No ano passado, fiquei surpreendido ao descobrir que a minha pata tangerina fêmea estava a transformar-se num macho. Mesmo como graduado em zoologia e alguém que mantém aves em um aviário desde os meus 10 anos de idade, eu não tinha absolutamente nenhuma idéia de que isso poderia acontecer, então comecei a investigar, e acontece que a maneira como as aves expressam seu sexo é um caso diabolicamente complexo.
Os patos Mandarin são uma pequena espécie de pato arborícola que se origina da China.
>
Têm sido mantidos em cativeiro no Reino Unido durante décadas após os criadores de aves se terem apaixonado pela incrível plumagem de reprodução do macho.
Esta plumagem é uma característica sexual secundária dos machos, e depende da época do ano, com os machos a mudarem de uma fêmea de cor castanha baça no Outono.
A minha fêmea, sendo felizmente acasalada com um macho tangerina no meu aviário, contrariou esta tendência ao crescer penas de machos. O que aconteceu?
>
Ao descobrir o que estava realmente acontecendo, é importante saber o que define um macho e uma fêmea.
Nós investigamos os patos mandarim depois que o Du de Singapura nos perguntou: “Porque é que temos machos e fêmeas?” Se você tem uma pergunta científica que quer que a BBC CrowdScience examine, entre em contato através do formulário abaixo.
Se você está lendo esta página no aplicativo BBC News, você precisará visitar a versão móvel do site da BBC para enviar sua pergunta.
Você pensaria que características sexuais – a presença de um pênis, ou glândulas mamárias, ou plumagem colorida – poderiam determinar o sexo masculino e feminino, mas quando se trata de sexo, tamanho é tudo.
A reprodução sexual quase sempre acontece através da combinação de uma célula grande e uma célula pequena, cada uma contendo metade da informação genética habitual de dois indivíduos da mesma espécie.
Um macho é simplesmente o indivíduo que fornece a menor das duas células, enquanto uma fêmea fornece a maior. Mas o controle genético de qual indivíduo fornece as células reprodutivas maiores e menores – e as características sexuais correspondentes – difere enormemente entre mamíferos, aves, répteis, peixes e insetos.
Tanto em mamíferos como em aves, os cromossomos ditam o sexo. Os humanos têm 23 pares destes pacotes de DNA em cada célula do corpo, e o sexo é determinado pelo último par conhecido como X e Y.
A presença de um cromossoma Y em humanos leva ao desenvolvimento de um homem (XY), enquanto que as mulheres têm um cromossoma X repetido (XX).
As características sexuais masculinas codificadas no cromossoma Y causam a produção de testosterona, o que suprime o desenvolvimento de seios e quadris mais largos. Assim pode ser dito que a fêmea é o sexo padrão nos humanos.
Mas para entender porque as patas fêmeas podem começar a reverter para uma aparência masculina, é importante perceber que o seu sistema de determinação sexual é invertido em comparação com os mamíferos.
Os cromossomas sexuais nas aves são conhecidos como Z e W, e a presença de um cromossoma W causa o desenvolvimento de uma fêmea (ZW). Sem isso, características masculinas se desenvolvem (ZZ); e assim para as aves, o macho é o sexo padrão.
Os patos tangerinas machos desenvolvem suas incríveis laranjas, verduras e vermelhos quando começam a cortejar sua parceira fêmea cada um no outono. Então em Outubro passado, eu vi o desenvolvimento normal do meu próprio macho tangerineiro, mas tendo apenas um macho, eu não esperava que o seu companheiro começasse a desenvolver as penas clássicas de vela laranja que distinguem os machos.
As características masculinas são controladas por aquele cromossoma Z e os “genes masculinos” que ele possui. Mas com as fêmeas também tendo um cromossoma Z, o que a impede de desenvolver a plumagem colorida do macho a cada ano?
A resposta está no ovário dela. Quase todas as aves só desenvolvem um único ovário funcional que bombeia hormônios femininos, incluindo estrogênio. Na ave aquática é o ovário esquerdo que funciona, enquanto o ovário direito permanece uma pequena bola de células.
O estrogênio liberado pelo ovário em funcionamento inibe os genes do cromossomo Z que desencadeariam os hormônios masculinos, e as características masculinas. Assim, o estrogênio em aves é o hormônio sexualizante.
O estrogénio nas aves tem uma função semelhante mas oposta à que vemos com a testosterona humana, o que restringe a produção de hormonas femininas.
Falha do ponto único
Com apenas um único ovário, as aves fêmeas têm todos os seus ovos numa cesta. E às vezes esse ovário pode morrer por infecção, doença ou ferimento.
E, sem nenhum outro, a perda do ovário pára completamente a libertação de estrogénio, removendo a hormona que suprime os genes masculinos no cromossoma Z.
A plumagem masculina cresce portanto na fêmea de acordo com as mudanças de estação. Mas eu nunca tinha considerado que o meu pássaro iria mudar algo mais do que a plumagem.
Isso foi até eu falar com o especialista em pássaros Prof Tim Birkhead.
Sendo professor na Universidade de Sheffield, eu sabia que o que o Tim não sabia sobre sexo dos pássaros ainda não tinha sido descoberto.>
Tim disse-me que em casos raros, após a perda das hormonas estrogénicas supressoras, o ovário direito não desenvolvido no pato começa a desenvolver-se em resposta aos genes masculinos no cromossoma Z.
Isto foi encontrado através de dissecação e várias experiências para remover os ovários das aves vivas. Sem restringir os hormônios femininos, as células do ovário vestigial do lado direito masculinizam, e podem se desenvolver em um testículo. Este esperma demonstrou até ser funcional e pode levar a uma fertilização bem sucedida dos óvulos.
Resultado trágico
Num caso excepcional, uma fêmea para macho convertido – que por acaso era uma galinha – teve dois pintos como pai. Assim, é possível que aves fêmeas para machos que mudam de sexo ocorram de forma totalmente natural, e se tornem totalmente ativas reprodutivamente como machos.
Mas com cromossomos fêmeas, isso não significa que ela permanece biologicamente fêmea?
Embora a ave tenha mudado de sexo físico, geneticamente ela mantém seus cromossomos Z e W em cada célula. Assim, embora o arranjo cromossômico afete o desenvolvimento inicial das características sexuais, o cromossomo W tem pouco efeito sobre o sexo da ave após a maturidade. E considerando que a definição de macho biológico requer apenas a produção da célula sexual menor, a ave pode ser biologicamente considerada “macho”.
O meu par de tangerinas permaneceu junto após a mudança no sexo da fêmea, e “ele” nunca tentou emparelhar com uma fêmea. Mas nunca saberemos se os patinhos poderiam ter resultado.
Devem à condição subjacente que causa a morte do ovário, as aves que passam por esta mudança natural de sexo raramente permanecem saudáveis. Meu próprio pato desenvolveu uma doença misteriosa e morreu após cerca de seis meses da mudança de plumagem.
Mas eu descobri algo incrível sobre as aves e o sexo, então enquanto sua morte foi trágica, sua existência foi a prova de que na natureza, tudo é possível.