זוויגים של אפור

בשבוע שעבר כתבתי על ציפורים אוסטרליות ששרות לביצים שלהן. העוברים שבביצה מקשיבים לקולות ולומדים את הסיסמה הקולית של המשפחה. במקרה של הגדרונים האוסטרליים, הסביבה משפיעה על הקולות שישמיעו הגוזלים לכשיבקעו מהביצה. במחקר שהתפרסם לאחרונה, התגלה שהסביבה יכולה לא רק להשפיע, כי אם אף לגבור על הקביעה הגנטית; היא יכולה להפוך זכרים לנקבות.

ההשפעה של טמפרטורת הסביבה על קביעת זוויג העובר בזוחלים מוכרת היטב, אך הנה (שוב) תגלית מרעישה: צאצאים של חרדון מזוקן שמבחינה גנטית הם זכרים, ושהודגרו בטמפרטורה שמתעדפת נקבות, קיבלו תכונות פיסיולוגיות ורבייתיות של נקבות אך שמרו על התנהגות זכרית. 

בטבע קיימות הרבה דוגמאות ל"זוויגים של אפור"; זכרים שנראים כנקבות ועל ידי כך נמנעים מעימותים עם זכרים בוגרים, כמו למשל זכרים צעירים של אורנגאוטן. או זכרים שהופכים לנקבות, כמו דגי השושנון החיים בזרועות השושנה, ובמקרה שהנקבה נטרפת הזכר הופך לנקבה. או נקבות שהופכות לזכרים, כמו במקרה של פזית ים סוף, דג החי בלהקות של זכר אחד ומספר נקבות, בו אם הזכר נעלם אחת הנקבות בלהקה הופכת לזכר ותופסת את מקומו.   

במינים מסויימים של לטאות זוויג הפרט נקבע על ידי כרומוזומי המין, כמו בבני אדם. במינים אחרים של לטאות הטמפרטורה בה מודגרת הביצה קובעת את זוויג העובר. אבל לעיתים, כמו במקרה של חרדון מזוקן או של חומט שלוש-פסים מזרחי, גם הגנטיקה וגם הסביבה קובעים את מין הלטאה. "אני מסוקרן על ידי הרעיון, כי החלוקה הברורה של בעלי חיים לזכרים ונקבות, אינה לוכדת את המורכבות האמיתית של המצב", אמר המחבר הראשי של המחקר, פרופסור ריצ'רד שיין, אקולוג התנהגותי באוניברסיטת סידני.

החוקרים בחנו את השפעת הטמפרטורה על קביעת זוויג בחרדון מזוקן (Pogona vitticeps), זוחל החי בבית גידול מדברי או מדברי למחצה במזרח אוסטרליה ומגיע לאורך של כ-50 ס"מ. החוקרים הדגירו ביצים של הלטאה בטמפרטורות שונות ומצאו שבטמפרטורות הדגרה הגבוהות מ-32 מעלות צלזיוס, זכרים גנטיים הופכים לפרטים שמתפקדים כנקבות ומסוגלים להטיל ביצים פוריות. מתחת לטמפרטורה זאת, הגנטיקה היא זאת שקבעה את הזוויג. 

לאחר הבקיעה תיעדו החוקרים הן את התכונות הפיזיות (כגון טמפרטורת גוף או אורך זנב) והן את התנהגות החרדונים אותה הם מדדו, בין היתר, על פי התדירות שבה הם הזיזו את ראשם כשהוצב בפניהם אובייקט חדש, או על פי משך הזמן שלקח להם לצאת ממקום מקלט לשטח פתוח. המדענים גילו כי פרטים שעברו היפוך זוויגי דמו לנקבות רגילות, שכן מסת הגוף שלהן היתה דומה לזאת של נקבות רגילות והן הטילו ביצים פוריות. יתרה מכך, נמצא כי כמות הביצים שהוטלה בשנה על ידי פרטים בעלי היפוך זוויגי, היתה גבוהה משמעותית מזאת של נקבות רגילות.

יחד עם זאת, למרות מאפייני הגוף הנקביים ויכולת ההטלה שלהם, פרטים הפוכי-זוויג דמו יותר לזכרים רגילים בהתנהגות שלהם. למעשה, הם היו אפילו יותר גברתניים מהזכרים הרגילים: הם היו פעילים ונועזים יותר. מסקנת החוקרים היתה שההתנהגות הזכרית נקבעת על פי הגנים ולא על פי הסביבה. "עם התמהיל המתאים של מורשת גנטית ותנאי הסביבה, נוצרת לטאה שמתפקדת כנקבה אך, ככל שאנחנו יכולים לומר מהבדיקות שעשינו, חושבת כמו זכר", אמר שיין. 

הממצא הזה מטריד ומרתק כאחד, אם מסתכלים עליו בקנה מידה אבולוציוני. במידה והטמפרטורה באזורי המחייה של החרדונים המזוקנים תעלה בעקבות ההתחממות הגלובלית, עלולות הנקבות הגנטיות להיכחד לחלוטין. עלייה נוספת של הטמפרטורות תכחיד גם את כל הזכרים ותביא בכך לסופו של המין. מצד שני, מחקר זה יכול להסביר כיצד נוצרו מינים בהם נקבע הזוויג באמצעות טמפרטורת ההדגרה בלבד: יכול להיות שאנחנו עדים כאן למין שנמצא בשלב ביניים, בין קביעת זוויג גנטית וקביעת זוויג סביבתית.  

מקורות מדעיים:

Li, Hong, et al. 2016. "The behavioural consequences of sex reversal in dragons." Proc. R. Soc. B. The Royal Society.

Holleley, Clare E., et al. 2015. "Sex reversal triggers the rapid transition from genetic to temperature-dependent sex." Nature.

Shine, R., M. J. Elphick, and S. Donnellan. 2002. "Co‐occurrence of multiple, supposedly incompatible modes of sex determination in a lizard population." Ecology Letters.