生物科普 自然界中性反转现象是怎么回事？
自然界中有许多生物生存逆转的现象，如中国古代人发现的“p-n鸡四珍”。性别逆转不仅在鸟类、鱼类、两栖动物和其他动物中常见，在植物中也有发生。对这些现象的原因和特征的阐述往往能激发学生学习生物学的兴趣。
性别逆转的本质和类型
在自然界中，功能性男性或女性个体转变为功能性异性个体的现象称为性逆转。性别逆转仅发生在性腺性别水平和由此产生的表型变化，不涉及染色体性别。
1.1鸟类的性别逆转
鸟类在自然条件下会发生性逆转。鸟类的雌性性腺发育不对称，也就是说，只有左侧卵巢发育并发挥功能。而右侧卵巢仍处于原始状态。如果雌鸡的左卵巢因病变而受损，右侧未分化的卵巢将转化为睾丸，从而成为一只可育的雄鸡，出现“宽成”现象。在自然界中，公鸡和母鸡的性别分别由性染色体ZZ和ZW决定。公鸡产生的精子的性染色体为Z，母鸡产生的卵子为Z和W。当发生性逆转时(例如，母鸡逐渐变成公鸡)，性逆转公鸡与正常母鸡交配并产生后代，后代中母鸡与公鸡的比例为2: 1。这一比例符合遗传规律(ZW× ZW → 1ZZ: 2ZW: 1Ww，而Ww受精卵不能发育)，表明鸡的“性别逆转”只改变表型，而不改变基因型。
此外，鱼类、两栖动物和其他动物也可能发生功能性性别逆转。一旦确定，哺乳动物的性腺是永久性的。因此，迄今为止还没有在哺乳动物中发现功能性性别逆转。
1.2植物的性别逆转
植物也会发生性别逆转。例如，大麻是雌雄异株的植物，其性别决定是XY型。夏季播种的大麻可以产生正常比例的雄性和雌性植物。如果日照时间延长或缩短，可能会导致性别逆转。第二年秋至春，尤其是12月，50%~90%的雌株逐渐倒生，最终全部成为雄株。
引发性逆转的两个因素
引发性逆转的因素很多，如动物生理状态、外部环境和激素治疗。
2.1生理状态
从胚胎到性成熟，黄鳝的性腺是只能产卵的卵巢。产卵后，卵巢慢慢转化成精巢，只产生精子。因此，每条黄鳝一生都要经历两个阶段:雄性和雌性。沙蚕和黄鳝正好相反。他们出生时都是男性，年老时都是女性。然而，如果成年雌性沙蚕脱离了群体，只遇到同性，而没有遇到异性，那么它们中的一个会再次变成雄性，两个会成为夫妻。
2.2环境因素
低温可抑制某些蝌蚪性腺的髓质发育，从而诱导雌性分化。高温抑制皮质发育，并逐渐将遗传性女性的性腺转变为睾丸。红绫鱼(陆涛)通常由一夫多妻制家庭中的一条雄鱼和一群雌鱼组成。如果作为“一家之主”的雄鱼不幸被杀死，那么妻子和小妾中的一个，一条强壮的雌鱼，会有更厚的身体，更长的鳍，卵巢消失，精囊出现并变成雄鱼，从而恢复一个完整的家庭并继续繁殖。另一方面，小丑鱼是红色缎子鱼的对立面。小丑鱼群是由一对夫妇和许多没有繁殖能力的后备雄鱼组成的。雌鱼明显比雄鱼大。一旦雌鱼死亡，成年雄鱼将成为雌鱼，而保护区内一条更强壮的雄鱼将代替雌鱼。
研究表明，在野外捕获的雌性蜥蜴中，约有1/5携带男性性染色体，这些动物可以交配。它们后代的性别由受精卵的孵化温度决定。这些研究的结果表明，携带男性染色体的女性的性别逆转可能是群体从基于基因型的性别模式转变为基于卡路里的性别决定模式的一种机制。ZZ雄性和ZZ雌性交配可以产生雄性和雌性后代:受精卵在低温下发育成雄性，在高温下它们会向雌性逆转。
通常性反转是一次性的，但是一些贝类可以根据水温、营养状况和其他因素反复显示雌雄变化。
2.3激素治疗
在孵化后的一定时期内，雄性非洲爪蟾在雌激素的作用下，可以经历完全而持久的性逆转，成为可育的雌性。然而，当这种雌性蟾蜍与ZZ雄性蟾蜍交配时，后代都是雄性，这表明性反转实际上只涉及表型性变化，而染色体性别没有改变，仍然是ZZ型。
如果在孵化早期用雌激素处理鸡胚，遗传上雄性胚胎可能发育成不同程度的雌性胚胎，但这种性别逆转不是永久性的。此外，将雄鱼从特定鱼类的种群中剔除可以促进雌鱼变成雄鱼并产生正常的精子，睾丸激素注射也可以模拟这种性别逆转。
性别逆转综合征
人类的性逆转综合征(SEX reverse Syndrome)属于异常性发育，是指染色体性别与性腺性别不一致的病理现象。决定性的控制基因异常引起的性别分化异常，导致不同程度的性别异常。包括46岁，XX男性和46岁，XY女性。目前，还没有有效的治疗性逆转综合征的方法。
3.1 46，XX男性性逆转综合征
临床表现为:表型为男性，核型为正常女性。乳腺发育良好，无须发，阴茎和睾丸小，精索静脉正常，少量精子不能或只能产生，因此绝大多数是不育的。发病率约为1/20000。
46，xx男性性反转综合征的发病机制复杂，通常不是由单一因素引起的。常见原因包括:Yp/Xp末端易位和抑制睾丸发育的X染色体短臂上的一段缺失或失活。SRY基因(Y染色体上的性别决定基因)的存在是46，XX男性综合征的主要遗传基础。例如，在来自亲本的生殖细胞减数分裂期间，X和Y染色体的末端交换“阴和阳”，以“获得”以前在X染色体上不存在的SRY基因。来自父亲的这种类型的精子和来自母亲的卵子结合后，尽管染色体组型是46，xx，但SRY基因是“获得的”，它促进了胚胎沿雄性方向的发育。身体有睾丸，但没有卵巢。出生后，精子看起来和正常人一样，但不能生育。
3.2 46，XY女性性反转综合征
临床表现为:表型为女性，核型为正常男性。没有乳腺发育，没有月经，没有卵巢功能，或正常的外部生殖系统，但有些内部生殖没有卵巢，所以绝大多数不能怀孕。人口发病率约为十万分之一。
46、XY女性性反转综合征可能发生的原因很多，主要原因是睾丸的性别决定功能丧失。例如，长臂末端在X和Y染色体之间的易位或在Y染色体和染色体之间的易位导致含有SRY基因的Yp末端的部分缺失；SRY基因突变等。尽管患者的染色体核型为46，XY，但SRY基因有缺陷或功能异常。结果，胚胎期未分化的性腺向女性发展。正是XY胚胎的雄性分化错误导致了卵巢的发育。
人类性别的决定和分化是一个涉及多个基因的有序调节过程。除SRY基因外，还有许多其他性别决定基因参与性腺分化途径的调控，共同构成性腺分化的调控网络。网络中一些关键基因的突变或异常调节可能导致性逆转综合征。然而，到目前为止，许多性别逆转综合征病例的遗传机制尚未得到解释，因此需要进一步研究。