只谈鱼类的自然变性,目前最具解释力的是社会等级假设,即社会等级通过应激的方式对性激素分泌产生影响。
简单来说,就是社会等级最高的成为族群里唯一的雄性or雌性(绝大多数是雌性开后宫)。
为什么社会等级会改变性别呢?因为老大会攻击、打压、PUA其他社会等级更低的鱼,让他们惶惶不可终日,只能等着被临幸。这种社交压力带来的应激反应,通过激活被称为HPG轴(Hypothalamic-Pituitary-Gonadal,下丘脑-垂体-性腺)和HPI轴 (hypothalamic-pituitary-interrenal, 下丘脑-垂体-肾间,类似我们HPA轴) 的应激通路传递到性腺。
前者可以生成「促性腺激素」(gonadotropins)、「卵泡刺激激素」(FSH)或「黄体生成素」(LH),影响性腺和生殖细胞的变化。
后者会通过皮质酮影响芳香化酶(Cyp19a1a,它可以将雄激素转变成雌激素)和Cyp11c1(鱼类特有,将睾酮变成另一种11-KT睾酮)的表达[1],继而打破原有的雄激素/雌激素的平衡,重新激活相应的性腺发育。
这些会变性的鱼其实都是雌雄同体,天生拥有两套性腺。尽管如此,这些鱼出生的时候性别一般是统一的,或者都是雌性,或者都是雄性。出生时都是雌性,后续可以变成雄性的被称为“雌性先熟”(Protogynous),反之则被称为雄性先熟(Protandrous)。
什么叫“全或无”呢?就是当老大就彻底没社交压力,只要一天不是老大,就永远都有压力,并不存在什么“一人之下,万人之上”的鱼,嗯...就好像我们打工人一样。
所以当老大挂了,社会等级排老二的就变成了老大,它一瞧,哇靠?我是老大了?我不做雌性啦JOJO!彻底没压力了,被压抑的性激素重新激活分泌了,就唰得一下变成了雄性/雌性,成为了新的后宫主宰 。
为什么要这么麻烦呢?前面提到,这些会变性的鱼都是雌性同体,为了防止自我受精,所以进化出一套性别轮换的规则。
那么就有人会问了,这个变化是不可逆的吗?变性后还能再变回来吗?
是可以的,还真有人研究过这事[2]。清洁濑鱼(Labroides dimidiatus)是一种一夫多妻的鱼类,研究者把雄性捞走,单独养起来,等鱼群里有了新的雄性时再放回去。
结果发现,两个雄性中体型较小的那个会重新变回雌性。
更有意思的是,如果将一个强壮的雌鱼和一个较小的雄鱼放一起,他们的性别会发生反转。
那么就会有人想问,人有没有可能学会自然变性呢?
不太可能,要玩转这套机制的前提是有两套生殖系统...
虽然不能变性,但在高等脊椎动物身上也有类似的机制,哺乳动物和鸟类的社会的等级确实和性激素有些关系,很多群居动物中社会等级较高的动物都有更高水平的睾酮,但似乎这个效应在雌性中更明显,如雌性恒河猴[3]和母鸡[4][5];但这也不是绝对的,在很多动物中就未能发现这种联系(比如耗子里就没有),所以它们之间的关系还不明确,有很多不清楚的地方(比如到底谁因谁果),到人类就更复杂了,这里不做展开。
关于鱼类的变性,其实远比上面说的复杂的多,还有表观遗传机制参与其中,有兴趣的同学可以直接阅读这篇综述 Natural sex change in fish[6].
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