De fleste av oss tar for gitt at vårt biologiske kjønn er bestemt ved fødselen.

I dyreverdenen er det derimot ikke uvanlig at noen arter skifter kjønn ved en viss alder. Reker starter livet som hanner, før de blir hunner. Men av alle dyrearter er det fisk som har den mest flytende kjønnsidentiteten.

Hvordan er denne merkelige transformasjonen mulig? Forskere ved University of Otago i New Zealand har nå klart å avdekke flere detaljer om gåten.

Klovnefisken Nemo

Den oransje klovnefisken med hvite striper, som vi kjenner av utseende fra animasjonsfilmen «Oppdrag Nemo », er en av fiskeartene som kan skifte kjønn.

Også den asiatiske kobudai-fisken og den blåhodete karibiske leppefisken skifter rutinemessig kjønn i voksen alder, som del av sin naturlige livssyklus.

Her hjemme er leppefisken berggylt og grønngylt, som brukes som rensefisk i lakseindustrien, kjent for å bytte kjønn fra hunn til hann når de når en viss størrelse.

Og leppefisken rødnebb kan skifte kjønn til blåstål. Hunnfisken og hannfisken av samme art, er så ulike av utseende at de har forskjellige navn.

Erstatter forsvunne hanner

- De fleste blåhodete leppefisker starter sitt liv som gule hunner, men kan senere skifte kjønn og bli hanner, sier forsker Erica Todd ved anatomisk institutt ved University of Otago i New Zealand i en pressemelding.

Og det skjer ikke helt vilkårlig.

Når en dominant hann forsvinner fra en fiskeflokk, begynner den største og sterkeste hunnfisken å forvandle seg til en kjønnsmoden hannfisk.

Denne omdannelsen tar bare 10 - 21 dager fra begynnelse til slutt.

Testikler vokser frem

I løpet av få minutter skifter hunnfisken først farge, og begynner å oppføre seg som en hann. Eggstokkene forsvinner etterhvert, og i stedet vokser det frem fullstendig fungerende testikler.

Den oppfører seg dominerende og begynner å kurtisere de andre hunnfiskene.

Tidligere har magasinet New Scientist omtalt at en japansk hunnfisk som lever i store harem, kan skifte kjønn til hann når haremet blir for stort og ta med seg en del av hunnene. Og att på til skifte tilbake til hunn igjen.

• Les saken her: Fisk kan ta dobbelt kjønnsskifte

- Hvordan denne forbløffende transformasjonen fungerer rent genetisk, har lenge vært en gåte, sier Todd.

Gener slås av og på

Forskerne har nå avdekket når og hvordan spesifikke gener blir slått av og på i hjernen og i kjønnsorganene slik at kjønnsskiftet kan skje.

Genene som er nødvendige for å opprettholde eggstokkene, blir først skrudd av. Deretter blir en ny, genetisk bane skrudd på som sørger for at testiklene danner seg.

- Vår studie avdekker at kjønnsskiftet involverer en komplett genetisk omdanning av de hormonproduserende kjønnsorganene, det vil si testiklene og eggstokkene.

Muligens stress som skrur av enzym

Denne kjedereaksjonen begynner når enzymet aromatase blir skrudd av. Dette enzymet er nøkkelen til å produsere det kvinnelige kjønnshormonet østrogen.

Forskerne har funnet ut dette ved å bruke de siste genetiske hjelpemidlene, som RNA-sekvensering med høy gjennomstrømming og epigenetiske analyser.

Hva som får aromatase til å skrus av, er ukjent. Men det kan være at den sosiale forandringen som tapet av en dominant hann medfører, skaper stress. Dette kan igjen være det som skrur av den genetiske banen som opprettholder eggstokkene.

Cellenes hukommelse endres

Omdannelsen muliggjøres også av at cellenes hukommelse endres.

Hos fisk og andre virveldyr, inkludert mennesker, bruker celler kjemiske markører på DNA som kontrollerer genenes uttrykk og husker deres spesifikke funksjon i kroppen.

- Vår studie er viktig fordi den viser at kjønnsskifte involverer dype forandringer i disse kjemiske markørene. Som at aromatase reprogrammerer cellenes hukommelse i kjønnsorganene slik at de blir mannlige, sier Oscar Ortega-Recalde, som også deltok i studien.

• Les også: Hunnfisk byttet ut jålebukkene med de kjedelige hannene

Gener interagerer

Forskningsgruppen mener at deres oppdagelse kan ha praktiske følger også for mennesker, fordi mange gener som er viktige for seksuell utvikling hos fisk, også er viktige hos andre dyr.

- Å forstå hvordan fisk kan skifte kjønn, forteller oss mer om hvordan komplekse nettverk av gener interagerer for å bestemme og opprettholde kjønn. Dette gjelder ikke bare hos fisk, men også virveldyr generelt, sier Todd.

Kan få følger for organdyrking?

Å forstå mer av kjønnsskifte på det genetiske planet kan gi fordeler for den kommersielle akvakultur-industrien, tror forskerne. New Zealands kjente blå torsk kan nemlig også skifte kjønn.

Forskerne er fascinert over hvor raskt den blåhodete leppefiskens ovarier kan omdannes til nye testikler.

Dette kan også åpne for mulige fremskritt i medisinsk forskning på oppbygging av vev og organer, mener forskergruppen.

Kilde:

E. V. Todd mf: Stress, novel sex genes, and epigenetic reprogramming orchestrate socially controlled sex change. 10. juli, 2019. Science Advances

Les også

Spør en forsker:
Hvorfor er leppefisken så populær?