Alcuni animali cambiano sesso: l’ermafroditismo sequenziale dal pesce pagliaccio ai Labridi

Se Alla ricerca di Nemo fosse stato più scientificamente corretto, il padre di Nemo sarebbe stato in realtà sua madre. I pesci pagliaccio (genere Amphiprion), infatti, cambiano sesso nel corso della loro vita: con l'aumentare delle dimensioni e in assenza di una femmina riproduttrice, gli individui maschi possono trasformarsi in femmine a loro volta. E ci sono anche specie che possono cambiare sesso più volte nel corso della loro vita! Si tratta di esempi di ermafroditismo sequenziale, una modalità riproduttiva molto rara in natura che si può trovare principalmente in alcune specie di pesci tropicali. Questa strategia si sarebbe evoluta per massimizzare le chance di riprodursi in base alle dimensioni e ridurre il fenomeno dei re-incroci.

Cos'è l'ermafroditismo sequenziale

La capacità di cambiare gameti, organi riproduttivi e ruolo di coppia in quelli del sesso opposto a quello della nascita è rara sia tra le piante che tra gli animali: appena lo 0.1% delle piante esibisce ermafroditismo sequenziale. Questo va distinto dal molto più comune ermafroditismo simultaneo, nel quale un individuo possiede organi sessuali e produce gameti di entrambi i sessi. La maggior parte delle piante da fiore è ermafrodita simultanea, così come moltissime specie animali (per esempio le lumache, che si accoppiano utilizzando sia i loro organi sessuali maschili che quelli femminili allo stesso momento).

Nell'ermafroditismo sequenziale, invece, un individuo nasce di un determinato sesso per diventare dell'altro sesso più in là nella vita. Questa capacità latente non si manifesta sempre ma viene attivata da circostanze specifiche, di solito legate alle dimensioni corporee e all'equilibrio di individui riproduttori nel gruppo sociale. Nei pesci pagliaccio, per esempio, sono solo i due individui di maggiori dimensioni a riprodursi: la femmina dominante, la più grande di tutti, e il maschio più grande del gruppo. Tutti gli altri esemplari sono maschi più piccoli non riproduttori, che aspettano il loro turno: quando la femmina dominante muore, il maschio più grande va incontro a cambiamenti ormonali e fisici, nell'arco di qualche giorno rimodella il suo apparato riproduttivo e inizia a produrre uova invece che spermatozoi. Il secondo maschio più grande diventa quindi il nuovo maschio dominante per riprodursi con lei, e così via.

Quali sono gli animali che cambiano sesso e i tipi di ermafroditismo

Esistono tre tipi di ermafroditismo sequenziale: la proterandria (l'individuo nasce maschio per poi diventare femmina), la proteroginia (l'individuo nasce femmina per poi diventare maschio) e quello bidirezionale (i maschi diventano femmine e viceversa a seconda delle circostanze).

• Proterandria includono, oltre i già citati pesci pagliaccio, anche le comuni orate (Sparus aurata): i giovani nascono maschi, raggiungono la maturità riproduttiva intorno ai due anni di età, dopodiché le orate più anziane diventano femmine. Questa particolarità rende importante gestire con attenzione la pesca di questo animale: catturando assieme troppe orate delle stesse dimensioni, si rischia di squilibrare la presenza di uno dei due sessi nella popolazione, di fatto impedendo che questa si possa riprodurre.

  

• La proteroginia è il tipo più comune di ermafroditismo sequenziale: tipico rappresentate sono i Labridi, una famiglia di pesci tropicali che comprende anche i celebri pesci pulitori. Queste specie sono molto territoriali e i maschi dominanti difendono il loro territorio e le femmine presenti al suo interno. Anche se c'è un vantaggio nell'essere più grandi e diventare un maschio dominante, gli individui piccoli riescono lo stesso a riprodursi rimanendo femmine.
• L'ermafroditismo bidirezionale è tra più rari in natura: un esempio sono alcune specie di pesci del genere Gobiodon. Questi piccoli pesci nascono come femmine e quando si forma una coppia, se i due pesci sono dello stesso sesso, uno dei due lo cambia, col più grande che diventa maschio nel caso di due femmine, e il più piccolo che diventa femmina nel caso di due maschi. Questo cambiamento non è permanente e il pesce può cambiare sesso più volte nel corso della sua vita a seconda delle circostanze – una flessibilità che permette al Gobiodon di accoppiarsi con qualsiasi individuo incontri.

I vantaggi evolutivi della modifica

Le specie ermafrodite sequenziali sono pochissime rispetto a quelle ermafrodite simultanee o quelle con una netta divisione sessuale. Questa rarità ha spinto i biologi a interrogarsi su quali potessero essere i vantaggi evolutivi per l'insorgenza e il mantenimento di un sistema riproduttivo così inusuale. Una prima ipotesi ha a che fare con le dimensioni degli individui relative al loro ruolo sessuale: nelle specie con proterandria, una femmina più grande è in grado di produrre più uova rispetto a una più piccola, mentre in quelle con proteroginia, un maschio di maggiori dimensioni è più capace di difendere l'harem o i piccoli da attacchi.

Un'altra possibile spiegazione dell'insorgenza evolutiva dell'ermafroditismo sequenziale è che si tratterebbe di una strategia per scoraggiare l'inbreeding, ovvero l'incrocio tra consanguinei. In nidiate in cui tutti i piccoli nascono allo stesso momento e rimangono nella stessa area, il rischio che membri della stessa nidiata si riproducano tra loro è alto – ma se sono tutti dello stesso sesso durante lo stesso momento della loro vita, questo non può succedere, e gli individui possono solo accoppiarsi con quelli che hanno un'età maggiore o minore della loro, e che per forza di cose provengono da una nidiata diversa.

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