สิ่งที่เราเรียนรู้จากปลาที่เปลี่ยนเพศได้ในเวลาเพียง 10 วัน

สิ่งที่เราเรียนรู้จากปลาที่เปลี่ยนเพศได้ในเวลาเพียง 10 วัน

ตัวกระตุ้นสำหรับการเปลี่ยนเพศของนกหัวขวานหัวน้ำเงินและสายพันธุ์อื่นๆ บางชนิดเป็นเรื่องทางสังคม เมื่อปลาตัวผู้ถูกเอาออก ปลาตัวเมียที่ใหญ่ที่สุดจะสัมผัสได้ทันทีว่าไม่มีอยู่และรับเอาพฤติกรรมการผสมพันธุ์ของตัวผู้ทั้งหมดมาใช้ในวันเดียวกัน สัญญาณทางสังคมนี้แปลเป็นการกระทำของโมเลกุลได้อย่างไรยังคงเป็นเรื่องลึกลับ แต่อาจเกี่ยวข้องกับความเครียด คอร์ติซอลฮอร์โมนความเครียดระดับสูงนั้นสัมพันธ์กับการกำหนดเพศตามอุณหภูมิในปลาและสัตว์เลื้อยคลานอื่นๆ คอร์ติซอลอาจเปลี่ยน

แปลงการทำงานของระบบสืบพันธุ์โดยส่งผลต่อระดับฮอร์โมนเพศ

ความเครียดอาจเป็นกลไกรวมที่ส่งข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมไปสู่การเปลี่ยนแปลงทางเพศ การวิจัยของเราติดตามการเปลี่ยนแปลงในกิจกรรมของยีน bluehead wrasse ทั้งหมด 20,000 ตัวในระหว่างการเปลี่ยนแปลงของเพศหญิงเป็นเพศชาย ไม่น่าแปลกใจที่เราพบว่ายีนที่ผลิตฮอร์โมนเพศหญิง (เอสโตรเจน) หยุดทำงานอย่างรวดเร็ว และยีนที่มีหน้าที่สร้างฮอร์โมนเพศชาย (แอนโดรเจน) จะทำงาน

ยีนอื่นๆ อีกหลายร้อยยีนที่จำเป็นสำหรับการเป็นผู้หญิง (รวมถึงยีนที่สร้างส่วนประกอบของไข่) ก็ค่อยๆ หยุดทำงาน ในขณะที่ยีนที่จำเป็นสำหรับความเป็นชาย (รวมถึงยีนที่สร้างส่วนประกอบของสเปิร์ม) จะเปิดทำงาน นอกจากนี้เรายังสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงในกิจกรรมของยีนที่มีความสำคัญต่อการพัฒนาซึ่งยังไม่ทราบบทบาทในการกำหนดเพศ ซึ่งรวมถึงยีนที่รู้จักกันว่า “epigenetically” ควบคุมการทำงานของยีนอื่นๆ

Epigenetics หมายถึงการควบคุม “เหนือยีน” ตัวอย่างเช่น มีปลาและสัตว์เลื้อยคลานหลายชนิดที่เพศของตัวอ่อนที่กำลังพัฒนาถูกกำหนดโดยปัจจัยแวดล้อมเช่น อุณหภูมิที่ไข่ฟักตัว เพศไม่ได้ถูกกำหนดโดยยีนที่แตกต่างกัน แต่โดยสภาพแวดล้อมที่ส่งผลกระทบต่อกิจกรรมของยีนเหล่านี้

กลไกที่คล้ายกันนี้ควบคุมการเปลี่ยนแปลงเพศของปลาตัวเต็มวัย ดังนั้นสิ่งนี้อาจมีความสำคัญในการแปลสัญลักษณ์ทางสังคมเป็นการกระทำระดับโมเลกุล

น่าแปลกใจที่เราได้เห็นการเปิดใช้งานของยีนที่ทรงพลังบางตัวที่ทำงานอยู่ในเอ็มบริโอและสเต็มเซลล์ ยีนเหล่านี้ทำให้เซลล์อยู่ในสภาพเหมือนเอ็มบริโอที่เป็นกลาง ซึ่งจะทำให้เซลล์เติบโต (แยกความแตกต่าง) ไปเป็นเนื้อเยื่อชนิดใดก็ได้ พวกเขายังสามารถเปลี่ยนเซลล์ที่แตกต่างให้กลับคืนสู่สภาพเหมือนตัวอ่อน

สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าการเปลี่ยนจากรังไข่ไปเป็นอัณฑะใน wrasse 

