Změna pohlaví? Ze samečka samičkou, stačí si jen pomyslet…

Drobná korálová rybka klaun očkatý (Amphiprion ocellaris) se proslavila hlavní rolí v animovaném hollywoodském trháku „Hledá se Nemo“. Září však i mimo filmová plátna. Stala se totiž hvězdou výzkumu regulace vývoje pohlaví. 

Vybojované právo stát se samičkou

Všichni klauni očkatí začínají život jako samečkové a jejich prvním úkolem je nalézt si vhodnou sasanku. Není to jednoduché, protože většina těchto „živých úkrytů“ je obsazena klauní samičkou a jejím partnerem. S nimi může žít na sasance i několik „svobodných mládenců“ – mladých neplodných samečků. Nováček, který se chce do takového společenství vetřít, často narazí na tuhý odpor „domácích“ a nezbude mu nic jiného než utéct. Pokud se však nevnutí do klauního společenstva jako „mládenec“, je jeho osud zpečetěn. S největší pravděpodobností skončí v tlamě nějakého mořského predátora. 

Potomstvo plodí samička s největším samcem, který připraví pod ochranou ramen sasanky hnízdo. Do něj naláká samičku, která tu naklade jikry a sameček je vzápětí oplodní mlíčím. Následná péče o takto počaté potomstvo padá plně na samečkova bedra. Starostlivý otec jikry chrání a usilovným pohybem ploutví jim zajišťuje přísun čerstvé vody. Neustále kontroluje stav jiker, a pokud některá z nich podlehne plísním, okamžitě ji odstraní. Z jiker se vylíhnou opět samí samečkové.

A kde se tedy berou mezi klauny samičky? Když se ocitne několik samečků bez samičky, začnou si mezi sebou sveřepým soupeřením ujasňovat, kdo je nejsilnější. Samec, který z takového klání vyjde vítězně, zahájí okamžitě přerod na samičku. Během několika hodin se u něj začne projevovat samičí chování. Nejen, že se on sám vžívá do samičí role, ale jako samici ho respektují i jemu podřízení samci. Jeho setkání s cizí samičkou vyústí v souboj na život a na smrt, jak se na dvě klauní rivalky sluší a patří. 

Popření přírodního zákona

Proměna samce klauna očkatého na samici patří k velkým divům přírody. Letmý pohled na rybu nic převratného nenaznačuje, protože klauni očkatí nevykazují tzv. pohlavní dimorfismus. To znamená, že sameček a samička vypadají velmi podobně. Zástupkyně samičího pohlaví bývají jen o něco větší než jejich partneři. Při změně pohlaví se hlavní dění odehrává uvnitř klaunova organismu a teprve nedávno se ukázalo, že celý proces postupuje podle úplně jiného scénáře, než si vědci mysleli. Klaun očkatý přitom okázale popírá jeden ze základních zákonů přírody. 

Mezi obratlovci platí zásada, že pohlaví je určeno vývojem pohlavních žláz – vaječníků samic a varlat samců. Pohlavní žlázy produkují ve velkém pohlavní hormony a ty pak ovlivňují stavbu těla typickou pro to či ono pohlaví. Hormony působí také na mozek a zajišťují u samců a samic typické projevy chování. Tým amerických biologů pod vedením neurobiologa Justina Rhodese z University of Illinois sledoval změnu pohlaví klaunů očkatých ze samce na samici a zjistil, že klauni mění funkce svého mozku a chování bez toho, že by se jim změnily pohlavní žlázy a došlo k zásadnímu zvratu v produkci hormonů. Rhodes a spol. o tom nedávno referovali ve studii publikované ve vědeckém časopise Hormones and Behaviour.

Mozek běží napřed

Vědci z Rhodesova týmu nasazovali v mořských akváriích dvojice samečků klauna očkatého na volné sasanky a sledovali, co se s rybkami bude dít. Samečkové spolu nějakou dobu zápolili a když bylo jasné, který z nich je silnější, rozdělili si role. Vítěz se začal velmi rychle – často za necelou hodinu – měnit na samičku. Poražený se musel spokojit se samčím pohlavím. 

Vědci nahlédli do těl ryb, které měnily pohlaví. Záhy po „zlomovém okamžiku“ začne být změna pohlaví patrná v rybím mozku. Jeho část zodpovědná za pohlavní pudy podléhá přestavbě. Mizí buňky, které jsou typické pro samčí mozek, a naopak se množí buňky charakteristické pro mozek samic. Kontrola ostatních částí těla samce měnícího se na samici však přinesla šokující zjištění. 

„Mysleli jsme si, že jakmile ryba dobude v páru dominantní postavení, začnou se jí měnit pohlavní žlázy a tím se začnou měnit i hladiny hormonů v krvi. K tomu však nedošlo. Ryba měla stále plnohodnotná varlata, zatímco její mozek prodělával proměnu,“ popisuje Justin Rhodes klíčový objev svého týmu. 

Váhavá přestavba

Po půl roce už měly ryby mozek, který se v ničem nelišil od mozku jiných samiček, ale pohlavní žlázy zůstávaly stále beze změny. Přitom tohoto „pohlavního rozpolcence“ brali všichni jako samici. Samci ho respektovali, plně plodné samice v něm viděli sokyni a byly ochotné se s ním rvát do poslední kapky krve. V tomto stavu „na půl cesty“ vydrželi někteří klauni očkatí i několik let. Jen část z nich prodělala kompletní pohlavní metamorfózu a byli schopní naklást jikry.

Důvody, proč někteří samci s dokončením přestavby svého organismu na samici otálejí, nejsou jasné. Podle Rhodese možná čekají, až ještě trochu povyrostou, aby se mohli mateřské roli věnovat s plným nasazením.

Představa, že chování typické pro samce nebo samice je pod diktátem pohlavních žláz a jimi produkovaných hormonů, u klaunů očkatých a zcela jistě u dalších ryb neplatí. Tady rozhoduje mozek, který nejprve zaznamená vítězství nad slabším sokem. Pod vlivem tohoto signálu sám zahájí svou přestavbu a to navzdory pohlavním žlázám a hormonům, které zůstávají beze změny. Klauni tedy nemění svůj mozek pod vlivem hormonů z pohlavních žláz, ale naopak, mění pohlavní žlázy vlastním rozhodnutím a „silou myšlenky“ – tedy změnou stavu a celkové organizace mozku.