рыба которая может менять пол
То мальчик, то девочка: узнайте какие рыбы меняют пол
Мир рыб разнообразен. Каждый вид по-своему уникален и поражает гаммой расцветок, особенностью поведения, размерами и формами. Примером может служить губан рыба из вида лучепёрых, класса костных. В семействе губановых 65 родов и 505 видов, размеры от 7 см (губан чистильщик) до 2,5 метра весом до 200 кг. Это хейлины, обитающие в Индийском и Тихом океанах, фото которых впечатляет. Самое удивительное в том, что все виды губанов могут менять пол.
Описание
Ареал обитания рыбы губан от севера — восточной части Атлантического океана, Индийский океан и западной части Тихого океана, прибрежных вод Португалии – до Марокко, Средиземного, встречается даже в Чёрном море. Обитает рыба на глубинах в основном от 1 до 50 метров. Такие представители, как пятнистый губан, могут постигать глубину в 200 метров.
Обладают удлинённым телом, покрытым роговой чешуёй, большим удлинённым ртом с большими толстыми губами со складками внутри, коническими, похожими на резцы зубами.
Расцветка этого вида очень разнообразная и очень яркая, сочетая многообразие различных цветов и оттенков. Это разнообразие меняется в течение всей жизни, а средняя продолжительность рыб может достигать 17 лет. Окрас у самок и самцов разный. Чаще всего самки мене яркие, чем самцы. Молодняк тоже резко отличается окрасом от взрослых особей.
Присутствие окраса присуще только живым экземплярам, если рыба замерла, то окрас пропадает. Отдельные экземпляры могут флюоресцировать.
Описание любимых мест обитания – в прибрежной зоне среди камней и скал, не сильно заросших водорослями. Проявляют активность в основном днём, ночью прячутся в прибрежных укрытиях. Рацион питания: ракообразные, черви, моллюски, рыба.
В одно гнездо могут откладывать икру несколько самок. В течение инкубации самец рьяно охраняет место кладки, до появления мальков, после этого опека родителя прекращается.
Растут мальки очень медленно. Среда обитания – верхние слои воды. Питаются планктоном. Маленькие по природному размеру губаны прекрасно себя чувствуют в аквариуме.
Рыба по характеру территориальная, агрессивно относится к своим сородичам, меньшим по размеру. Если условия содержания отклоняются от оптимальных в сторону ухудшения, молодь испытывают стресс, и тогда появляется избыток самцов. Если же условия изменяются в сторону улучшения, то преобладают самочки. Они выносливы и неприхотливы к условиям содержания.
Процесс смены пола
Знакомство с жизнью рыб вызывает удивление: как они могут приспосабливаться к условиям их жизненного пространства? А их фантастические проделки по смене пола просто шокируют воображение. К подобным метаморфозам прибегают не все виды, но перечень тех, кто это может делать, довольно-таки широк и насчитывает порядка 350 видов. В их число входит и губан, фото которого можно найти в интернете.
Все губаны относятся к протогиническим гермафродитам. Это когда все самцы с возрастом становятся самками. Загадку этого фантастического превращения не могли разгадать на протяжении многих десятилетий.
С появлением новейших методов генетических исследований учёные обнаружили, когда и как конкретные гены включаются и выключаются при изменении пола. Данное исследование важно тем, что оно даёт понимание, как окружающая среда может оказывать влияние на генетический процесс.
Что же влияет на изменение пола:
Какие ещё рыбы меняют пол
В мире рыб, способных изменить пол, насчитывается около 500 видов. И происходит это у них уже в зрелом возрасте. В основном, это рыбы, проживающие в коралловых рифах. У рыб гермафродитов половая принадлежность может меняться в течение жизни. Они выполняют свои функции то как самцы, то как самки.
У семейства морских окуней происходит последовательная смена пола. Вначале жизни они являются самцами, а затем происходит кардинальная перестройка половой функции, и они становятся самками.
Рыбы-попугаи из самок могут превращаться в самцов.
К груперов гермафродитами рождаются самки. Когда они вырастают, становятся самцами. Все крупные особи – самцы.
Дорадо – рыба, в течение жизни изменяющая пол. До возраста 1-2 года она функционирует как самец, а после начинает метать икру.
Рыба-клоун – протандрический (меняющий пол) гермафродит. У этого вида все наоборот: вся молодь – самцы, но со временем могут становиться рыбами-женщинами. Они соблюдают строгую иерархию. Самая крупная особь – самка, поменьше – самец, потом идут подростки. При гибели самки представитель сильного пола получает высшую ступень иерархии и занимает место главной рыбы.
