Sidste år blev jeg overrasket over at opdage, at min hun-mandarinand var ved at blive til en han. Selv som zoologistuderende og en person, der har holdt fugle i en voliere, siden jeg var 10 år gammel, havde jeg absolut ingen anelse om, at dette kunne ske, så jeg begyndte at undersøge det, og det viser sig, at den måde, som fugle udtrykker deres køn på, er en djævelsk kompleks affære.
Mandarinænder er en lille art af trænærende ænder, der stammer fra Kina.
De er blevet holdt i fangenskab i Storbritannien i årtier, efter at fuglepassere blev betaget af hannens utrolige ynglefjerdragt.
Denne fjerdragt er et sekundært kønskarakteristikum hos hannerne og er afhængig af årstiden, idet hannerne skifter ud i en hunlignende matbrun farve om efteråret.
Min hun, der var lykkeligt parret med en mandarinhane i min voliere, gik imod denne tendens ved at få hanfjer. Hvad skete der?
For at finde ud af, hvad der faktisk skete, er det vigtigt at vide, hvad der definerer en han og en hun.
Vi undersøgte mandarinænder, efter at Du fra Singapore spurgte os: “Hvorfor har vi hanner og hunner?” Hvis du har et videnskabeligt spørgsmål, som du ønsker, at BBC CrowdScience skal undersøge, kan du kontakte os via formularen nedenfor.
Hvis du læser denne side på BBC News-appen, skal du besøge den mobile version af BBC’s websted for at indsende dit spørgsmål.
Man skulle tro, at seksuelle kendetegn – tilstedeværelsen af en penis, eller brystkirtler eller farverig fjerdragt – kunne afgøre, om der er tale om en han eller en hun, men når det kommer til køn, er størrelsen alt afgørende.
Kønnet reproduktion sker næsten altid gennem kombinationen af en stor celle og en lille celle, der hver især indeholder halvdelen af den sædvanlige genetiske information fra to individer af samme art.
En han er simpelthen det individ, der leverer den mindre af de to celler, mens en hun leverer den større. Men den genetiske kontrol af, hvilket individ der leverer den større og den mindre reproduktionscelle – og de tilsvarende kønskarakteristika – varierer enormt mellem pattedyr, fugle, krybdyr, fisk og insekter.
I både pattedyr og fugle dikterer kromosomerne kønnet. Mennesker har 23 par af disse pakker af sammenbunket DNA i hver celle i kroppen, og kønnet bestemmes af det sidste par, der er kendt som X og Y.
Fordelingen af et Y-kromosom hos mennesker fører til udviklingen af en mand (XY), mens kvinder har et gentaget X-kromosom (XX).
De mandlige kønskarakteristika, der er kodet for på Y-kromosomet, medfører produktion af testosteron, hvilket undertrykker udviklingen af bryster og bredere hofter. Så man kan sige, at hunkønnet er standardkønnet hos mennesker.
Men for at forstå, hvorfor hunænder kan begynde at vende tilbage til et mandligt udseende, er det vigtigt at indse, at deres kønsbestemmelsessystem er omvendt sammenlignet med pattedyr.
Kønskromosomerne hos fugle er kendt som Z og W, og tilstedeværelsen af et W-kromosom medfører, at der udvikles en hun (ZW). Uden dette udvikles hanlige egenskaber (ZZ); og for fugle er hanen altså standardkønnet.
Mandarinænder af hankøn udvikler deres utrolige orange, grønne og røde farver, når de begynder at skulle bejle til deres kvindelige partner hvert efterår. Så i oktober sidste år så jeg den normale udvikling af min egen mandarinand-han, men da jeg kun har den ene han, forventede jeg ikke, at hans partner ville begynde at udvikle de klassiske orange sejlfjer, der kendetegner hannerne.
De mandlige egenskaber styres af dette Z-kromosom og de “mandlige gener”, som det indeholder. Men når hunnerne også har et Z-kromosom, hvad forhindrer hende så i at udvikle hannens farvestrålende fjerdragt hvert år?
Svaret ligger i hendes æggestok. Næsten alle fugle udvikler kun en enkelt funktionel æggestok, som pumper kvindelige hormoner, herunder østrogen, ud. Hos vandfugle er det venstre æggestok, der fungerer, mens æggestokken i højre side fortsat er en lille cellekugle.
Østrogenet, der frigives af den fungerende æggestok, hæmmer Z-kromosomets gener, der ville udløse mandlige hormoner og mandlige kendetegn. Østrogen hos fugle er altså det seksualiserende hormon.
Østrogen hos fugle har en lignende, men modsatrettet funktion som det, vi ser med testosteron hos mennesker, som begrænser produktionen af kvindelige hormoner.
Single point failure
Med kun en enkelt æggestok har fuglehunnerne alle deres æg i én kurv. Og nogle gange kan denne æggestok dø på grund af infektion, sygdom eller skade.
Og uden reserve stopper tab af æggestokkene fuldstændig frigivelsen af østrogen og fjerner dermed det hormon, der undertrykker de mandlige gener på Z-kromosomet.
Hanens fjerdragt vokser derfor på hunnen i takt med årstidernes skiften. Men jeg havde aldrig overvejet, at min fugl ville ændre andet end fjerdragt.
Det var indtil jeg talte med fugleeksperten professor Tim Birkhead.
Har han været en af mine undervisere på Sheffield Universitet, vidste jeg, at det Tim ikke vidste om fugles køn, var endnu ikke blevet opdaget.
Tim fortalte mig, at i sjældne tilfælde, efter tabet af de undertrykkende østrogenhormoner, begynder den uudviklede højre æggestok hos anden at udvikle sig som reaktion på mandlige gener på Z-kromosomet.
Dette er blevet fundet ved dissektion og forskellige eksperimenter med at fjerne æggestokkene fra levende fugle. Uden begrænsning af kvindelige hormoner maskuliniseres cellerne i den rudimentære æggestok i højre side, og de kan udvikle sig til en testikel. Denne sæd er endda blevet vist at være funktionel og kan føre til en vellykket befrugtning af æg.
Tragisk udfald
I et enkelt undtagelsestilfælde blev en omvendt kvinde til mand – som tilfældigvis var en kylling – far til to kyllinger. Så det er muligt for fugle, der skifter fra hunkøn til hankøn, at ske helt naturligt og blive fuldt reproduktivt aktive som en han.
Men med hunkromosomer betyder det ikke, at hun biologisk set forbliver hunkøn?
Mens fuglen har skiftet fysisk køn, bevarer hun genetisk set sine Z- og W-kromosomer i hver eneste celle. Så selv om kromosomarrangementet påvirker den indledende udvikling af kønskarakteristika, har W-kromosomet kun ringe indflydelse på fuglens køn efter modenhed. Og i betragtning af, at definitionen af en biologisk han blot kræver produktion af den mindre kønscelle, kan fuglen biologisk set betragtes som “han”.
Mit mandarinpar blev sammen efter ændringen af hunnens køn, og “han” har aldrig forsøgt at danne par med en hun. Men vi vil aldrig vide, om der kunne være kommet ællinger ud af det.
På grund af den underliggende tilstand, der forårsager, at æggestokkene dør, forbliver fugle, der gennemgår dette naturlige kønsskifte, sjældent sunde. Min egen and udviklede en mystisk sygdom og døde efter ca. seks måneder efter fjerdragtskiftet.
Men jeg opdagede noget utroligt om fugle og køn, så selv om hans død var tragisk, var hans eksistens et bevis på, at i naturen er alt muligt.