Článek
Pro akvaristy to asi nebude žádná nová informace. Třeba u oblíbených živorodek - mečovek - se s tím setkávají běžně. Pořídí si samičky a najednou se z některých stanou samci. Z hlediska evoluce je možnost změnit pohlaví podle potřeby velmi praktická možnost.
Zatímco u člověka je to problematika značně složitější, protože je potřeba brát v potaz i psychickou stránku, u živočichů jde obvykle o fyzickou potřebu v rámci biologické strategie. A u některých jde o poměrně běžnou změnu, nic výjimečného, natož vzácného.
Biologové tomu říkají sekvenční hermafroditismus: jedinec se narodí jako samec nebo samice, a v průběhu života se může změnit. Podle směru změny se to dělí na:
- protandrii (samec → samice),
- protogynii (samice → samec),
- a u některých druhů dokonce obousměrnou změnu (tam i zpět).
Ptáte se, proč by se tak vůbec mělo dít? Protože pohlaví u těchto živočichů není žádná pevně daná kategorie. V evoluci je to role: způsob, jak co nejefektivněji předat geny dál.
U živorodých savců, tedy placentálů a vačnatců, je pohlaví dáno chromozomy, konkrétně chromozomem X a Y. U řady plazů se pohlaví vyvíjí v závislosti na inkubační teplotě. U ptáků jsou chromozomy Z a W, které nejsou stejného původu jako X a Y. A aby to bylo zajímavější, zatímco třeba muž má chromozomy XY a žena XX (když pomineme vzácné odchylky jako třeba XXY), u ptáků má odlišné chromozomy samice (WZ) a samci mají ZZ. U australských vejcorodých savců je to úplný „guláš“ - mají pět různých chromozomů X a 4-5 chromozomů Y. To je teprve ta správná skládačka.
Co se tedy vlastně změní?
U mnoha ryb (a některých bezobratlých) nejsou pohlavní žlázy tak definitivně „zabetonované“ jako u savců. Gonády mohou být v určitém smyslu přestavitelné: tkáň, která fungovala jako vaječník, se může postupně reorganizovat na varle – nebo naopak. Přepne se hormonální rovnováha, změní se chování, někdy zbarvení, velikost, sociální status.
Důležité je, že změna pohlaví nebývá jen anatomická. U mnoha druhů to začíná chováním a „sociální rolí“: jedinec se začne chovat jako dominantní samec nebo samice, a teprve potom se přizpůsobí i tělo. U kněžíka dvoupruhého (Thalassoma bifasciatum) bylo pozorováno, že po odstranění dominantního samce dokáže největší samice spustit samčí chování během minut a zbarvení se mění už během jednoho dne. Plná gonadální přestavba následuje později a je potvrzovaná histologicky.
Klaun očkatý: když samice zmizí, samec převezme trůn
Klauni (Amphiprion ocellaris) jsou nejznámější příklad protandrie: jedinci začínají jako samci a největší z nich se může stát samicí.
Klauni žijí v malé sociální jednotce u sasanky. Sasanka je pro ně jakýsi omezený „byt“ s ochranou před predátory – a do bytu se nevejde deset dospělých ryb, které by se mezi sebou rvaly o rozmnožování.
Proto má skupina jasnou hierarchii:
- největší jedinec je samice,
- druhý největší je rozmnožující se samec,
- ostatní jsou menší a rozmnožování se neúčastní.
Jakmile dominantní samice zahyne, rozmnožující se samec se „přepne“ a začne se měnit na samici. Zároveň největší z podřízených jedinců doroste do role rozmnožujícího se samce.
Samice u ryb obvykle investuje do vajíček víc energie než samec do spermií. Větší tělo dokáže vyrobit víc (a kvalitnější) vajíčka. Takže „největší ryba = samice“ dává v takové hierarchii výhodu: skupina maximalizuje reprodukci a minimalizuje konflikty.
Klaun očkatý
Kněžík dvoupruhý: když zmizí samec, samice ho nahradí… skoro hned
Kněžík dvoupruhý (Thalassoma bifasciatum) je ikonický příklad protogynie: jedinci fungují jako samice a později se mohou změnit na samce.
U těchto ryb hraje roli teritoriální systém: dominantní, výrazně zbarvený samec si hlídá teritorium a přístup k samicím. Když uhyne (třeba když je uloven predátorem), pro skupinu je výhodné nenechat teritorium bez samce dlouho. Velmi podobně jsou na tom i bradáči šupinoploutví (Pseudanthias squamipinnis).
V experimentech, kde vědci odstranili dominantního samce, největší samice dokázala přepnout do samčí role extrémně rychle – samčí chování už během minut, rozmnožování v samčí roli tentýž den, změna zbarvení patrná do jednoho dne a výrazná do čtyř dnů.
A proč je pro kněžíka výhodné být nejdřív samicí? Protože u tohoto typu systému je pro malého jedince často snazší účastnit se reprodukce jako samice, protože jako samec by neměl šanci konkurovat velkým teritoriálním samcům. Teprve až naroste a získá sílu a status, vyplatí se přepnout na samce a „vydělat“ na tom, že může oplodnit víc samic.