Это далеко не весь перечень. Смена пола у морских рыб в естественных условиях – явление частое, чего не наблюдается у пресноводных представителей. По мнению учёных, это объясняется отсутствием просчёта наличия пищи и присутствия постоянного полового партнёра по сравнению с коралловыми обитателями. Рядом с нами тоже обитают виды, изменяющие пол – аквариумные рыбки, экзотические и распространённые – скалярии, гупии и ряд других живородящих.
Какие рыбы меняют пол в течение жизни
Рыба, меняющая пол, приспособлена к выживанию в условиях, когда встретить партнера затруднительно. Детеныши, рожденные такой особью, полностью идентичны с ней по генетическому коду, поскольку рыба оплодотворяет себя самостоятельно, без использования посторонних генетических материалов.
Причины смены пола у рыб в природе
Подводные обитатели меняют пол по ряду причин:
Как происходит смена пола
Ученые наблюдали данный процесс на примере группы самок, от которых отселили всех самцов. Для отслеживания процессов использовались РНК-секвенирование, эпигенетический анализ.
Из-за воздействия неблагоприятных внешних факторов (утраты возможности к размножению) рыбка начинает испытывать стресс. В организм начинают выделяться гормоны, разрушающие половую систему.
Одновременно начинают вырабатываться вещества, под влиянием которых образуются мужские половые органы. Одновременно изменяются внешний вид, поведение.
Гонада, половая железа особи, в процессе смены пола полностью перестраивается. Сначала отключаются гены, ответственные за выработку женских половых гормонов. Лишь после этого активизируются системы, вырабатывающие андрогены.
Какие виды рыб могут менять пол
Кроме клоунов и попугаев, способностью к перемене половой принадлежности обладают чистильщики-губаны (кобудай). Они проживают небольшими группами из главной пары и окружающих ее молодых особей. Если погибает главный самец, партнерша занимает его место.
Превратиться в представителя другого пола способны также сибасы, ангелы-пигмеи, гуппи, некоторые разновидности акул, представители семейства аравановых. Ученые обнаружили подобную способность примерно у 350-500 видов.
Интересные факты
Таласомы синеголовые, обитающие на территории Карибского моря, живут группами. Головы самцов данного вида синего цвета. Из-за этого они выделяются на фоне самок, проживающих с ними.
Обязанностью самца становятся поиск пищи, защита женских особей. Такой образ жизни опасен, поэтому нередко рыбка погибает либо теряется.
За несколько минут главная самка начинает выглядеть как самец, окрашивает половину своего тела в голубой цвет, берет на себя обязанности погибшего. Яичники превращаются в яички в течение 10 суток.
Рыба дорадо не аквариумная рыба но она тоже меняет пол в течении жизни. Дорадо Это протандрический гермафродит. До 1-2х лет рыба является мужской особью а после может метать икру.
Да меняют и даже могут полностью прекратить размножение если в аквариуме большая плотность воды.
Пецилий и гуппи, меченосцы, рыбка клоун и попугай, губан (кобудай).
Таласома синеголовая (Thalassoma bifasciatum)меняет пол через 4 года.
Смена пола не затронула мозг голубоголового губана
Самец голубоголового губана (слева, более крупный, с полосами) и его самки (желтые)
Биологи из Новой Зеландии выяснили, что у самок голубоголового губана при превращении в самцов кардинально меняется активность генов в половых железах, но не в головном мозге. В статье в Science Advances приводится максимально подробное на данный момент описание процессов, сопровождающих смену пола у рыб.
В отличие от млекопитающих, многие рыбы способны менять пол после рождения. Как правило, причиной служит изменение внешних условий, например, соотношения самок и самцов. Наиболее изучен в этом плане голубоголовый губан (Thalassoma bifasciatum), обитатель коралловых рифов Карибского моря и Мексиканского залива. Эти рыбы живут группами, которые состоят из одного доминантного самца (его голова синяя) и нескольких десятков самок (они желтые). Есть еще недоминантные самцы, по внешнему виду и поведению они мало отличаются от самок, но имеют семенники.
Когда доминантный самец по каким-то причинам покидает группу, другая рыба занимает его место. Если это самка, то за две-три недели она меняет окраску и становится крупнее, ее яичники перестают работать, вместо них развиваются семенники и начинают производить полноценные сперматозоиды. Меняется и поведение: бывшая самка из пассивной становится агрессивной, начинает отгонять других самцов и ухаживать за самками.
Как организм голубоголового губана осуществляет все эти превращения, было не вполне известно. Экспрессия (интенсивность работы) ряда генов при смене пола должна меняться, так как новые для данного тела биохимические процессы требуют новых ферментов, а ферменты — это белки, и они кодируются генами. Исследования других видов костистых рыб показали, что различия в активности генов у самок и самцов проявляются в основном в половых железах и в меньшей степени в мозге.
