谁说性别不能变？鱼群中的分分钟性别切换

在新西兰近海的岩礁区，一场悄无声息的政变正在水下展开。原本看似平静的鱼群中，最强壮的雄鱼突然消失，留下一片空缺的权力真空。但只需几分钟，一场无声的权力交接就已完成，原本温顺的雌性鱼开始表现出强烈的攻击性，驱赶群体中其他个体，短短数日，它的身体也将逐渐改变，从雌性转变为雄性，彻底成为新一任“统治者”。

有些鱼可以改变性别示意图（图片来源：作者使用AI生成）

这片海洋里的主角是一种叫作斑点濑鱼（spotty wrasse）的小型海洋鱼类，它们不仅可以在成年后改变性别，而且性别转换的开关由社会地位触发。那么，鱼类是如何决定自己要成为雄性还是雌性？是谁在它们体内发出了变性的指令？而这些指令，又和它们的大脑、行为与社会角色之间有着怎样的微妙关系？

从女王到国王：性别如何快速起飞？

对我们人类而言，性别是出生时就被定义的，通常也不会发生改变。但在一些鱼类的世界里，性别更像是一种社会职位，谁最有资格当雄性，谁就能占据这个角色。

斑点濑鱼就是典型的例子。这种生活在新西兰近岸的鱼类属于雌性先成熟的物种，它们多数在青春期发展为雌性，只有当群体中出现职位空缺时，个别雌鱼才会转变为雄性。这个过程不是随机发生的，而是由群体内部的社会等级严格控制。

奥塔哥大学盖梅尔实验室里的一只雌性斑点濑鱼（图片来源：奥塔哥大学）

研究人员发现，斑点濑鱼的等级几乎完全由体型大小决定，个头最大的通常是统治雄鱼，其余鱼则依序排位。一旦这位鱼王被移除，排在第二的雌鱼就会立刻发生变化，而且不是身体先变，而是行为先变。

在实验中，这种行为变化可以在几分钟内启动。原本沉默寡言的雌鱼，突然变得咄咄逼人，它会快速冲向其他个体，用冲刺式动作展示攻击意图，有时甚至会轻咬别人的尾鳍。与此同时，被攻击的鱼纷纷逃跑，顺势确认了新女王的权威。虽然外表还是雌性，但社会行为和统治地位已经完成了转换。

接下来的几天到几周，它的体内会逐步发生更深层的转变，卵巢开始退化，精巢逐渐发育，体色也慢慢由雌性变为雄性。这是一场从神经系统到性腺、从行为到社会角色的整套转型。

这种变化也并非毫无规律可循。它符合科学家提出的体型优势模型，也就是说，在一些物种中，雌性和雄性的繁殖优势会随着体型变化而变化。例如，小个体时当雌性繁殖更有利，长到一定程度后当雄性才最能繁衍后代。性别变换因此成了一种优化繁殖策略的生物工具。

性别变换其实是大脑先动了“手脚”。

科学家发现，斑点濑鱼在完成权力交接、性别重塑的过程中，最先发生变化的不是性腺，而是神经系统。更具体地说，是一套名为社会决策网络的大脑区域组合，在权力变动中率先启动。

在实验中，研究团队通过移除鱼群中排名第一的个体，再观察其他鱼的反应。他们特别关注了排名第二的雌鱼，也就是最有可能“上位”的那条。结果发现，仅仅在王位空缺后的一小时内，这条雌鱼的大脑中多达10个关键区域的神经活动显著增强，而其他低阶层个体则没有类似变化。

这10个“被点亮”的区域，覆盖了控制攻击性、社交行为、繁殖动机和激素调控的关键节点。这些区域共同构成了鱼类乃至其他脊椎动物中高度保守的社会行为网络和奖赏回路。

特别值得注意的是，研究还发现一个特殊的大脑区域——前结节核在这些升职鱼体内反而降低了活性。这个区域在哺乳动物中对应的是控制进食与逃避等本能行为的中枢。也就是说，当鱼登上高位时，大脑会有意识地抑制掉那些可能干扰统治地位的行为，比如犹豫、退缩或专注觅食，从而将更多资源集中到统治与攻击行为上。

这项发现具有突破性意义在于，它首次在全脑尺度上揭示了社会秩序变化如何迅速驱动神经系统响应，并启动动物的行为与性别角色转换。

总结

在斑点濑鱼的世界里，性别不是一开始就决定的，而是由体型、行为和社会地位共同协商的结果。当王位空缺，最有资格的个体会在几分钟内迅速调整行为，大脑随之响应，最终身体完成性别转变。这个过程揭示了动物社会中一种极为高效的适应机制——大脑在读懂环境变化的瞬间，就开始重新塑造个体的身份。这不仅让我们重新理解性别的定义，也为探索人类社会行为背后的神经逻辑打开了新的窗口。

参考文献：

[1] Quertermous, Haylee M., et al. "Behavioural and neural correlates of social hierarchy formation in a sex-changing fish." Proceedings B 292.2046 (2025): 20242097.

[2] Quertermous, Haylee M., et al. "Behavioural and neural correlates of social hierarchy formation in a sex-changing fish." Proceedings B 292.2046 (2025): 20242097.

[3] Liu, Hui, et al. "Sexual plasticity: a fishy tale." Molecular Reproduction and Development 84.2 (2017): 171-194.

作者丨邵文亚博士 福建医科大学副教授Denovo科普团队（杨超博士）

审核丨黄乘明 中国科学院动物研究所研究员 中国野生动物保护协会理事