Kněžík dvoupruhý
Model „výhody velikosti“: jednoduchá myšlenka, která vysvětluje skoro všechno
V biologii existuje pravidlo výhody velikosti:
Změna pohlaví se vyplatí tehdy, když reprodukční úspěch roste s velikostí (nebo věkem) u jednoho pohlaví výrazně rychleji než u druhého.
- Pokud platí, že velcí samci „vyhrávají“ (můžou oplodnit mnoho samic, ovládnou teritorium), vyplatí se být nejdřív samicí a později samcem (protogynie).
- Pokud naopak platí, že velké samice vyrobí mnohem víc vajíček a malí jedinci mají jako samci dostatečnou šanci uspět, vyplatí se začít jako samec a později přejít na samici (protandrie).
Obousměrná změna: když se vyplatí být pružný
Pokud jste si mysleli, že teď už vás nic nepřekvapí, je tu ještě jedna možnost: některé ryby umí měnit pohlaví obousměrně – podle toho, jak se promění sociální situace.
Známým příkladem jsou někteří malí hlaváči (goby). U druhu Lythrypnus dalli je popsána bidirekcionální (obousměrná) sexuální plasticita: změna může proběhnout směrem k samci i k samici v reakci na sociální status a strukturu skupiny.
Tohle je fascinující z jednoho důvodu: ukazuje to, že „pohlaví“ u některých ryb není pevná škatulka, ale funkce ve společenském systému. Když se změní rozložení rolí, může být výhodné přepnout. A tělo to umí.
Lythrypnus dalli
Kanici a další komerčně lovené ryby: když do toho vstoupí člověk
U některých velkých mořských ryb (třeba u určitých kaniců) je protogynie běžná: část jedinců se v průběhu života změní na samce. V přirozeném systému to drží pohlavní poměry v rovnováze.
Jenže pak přijde rybolov a jeho jednoduchá logika: loví se největší kusy, protože se nejvíce vyplatí. Jenže u protogynních druhů je to obrovský problém: největší jedinci jsou často samci. Když je rybáři budou systematicky odlovovat, naruší reprodukci celé populace – zmizí z ní velcí samci, kteří v systému hrají klíčovou roli.
Ústřice a měkkýši: když je výhodné vyrábět vajíčka až „později“
Změna pohlaví není jen záležitost ryb. Najdete ji i u některých měkkýšů, typicky u ústřic. Obecný princip je podobný: výroba vajíček bývá energeticky náročnější než výroba spermií, takže se může vyplatit začít jako samec a s růstem přejít na samici.
U měkkýšů je to často komplikovanější než u ryb, protože některé druhy mohou pohlaví měnit i opakovaně nebo sezoně, a hodně záleží na druhu, populaci a podmínkách prostředí. Ale základní logika „nejdřív levnější reprodukční role, později dražší“ se objevuje často.
Volba pohlaví je u těchto živočichů energetickou strategií. Příroda u nich neřeší pohlaví, primárně jde o to, aby měli co největší šanci zúčastnit se reprodukce.
U savců se tato strategie neobjevuje, ale existuje jiná problematika
U savců (včetně člověka) není přirozená, sociálně řízená změna pohlaví typu „samec ↔ samice“ známa. Většina savců má pohlaví geneticky a vývojově nastavené tak, že během života nedochází k fyzické přestavbě gonád do opačné funkce.
Existují intersexuální stavy a vývojové odchylky – ale to je jiná biologická kapitola. Není to analogie toho, co dělají kněžíci, klauni nebo některé ústřice (a řada jiných druhů). Kromě toho je u člověka možné se setkat s nesouladem fyzického a biologického těla a duševní sebeidentity. Příroda je zkrátka neuvěřitelně rozmanitá.
U těchto druhů není pohlaví dogma ani symbol, ale funkce. Když se změní podmínky, změní se i role – a tělo se přizpůsobí. Evoluce tu neřeší identitu, řeší účinnost. Pokud je pro populaci výhodné, aby největší jedinec byl samicí, stane se jí. Pokud je potřeba rychle nahradit chybějícího samce, někdo jeho místo převezme. Není v tom nic nadpřirozeného ani kontroverzního. Jen pružnost, kterou si vyvinuly organismy žijící v prostředí, kde o úspěchu rozhodují detaily. A těchto druhů, kde může dojít ke změně pohlaví, jsou stovky.
Článek byl sepsán na základě informací z následujících zdrojů:
https://www.lidovky.cz/orientace/zeptali-jsme-se-vedcu-maji-vsichni-obratlovci-pohlavni-chromozomy-x-a-y.A170228_140340_ln_veda_ape
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5066260
https://news.illinois.edu/for-anemonefish-male-to-female-sex-change-happens-first-in-the-brain
https://www.journals.uchicago.edu/doi/full/10.1086/603611
https://academic.oup.com/icesjms/article/76/7/2140/5533097?utm_source=chatgpt.com
https://royalsocietypublishing.org/rspb/article/285/1893/20181702/84838/Consequences-of-sex-change-for-effective