Это учли в своей работе исследователи из Университета Отаго (Новая Зеландия) во главе с Эрикой Тодд (Erica V. Todd). В 2012 и 2014 году они отлавливали и метили целые группы губанов у берегов Флориды. Рыбам определяли пол по длине генитальных сосочков и по гаметам, которые выбрасывали особи при надавливании им на брюшко. После этого недоминантных самцов отселяли на дальние рифы, чтобы эти рыбы не конкурировали с самками за возможность стать новыми доминантными самцами, а через два дня убирали и доминантных самцов. Это стимулировало смену пола у некоторых самок.
Затем биологи ежедневно на протяжении примерно месяца наблюдали за губанами в группах, которые остались без доминантных самцов, и отмечали изменения поведения животных. 27 самок выловили на разных стадиях превращения в самцов, провели гистологический анализ их половых желез и оценили в головном мозге и гонадах экспрессию генов, которые отвечают за синтез половых гормонов и нейропептидов. В качестве контроля выступили шесть самок, которые не продемонстрировали признаков смены пола. Параметры 27 меняющих пол самок сравнили с данными по восьми доминантным самцам, пойманным у других рифов.
Активность генов в головном мозге рыб, которые поменяли пол, почти не отличалась от таковой у обычных самок. Росла только экспрессия гена изотоцина — одного из нейропептидов, гомолога окситоцина млекопитающих. У рыб действие изотоцина связывают с повышенной территориальностью и агрессивностью. При этом интенсивность выработки других близких изотоцину молекул не менялась. Однако в гонадах происходили серьезные изменения. В яичниках подавлялась экспрессия гена ароматазы — фермента, который отвечает за выработку женских половых гормонов, эстрогенов. Протоки яичников закрывались, а в заново образованной ткани семенников усиливалась экспрессия генов amh, cyp11c1 и hsd11b2. Кодируемые ими белки участвуют в синтезе мужских половых гормонов — андрогенов.
Изменения в организме самки голубоголового губана, которые приводят к смене пола и делают ее доминантным самцом
Самки 500 видов рыб умеют быстро превращаться в самцов. Как и зачем они это делают?
Практически все мы убеждены в том, что пол каждого живого организма определяется в ходе развития в утробе матери, и сохраняется на всю жизнь. Однако, в природе существует около 500 видов рыб, которые при необходимости могут менять свой пол и превращаться из самок в самцов, и наоборот. Как и зачем они это делают, для ученых до сих пор оставалось загадкой, но группа исследователей из Новой Зеландии наконец-то смогла ответить на этот вопрос. Они объяснили этот процесс на примере рыб под названием таласома синеголовая, которые обитают в Карибском море.
Эти тропические рыбы живут группами, в которых насчитываются несколько самок и всего лишь один самец. Особь мужского пола выделяется среди них голубой расцветкой головы, и в основном занимается поиском пищи и защитой самок от хищников. Такой образ жизни очень опасен, поэтому самцы нередко теряются или погибают, поэтому одной из самок волей-неволей приходится самой превращаться в самца и брать своих подружек под свою защиту.
Одна из рыб, которая может менять пол, называется кабудай. Ее второе имя — губан. Самки этой рыбы удивительным образом за несколько месяцев превращаются в самцов. После этого самка, превратившись в самца, вызывает на поединок других самцов и выгоняет их со своей территории. Как же кабудай может менять пол?
После трансформации пола самка начинает нападать на самца
Зачем рыбы меняют пол?
Изменение пола происходит за рекордно короткий срок — самка обретает мужественный характер за считанные минуты, а цвет ее головы меняется за несколько часов. Ее яичники, в которых образуются женские половые клетки, яйцеклетки, превращаются в мужские яички всего за 10 дней, и начинают производить сперматозоиды.
Особи таласомы синеголовой: синий самец и желтые самки
Ученые давно не могли объяснить, каким именно образом происходит этот процесс, но теперь тайна наконец-то раскрылась. Исследователи провели эксперимент, в ходе которого самостоятельно убрали самцов из несколько групп рыб и тем самым заставили самок менять свой пол. В ходе этого процесса, ученые тщательно следили за всеми изменениями, происходящими внутри организмов рыб.
Рекомендуем почитать: Белые акулы могут выдержать многое — даже содержание тяжелых металлов в крови
Они считают, что после пропажи самца, самки начинают испытывать большой стресс, из-за которого клетки женских половых органов начинают стремительно умирать. В то же время, в их организмах начинают вырабатываться мужские клетки, из которых позже образуются мужские органы. В ходе всех этих процессов у самок, соответственно, начинает меняться внешний вид и характер.
Какие рыбы могут менять пол?
По мнению исследователей, такие же процессы происходят в организмах и других удивительных рыб, которые умеют менять свой пол. Самыми известными представителями таких видов являются рыбы-клоуны, но в их группах смена пола происходит с точностью наоборот. Дело в том, что большинство из них рождаются самцами, и главными рыбами в группе являются крупными самки. Когда главная самка умирает, один из самцов меняет свой пол на женский.
