Ismert, hogy a szokatlan hőmérsékletek és a kémiai szennyező anyagok, például a növényvédő szerek, ivarváltást okozhatnak számos állatfajban, főleg a kétéltűek, hüllők és halak esetében. Az erdei békáknál (Rana dalmatina) a genetikailag nőstény egyedek hímekké fejlődhetnek, ha életük korai szakaszában hőhullám éri őket. Hogy ennek a folyamatnak szerteágazó következményei lehetnek a biodiverzitásra nézve, eddig is sejthető volt, de az nem volt egyértelmű, hogy az ivarváltott állatok sikeresen szaporodnak-e a természetben. Ahogy az sem, ezzel miként befolyásolják a populációk túlélési esélyeit.

Ennek vizsgálatára Bókony Veronika, az Agrártudományi Kutatóintézet kutatóprofesszora és kutatócsoportja számos populációban több éven át gyűjtött terepi megfigyeléseket ötvözött egy sor kültéri és beltéri kísérlettel – olvasható a Magyar Kutatási Hálózat (HUN-REN) hétfői sajtóközleményében.

A Science Advances folyóiratban megjelent tanulmányban ismertetett eredményeik azt mutatják, hogy az ivarváltott egyedek teljes értékű hímekként működnek. Ugyanolyan sikeresen versenyeztek más hímekkel, termékenyítették meg a petéket és hoztak létre életképes utódokat, mint a normál hímek. Ez pedig azt jelenti, hogy képesek hozzájárulni a jövő generációihoz, nem jelentenek evolúciós zsákutcát.

A magyar kutatók ugyanakkor azt is megállapították, hogy bár az ivarváltott hímek képesek voltak a szaporodásra, a természetes populációkban sokkal kevesebb utódot nemzettek, mint amennyi a gyakoriságuk alapján várható lenne. A kísérletek arra utalnak, hogy ebben a nőstények válogatósságának lehet szerepe: az ivarváltott hímekkel párosodva csak a petéik egy részét rakják le, a többit pedig egy kívánatosabb partnernek tartogatják.

Az is kiderült, hogy mivel az ivarváltott hímek női nemi kromoszómákat örökítenek, minden utódjuk genetikailag nőstény. Ez előnyös lehet, mivel a klímamelegedés túl sok hímet termel, így a genetikailag nőstény utódok segíthetnek a kiegyensúlyozott ivararány helyreállításában. A kutatók azonban felfedezték, hogy ezek az utódok maguk is nagyobb valószínűséggel váltottak ivart hőhullám hatására, ami csökkenti a genetikailag nőstény utódok létrehozásának előnyét.

„Amikor az utódok ebihalként hőstresszt éltek át, majd később egy vírussal fertőzték meg őket, az ivarváltott hímek utódaiban jobban elszaporodott a kórokozó. Bár ez laboratóriumi körülmények között nem okozott magasabb halálozási arányt, a természetben az erősebb fertőzés csökkentheti a túlélést, mivel a vadon élő állatoknak egyszerre több környezeti terheléssel kell megküzdeniük” – olvasható a sajtóközleményben.

A kutatók számítógépes modell segítségével folyamatos melegedés mellett elemezték a populációk sorsát. Ezek alapján az egyre gyakoribbá váló hőhullámok miatt az várható, hogy az ivarváltás az ivararányok eltorzítása révén számos kis populációt a kihalás közelébe sodor néhány évtizeden belül. A közlemény szerint amikor a modellhez hozzáadták az ivarváltott hímek csökkent szaporodási sikerét és utódaik fokozott sebezhetőségét, a kihalás várható ideje egy további évtizeddel közelebb került.