A hímek és nőstények megkülönböztetése sok madárfajnál rendkívül egyszerű. A kakasok látványos taréjukkal és fülsiketítő „kukurikú” kiáltásukkal tűnnek ki a tojók közül. A paradicsommadarak hímei élénk tollazatukkal vonzzák magukhoz a visszafogottabb kinézetű nőstényeket. A pávakakasok farktollai pedig olyan pompásak és látványosak, hogy még Charles Darwin is meglepődött rajtuk.

De nem minden madárfaj esetében ilyen egyértelmű a nemek elkülönítése. Ha a hímek és a nőstények külsőleg szinte megkülönböztethetetlenek, a kutatóknak nehezebb dolguk van, és például DNS-vizsgálatokat kell végezniük a nemek elkülönítése érdekében. Egy új, ausztrál vadmadarakon végzett vizsgálat szerint viszont még az ilyen módszerek is téves azonosításhoz vezethetnek olyan esetekben, amikor az egyed nemi mirigyei és külső megjelenése nem egyezik a kromoszómák által meghatározott genetikai nemmel. Ahogy a szakértők a Biology Letters című folyóiratban közétett tanulmányukban elmagyarázzák, ez a jelenség – amely nemváltás néven is ismert – valószínűleg gyakoribb az élővilágban, mint bárki gondolta volna.

Ez a felfedezés valószínűleg felborzol majd néhány tollat, mondja Blanche Capel, a Duke Egyetem biológusa, aki nem vett részt az új kutatásban. Bár a nem meghatározását gyakran egyszerű folyamatnak tekintik, a valóság ennél sokkal bonyolultabb, magyarázza a szakértő.

Az embereknél az XX kromoszómákkal rendelkezők általában nőként fejlődnek, míg az XY kromoszómákkal rendelkezők általában férfiak lesznek. Judith Mank, a Brit Columbia Egyetem zoológusa azonban megjegyzi, hogy ebben az esetben sem a kromoszómák, hanem az azok által hordozott gének játsszák a fő szerepet. Például az Y kromoszómán található SRY gén indítja el a hímnemű fejlődést az emlősöknél. Aki nem rendelkezik ezzel a kulcsfontosságú génnel, az nőként fejlődik, még akkor is, ha XY kromoszómái vannak. „A nemi kromoszómákra a nem meghatározójaként gondolunk, ez azonban nem igaz” – mondja Mank, aki szintén nem vett részt az új kutatásban.

Sőt, az is fontos lehet, hogy ezek a gének hogyan fejeződnek ki az egyes sejtekben. Egyes fajoknál, például a muslicáknál, a zebradánióknál és a tyúkoknál az egyes sejteknek saját nemi identitásuk van, amely nem a test általános hormonszintjétől függ, hanem attól, hogy milyen géneket tartalmaznak vagy fejeznek ki. Ha különböző sejtek különböző kromoszómakészleteket tartalmaznak, ez a folyamat olyan egyedek kialakulásához vezethet, amelyeket ginandromorfoknak nevezünk, és amelyek mind hím, mind nőstény jellemzőket mutatnak.

A környezeti tényezők is bonyolíthatják a nem meghatározódását. Például a hűvösebb hőmérsékleten inkubált teknőstojásokból hímek kelnek ki, míg magasabb hőmérsékleten nőstények. Bár madaraknál ritkább, ez a jelenség megfigyelhető a talegallatyúkoknál, amelyek hatalmas halmokban keltik tojásaikat. Ennek eredményeként a szakértők már régóta tudják, hogy a külső tényezők is befolyásolják a madarak nemi jellemzőinek kialakulását, mondja a tanulmány vezető szerzője, Dominique Potvin, a Sunshine Coast Egyetem állatökológusa. Ennek ellenére mostanáig nem volt világos, hogy a madarak milyen gyakran rendelkeznek az egyik nem fizikai jellemzőivel, miközben a másik nem genetikai alapjait hordozzák.

Hogy ezt kiderítsék, Potvin csapata közel 500 madár tetemét boncolta fel és vizsgálta meg, amelyek öt gyakori ausztrál fajhoz tartoztak (ausztrál szarka, kacagójancsi, kontyos galamb, szivárványos lorikeet és pikkelyes mellű lorikeet). Az állatok mindegyike Queensland állatkórházában kötött ki, ahol betegség vagy sérülés miatt elpusztultak. A kutatók a madarak nemi szerveinek azonosítása mellett DNS-vizsgálattal meghatározták a genetikai nemüket is.

A csapat meglepetten állapította meg, hogy mind az öt fajban előfordultak nemváltásos egyedek, mégpedig 3–6%-os arányban. Szinte mindegyik nemi identitásában eltérő madár genetikailag nőstény volt, de hím nemi szervekkel rendelkezett. A kutatók azonban néhány genetikailag hím, petefészkekkel rendelkező példányt is találtak, köztük egy genetikailag hím kacagójancsit, amelynek megnagyobbodott petevezetéke arra utalt, hogy nemrég tojást is rakott.

Az eredmények arra utalnak, hogy a nemváltás a vadon élő madaraknál gyakoribb, mint korábban gondolták, ami hatással lehet a veszélyeztetett fajok védelmére is. Gyakran fontos tudni, hogy egy populációban hány hím és nőstény él, mert a nemek aránya befolyásolja a csoport szaporodási, gyarapodási és fennmaradási képességét. „Ha a genetikai nemi arányból indulunk ki, meglepetések érhetnek minket” – mondja Potvin.

Capel nem teljesen biztos abban, hogy az új vizsgálatban megállapított nemváltások aránya elég magas ahhoz, hogy befolyásolja a madárpopulációk túlélését és szaporodását. A megállapítások azonban arra utalnak, hogy a kutatók DNS-alapú módszerei a madarak nemének meghatározására a vadonban kevésbé pontosak, mint azt korábban gondolták.

Ezenkívül a vadon élő madarak nemváltásának ismerete segíthet a szakértőknek abban, hogy felmérjék, mikor természetellenesen magas ez az arány, ami például a környezetben található, hormonrendszert zavaró vegyi anyagoknak lehet köszönhető. „Most, hogy tudjuk, hogy van ez az eltérés, a következő nagy kérdés az lesz, hogy mi okozza ezt a madaraknál” – mondja Clare Holleley, az ausztrál Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization környezetbiológusa, aki nem vett részt az új kutatásban.

Potvin reméli, hogy ezek az eredmények inspirálják a világ más régióiban dolgozó szakértőket, hogy szélesebb körben tanulmányozzák a madárfajokon a nemiváltást, és vizsgálják az érintett egyedek agyát. Potvin vizsgálatai elsősorban a madarak énekére koncentrálnak, így ő nagyon kíváncsi arra, hogy a nemiváltás hogyan befolyásolja a hangképzést, különösen azoknál a fajoknál, ahol csak a hímek képesek énekelni. „A fiziológiáról sokat tudunk. De nem tudjuk, hogy ez hogyan hat az egyedekre és különösen a populációkra egészére” – mondja a szakértő.