После публикации результатов исследования, появились ученые, которые с ними не согласны. Например, профессор Мэтью Гробер из Государственного университета штата Джорджия задался вопросом — почему рыбы не меняют пол, когда испытывают ежедневный стресс? По его мнению, ученые из Новой Зеландии явно что-то упустили, и процесс смены пола запускается еще и по какой-то другой, неизвестной на данный момент причине.
Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш Telegram-канал. Там вы найдете анонсы свежих материалов нашего сайта!
Новости, статьи и анонсы публикаций
Свободное общение и обсуждение материалов
Помимо стандартных логических задач вроде «если дерево падает в лесу и никто не слышит, издает ли оно звук?», бесчисленные загадки продолжают волновать умы л…
Наши ухмылки не такие простые, как может показаться. Есть много разных способов улыбаться — и некоторые из них скрываются не только счастливые эмоции. В 1924…
Мозг человек — это биологическое чудо с внушительными навыками. К сожалению, регенерации в их числе нет. За исключением одной маленькой V-образной области в …
Секреты рыбы, меняющей пол
Мы привыкли к тому, что пол животного определяется ещё до его рождения и не меняется. Это ошибочное представление. Всё значительно сложнее, и тому пример австралийские ящерицы, меняющие пол при повышении температуры окружающей среды. На такие фокусы способны и рыбы — около 500 видов рыб меняют пол, причём у них, в отличие от ящериц, это происходит во взрослом возрасте, и часто в ответ на экологические сигналы. Как именно эти животные меняют пол, до сих пор оставалось загадкой.
Разобраться в непростой половой жизни рыб взялся международный научный коллектив во главе с новозеландскими учёными. В исследованиях приняла участие профессор Дженни Грейвс (Jennifer A. Marshall Graves), генетик Университета Ла Троба (La Trobe University, Австралия).
Результаты исследований опубликованы 10 июля в журнале Science Advances.
«Я следила за синеголовым губаном (речь идёт о талассоме синеголовой — лат. Thalassoma bifasciatum) в течение многих лет, потому что изменение пола происходит у него быстро и вызывается визуальным сигналом», — рассказывает профессор Грейвс.
На видео: доминирующий самец патрулирует территорию.
«Как пол может так эффектно измениться, оставалось загадкой на протяжении десятилетий. Гены не изменяются, значит, это сигналы, которые их выключают и включают».
Талассома синеголовая живёт группами, место её обитания — коралловые рифы Карибского моря. В группе есть доминирующий самец — он отличается голубой головой, под его защитой находится «гарем» жёлтых самок. Если самец пропадает, самая крупная самка становится самцом — и на это ей нужно всего десять дней. Она меняет своё поведение за считанные минуты, цвет головы — за часы. Её яичник трансформируется — через 10 дней бывшая самка уже производит сперму.
Используя новейшие методы генетических исследований — высокопроизводительное РНК-секвенирование и эпигенетический анализ — исследователи обнаружили, когда и как конкретные гены выключаются и включаются в мозге и гонаде в процессе изменения пола.
Данная работа важна для понимания того, как гены работают гены животных (включая людей) и как окружающая среда может влиять на генетические процессы.
«Мы обнаружили, что изменение пола связано с полной генетической перестройкой гонады», — говорит соавтор исследования, доктор Эрика Тодд (Erica Todd) из Университета Отаго (University of Otago, Новая Зеландия).
«Сначала отключаются гены, необходимые для поддержания работы яичника, после чего включается новая схема работы генов, нужная для развития и работы семенника».
На видео: самка становится самцом. Самка, у которой включился механизм изменения пола (отличается более тёмной окраской) начинает доминировать и ухаживать за самками (жёлтая окраска).
Ещё один принявший участие в исследовании представитель университета Отаго, Оскар Ортега-Рекальде (Oscar Ortega-Recalde), отмечает, что удивительная трансформация оказывается возможной благодаря изменениям в клеточной «памяти».
«Химические маркеры на ДНК контролируют экспрессию генов и помогают клеткам запомнить их специфическую функцию в организме. Наше исследование важно, потому что оно показывает, что изменение пола включает глубокие изменения в этих химических знаках», — говорит Ортега-Рекальде.
Профессор Дженни Грейвс сообщила, что проект связан с исследованиями изменения пола австралийских ящериц, над которыми она работает в сотрудничестве с исследователями из университета Канберры.
«У ящериц изменение пола запускается температурой, которая отключает гены на мужских половых хромосомах и зародыши развиваются как самки», — напомнила Грейвс.
«И у ящериц, и у рыб смена пола связана с одними и теми же генами, поэтому я думаю, что мы имеем дело с древней системой экологического контроля активности генов».