反转现象是鸭子,黄鳝,蛙,小丑鱼。
鸭子的性反转现象,主要发生在母鸭身上。在某些特定情况下,母鸭的性别特征会发生变化,表现出类似公鸭的特征。
母鸭的生殖系统比较有特点。她们体内左侧有一个发达的卵巢,功能是排卵造蛋,而右侧则有一个不发达的雄性腺。在鸭群中有适量公鸭的情况下,公鸭分泌的雄性荷尔蒙会抑制母鸭体内右侧雄性腺的发育,从而诱导母鸭卵巢多排卵、多产蛋。当鸭群中没有或缺少公鸭时,母鸭的雄性腺可能会发育,产生性反转现象。
当鸭群中缺少公鸭时,一些强健的母鸭会经历卵巢的退化,同时雄性荷尔蒙的分泌会变得旺盛。这种荷尔蒙的变化会抑制母鸭正常卵巢的功能,导致母鸭不再产蛋。同时,它们的羽毛也会逐渐变得光鲜艳丽,呈现出类似公鸭的外观特征。
作为鸟类,性反转的情况较为罕见,但当雌鸟的左侧卵巢发生病变受到损坏时,右侧未分化的卵巢可能会转变为睾丸,从而变成能生育的雄鸟。这种性反转所改变的只是表现型,而不是基因型。也就是说,虽然性反转后的雄鸟具有雄性特征,其基因仍然是雌性的,不具有繁衍功能。
在鱼类中,黄鳝是一个典型的例子。它们从幼鳝到成鳝全是雌性的,有产卵的本领。产过一次卵后,黄鳝卵巢就转化为精巢,变雌为雄,而永远不产卵了。
这种性反转现象受到多种因素的影响。首先,环境因素起着重要作用。例如,温度和光照是影响黄鳝性逆转的重要环境因素。具体来说,当温度在28℃左右且光照时间较长时,可以促进黄鳝向雄性转变;而在温度约为22℃且长时间处于暗处时,则可能促使其向雌性转变。有经验的养殖户会通过温度和光照控制来选择黄鳝的性别。
其次,激素因素也在黄鳝的性逆转过程中发挥关键作用。激素是调节动物生殖发育和功能的重要物质。在黄鳝中,主要有两种激素参与性逆转过程:促卵泡激素(FSH)和促间质细胞激素(LH)。在雌性阶段,FSH水平较高,而LH水平较低;相反,在雄性阶段,FSH水平较低,而LH水平较高。
此外,遗传因素也对黄鳝的性反转现象有一定影响。例如,研究发现,黄鳝的某些基因(如wt1、foxl2、dax1和amh)在其性腺不同发育时期以及不同组织间的表达差异与性逆转有关。
另外,有些鱼类在特定条件下,如环境变化或种群性别比例失衡时,雌性个体可能会转变为雄性,以维持种群的稳定。
小丑鱼(红小丑鱼)的性反转:小丑鱼通常生活在小群体中,由一只优势雌鱼和数只雄鱼组成。当优势雌鱼突然消失时,群体中的某只雄鱼会转变为雌鱼,以填补优势雌鱼的空缺。这种转变与种群社交结构密切相关,因为优势雌鱼负责领导群体进行觅食、躲避捕食者等活动。在基因表达方面,雄鱼在转化为雌鱼时,会启动雌性特异性基因的表达,并抑制雄性特异性基因的表达。同时,雄鱼体内的内分泌系统也会发生变化,使雌性激素水平上升,雄性激素水平下降。最终,雄鱼的生殖器官会逐渐转化为雌性的卵巢和产卵管。
在两栖类中,蛙类的性别也是由染色体决定的。但在某些情况下,如受到环境或激素的影响,蛙类的性别可能会发生变化。
除了鱼类和两栖类外,爬行动物中也存在性反转现象。例如,某些蜥蜴和蛇类在特定条件下也会发生性别转变。
蛙类在特定条件下,也会发生性反转现象。与鸟类相似,蛙类的性别也是由ZW型染色体决定的,其中ZZ型染色体的蛙类发育成雄性,ZW型染色体的蛙类发育成雌性。
近年来的研究发现,在某些特定条件下,蛙类的性别可以发生反转。例如,欧洲的某些雄性爪蟾在受到除草剂“Atrazine”的影响下,即便其遗传物质为雄性(ZZ型),但在行为和生理上却变成了雌性,即发生了“化学阉割”。这些“阉割”后的爪蟾在与正常雄性交配后,能够产卵并生下雄性的后代。
蛙类的性反转现象还受到环境因素的影响。例如,温度的变化可能会影响蛙类的性别决定。在一些蛙类中,受精卵在不同的温度下孵化可能会导致不同的性别比例。