เกี่ยวข้องกับการย้อนกลับของกระบวนการสร้างความแตกต่างของเซลล์ ซึ่งเป็นสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์โต้เถียงกันมานานหลายทศวรรษ ปลาการ์ตูนเริ่มมีชีวิตเป็นตัวผู้ จากนั้นเปลี่ยนเป็นตัวเมีย และโคบูไดจะทำในสิ่งที่ตรงกันข้าม บางชนิดรวมถึงปลาบู่สามารถเปลี่ยนเพศไปมาได้ การเปลี่ยนแปลงอาจเกิดขึ้นจากอายุ ขนาด หรือสถานะทางสังคม

ความหมายอื่น: การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศอาจทำให้ความสมดุลทางเพศลดลง แต่ปลาอาจทำให้สมดุลได้

การเปลี่ยนเพศเป็นข้อได้เปรียบเมื่อค่าการเจริญพันธุ์ของแต่ละคนมีค่ามากกว่าเมื่อเพศหนึ่งมีขนาดเล็ก และมีค่ามากกว่าอีกเพศหนึ่งเมื่อโตขึ้น

หากตัวเมียได้ประโยชน์มากกว่าตัวผู้จากการมีขนาดใหญ่กว่า (เพราะพวกมันสามารถวางไข่ได้มากกว่า) การเปลี่ยนเพศจากตัวผู้เป็นตัวเมียจะได้เปรียบที่สุด แต่ถ้า (สำหรับ wrasse) ตัวผู้จะมีขนาดใหญ่ขึ้น เพราะพวกมันสามารถปกป้องอาณาเขตผสมพันธุ์ได้ดีขึ้นและผสมพันธุ์กับตัวเมียหลายตัว การเปลี่ยนเพศจากตัวเมียเป็นตัวผู้นั้นเหมาะสมที่สุด

การเปลี่ยนเพศอาจเป็นประโยชน์ต่อประชากรที่ฟื้นตัวจากการทำประมงเกินขนาด ซึ่งมักมีเป้าหมายที่ปลาขนาดใหญ่กว่าและทำให้ประชากรขาดเพศเดียว ดังนั้นการมีกลไกทดแทนเพศที่ขาดไปจึงเป็นข้อได้เปรียบ

ทำไมมนุษย์ถึงเปลี่ยนเพศตามธรรมชาติไม่ได้?

นกกระเรียนตัวผู้และตัวเมียแตกต่างกันในขนาด สี พฤติกรรม แต่โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอวัยวะสืบพันธุ์ – รังไข่และอัณฑะ

การเปลี่ยนเพศในนกหงส์หยกเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงอวัยวะสืบพันธุ์อย่างสมบูรณ์จากรังไข่ที่ผลิตไข่ไปเป็นอัณฑะที่ผลิตสเปิร์ม

ซึ่งแตกต่างจากปลาชนิดอื่นที่เปลี่ยนเพศเป็นประจำเมื่อโตพอ อวัยวะสืบพันธุ์ของพวกมันมีทั้งเนื้อเยื่อของเพศชายและเพศหญิง และการเปลี่ยนแปลงเพศจะเกิดขึ้นเมื่ออวัยวะหนึ่งเจริญเกินอีกอวัยวะหนึ่ง ดังนั้นปลาจึงใช้กลยุทธ์ทุกประเภทเพื่อให้ได้ประโยชน์สูงสุดจากเซ็กส์

ในทางตรงกันข้าม มนุษย์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่นๆ กำหนดเพศผ่านยีนบนโครโมโซม Y ของเพศชายเท่านั้น ยีนนี้กระตุ้นให้เกิดการสร้างอัณฑะในตัวอ่อน ซึ่งจะปล่อยฮอร์โมนเพศชายและกระตุ้นพัฒนาการของทารกเพศชายโดยตรง

ระบบเพศของมนุษย์ไม่มีที่ไหนเลยที่ใกล้เคียงกับระบบของปลาหรือสัตว์เลื้อยคลาน ไม่มีหลักฐานว่าปัจจัยแวดล้อมใดมีอิทธิพลต่อการกำหนดเพศของตัวอ่อนของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม นับประสาอะไรกับการเปลี่ยนแปลงเพศในผู้ใหญ่

ที่กล่าวว่า มนุษย์มียีนร่วมกับสัตว์มีกระดูกสันหลังทั้งหมด (รวมถึงปลา) ประมาณ 30 ยีนที่ควบคุมความแตกต่างของรังไข่หรืออัณฑะ การกลายพันธุ์ในยีนใด ๆ เหล่านี้สามารถเอียงการพัฒนาไปสู่เพศชายหรือเพศหญิง ส่งผลให้เกิดการพัฒนาทางเพศที่ผิดปกติ แต่ไม่เคยเปลี่ยนเพศ

บางทีความเข้าใจเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของอีพิเจเนติกส์ในเพศของปลาอาจให้ข้อมูลเชิงลึกอันมีค่าแก่เรา ในขณะที่เราต่อสู้กับแนวคิดใหม่ๆ เกี่ยวกับเพศและเพศสภาพของมนุษย์

เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน