Обыкновенная лягушка широко распространена по всей Европе, от Испании до Норвегии. Все эти привычные маленькие коричневые амфибии принадлежат к одному и тому же виду, но, по словам Родригеса, делятся на три «половые расы» в зависимости от способа определения пола.
Обыкновенные лягушки из самых северных частей своего ареала имеют знакомое генетическое определение пола XY и развиваются предсказуемо – у особей XY появляются семенники, а у XX – яичники.
Лягушки, которых я ловила в детстве, обитали в южной части ареала, и их пол более подвижен. Все головастики рождаются и развиваются как самки. Но при выходе из пруда около половины этих генетических самок меняют свое половое развитие. Их яичники превращаются в семенники, и они становятся самцами с ХХ-хромосомами.
Смена пола может показаться сложным процессом, но лягушки проворачивают это, не моргнув глазом (интересно, что у них по три века на каждый глаз). Лежащий в основе механизм до конца не изучен, но считается, что он связан с температурой. В лаборатории лягушек заставили из самок стать самцами при помощи воздействия химических веществ, имитирующих эстроген. Они содержатся в гербицидах вроде атразина, широко применяющегося для дерновых покрытий в США; свободное использование этого гербицида заставляет самцов лягушек менять пол и становиться самками.
Лягушки в своем среднем диапазоне являются промежуточным видом во всех отношениях. У некоторых самцов пол определяется температурой и начинается с яичников, а у других запускается генами, определяющими пол. В результате некоторые лягушки являются обычными самцами XY и самками XX, но Родригес также задокументировал самок XY и самцов XX. Внешне эти лягушки могут выглядеть как самцы или самки, но их гонады говорят о другом. У некоторых лягушек есть смесь ткани яичников и семенников, что делает точное определение их пола невозможным.
«На уровне гонад и на генетическом уровне существует континуум между самцом и самкой, но, если вы полезете в любой пруд и поймаете лягушку, она все равно будет выглядеть как самец или самка», – пояснил мне Родригес.
Было бы легко отмахнуться от этой мешанины полов как от сбоев несовершенной, менее развитой системы определения пола. Многие ученые так и сделали. Но это примитивная, ориентированная на млекопитающих точка зрения. В настоящее время эта необычайная пластичность наблюдается у целого ряда рептилий, рыб и амфибий. Она сохраняется в течение сотен миллионов лет у различных видов, что говорит о какой-то эволюционной выгоде.
Недавнее исследование бородатой агамы (
У большинства бородатых агам есть генетическое определение пола – самки развиваются из половых хромосом ZW, а самцы – из ZZ. Но эта генетическая система определения пола может быть нарушена повышением температуры. Если во время развития кладка яиц, состоящая из самцов ZZ, нагревается под слишком сильным австралийским солнцем, высокая температура переопределяет их хромосомный пол и самцы с половыми хромосомами ZZ меняют пол на женский.
Эти самки ZZ с измененным полом обладают уникальным сочетанием физических и личностных черт как самцов, так и самок. Они откладывают в два раза больше яиц, однако их поведение больше соответствует поведению самцов бородатых агам – они смелее и активнее, а температура у них выше.
Эта новая вариация позволяет измененным самкам бородатых агам по-разному реагировать на более широкий спектр воздействий окружающей среды, что дает им эволюционное преимущество.
Исследователи отметили, что, хотя гонады бородатых агам могут быть как у самок, поведение и морфология этих самок более маскулинные. Это привело ученых к предположению, что подобных суперзаряженных бородатых агам с перевернутым полом следует рассматривать как отдельный третий пол – тот, который может предложить виду новые преимущества. Вместо того чтобы восприниматься как отклонение от нормы, эта смесь систем определения пола и, как следствие, появление самок с измененным полом на самом деле может стать мощным двигателем эволюционных изменений.