Agama brodata to jedno z najpopularniejszych zwierząt terrarystycznych, a zarazem gatunek, który zmienił podręcznikową wiedzę o płci u kręgowców. Jej płeć zapisana jest w chromosomach, ale wystarczy, że jajo inkubuje się w zbyt wysokiej temperaturze, a genetyczny samiec wykluje się jako w pełni płodna samica. W sierpniu 2025 roku dwa niezależne zespoły opublikowały niemal kompletne genomy tego gatunku i wskazały geny, które prawdopodobnie stoją za tym przełącznikiem. Wyjaśniamy, jak działa determinacja płci u agamy brodatej, co odkryto i czy ma to znaczenie dla domowej inkubacji jaj.
Dwa sposoby ustalania płci u gadów
U ssaków sprawa jest prosta: zarodek z chromosomami XX rozwija się w samicę, a z XY w samca. U gadów występują co najmniej dwa odmienne systemy.
| System | Jak działa | Przykłady |
|---|---|---|
| Genetyczna determinacja płci (GSD) | o płci decydują chromosomy odziedziczone po rodzicach | węże, wiele jaszczurek, część żółwi |
| Temperaturowa determinacja płci (TSD) | o płci decyduje temperatura, w jakiej inkubuje się jajo | krokodyle, większość żółwi, hatteria, gekon lamparci |
W obrębie systemu genetycznego są dwa warianty. W układzie XY, znanym u ssaków, dwa różne chromosomy ma samiec. W układzie ZW, występującym m.in. u ptaków, węży i agamy brodatej, jest odwrotnie: samiec ma dwa jednakowe chromosomy ZZ, a samica dwa różne — Z i W.
Długo sądzono, że systemy genetyczny i temperaturowy wzajemnie się wykluczają. Agama brodata pokazała, że jeden gatunek może korzystać z obu naraz.
Agama brodata: geny, które można „przegłosować”
Australijscy badacze z Uniwersytetu w Canberze zauważyli już na początku XXI wieku, że w wysokich temperaturach inkubacji z jaj agam brodatych wykluwa się nadmiar samic. Analiza chromosomów wyjaśniła dlaczego. Gdy jaja inkubują się poniżej około 32°C, płeć zgadza się z zestawem chromosomów. Powyżej tej granicy coraz większa część zarodków ZZ — genetycznych samców — rozwija się w samice. Przy najwyższych temperaturach, jakie zarodki są w stanie przeżyć, samicami zostają niemal wszystkie.
Nie jest to zmiana płci u dorosłego zwierzęcia. Przełączenie następuje w jaju, w okresie, gdy kształtują się gonady. Wykluta jaszczurka ma jajniki, wygląda i zachowuje się jak samica, a jedynie badanie genetyczne ujawnia, że nosi chromosomy ZZ. Zjawisko nazywa się odwróceniem płci (ang. sex reversal).
Odkrycie z 2015 roku: odwrócone samice żyją na wolności
W lipcu 2015 roku zespół Clare Holleley opublikował w czasopiśmie Nature pracę, która odbiła się szerokim echem. Badacze przez trzy lata łapali dzikie agamy brodate w południowo-wschodniej Australii. Zbadali 131 osobników. Jedenaście z nich miało żeńskie narządy rozrodcze mimo chromosomów ZZ. Były to pierwsze gady, u których potwierdzono odwrócenie płci w naturze.
Następnie sprawdzono, czy takie samice mogą się rozmnażać. Cztery dzikie i dwie wyhodowane w laboratorium odwrócone samice połączono ze zwykłymi samcami ZZ.
- Wszystkie odbyły gody i złożyły jaja.
- Składały średnio 47 jaj rocznie — mniej więcej dwa razy więcej niż typowe samice ZW.
- Całe ich potomstwo miało chromosomy ZZ, bo żadne z rodziców nie miało chromosomu W do przekazania.
- Płeć tego potomstwa zależała już wyłącznie od temperatury inkubacji.
Ten ostatni punkt jest kluczowy. W ciągu jednego pokolenia linia agam przeszła z systemu genetycznego na czysto temperaturowy. Chromosom W po prostu z niej zniknął. Autorzy zatytułowali pracę wprost: odwrócenie płci wyzwala szybkie przejście od genetycznej do temperaturowej determinacji płci.
Rick Shine z Uniwersytetu w Sydney, który jako pierwszy opisał u gadów przypadek, w którym temperatura bierze górę nad genami, skomentował wyniki słowami, że mogą być „wierzchołkiem bardzo dużej góry lodowej”. Systemy mieszane mogą być u gadów częstsze, niż sądzono.
Rok 2025: dwa genomy i poszukiwanie głównego genu
Wiadomo było, że temperatura przełącza płeć. Nie wiadomo było, który gen na chromosomach płci normalnie o niej decyduje. Chromosomy płci są trudne do odczytania, bo zawierają wiele powtarzalnych fragmentów. Dopiero nowe techniki sekwencjonowania długich odcinków DNA pozwoliły je złożyć w całość.
W sierpniu 2025 roku w czasopiśmie GigaScience ukazały się jednocześnie dwie prace:
| Zespół | Zbadane zwierzę | Technologia |
|---|---|---|
| BGI, Chińska Akademia Nauk i Uniwersytet Zhejiang (m.in. Qiye Li, Qunfei Guo) | samiec ZZ | sekwencjonowanie DNBSEQ połączone z nanoporowym CycloneSEQ |
| Uniwersytet w Canberze i współpracownicy (m.in. Arthur Georges, Hardip Patel) | samica ZW | PacBio HiFi, Oxford Nanopore i mapowanie Hi-C |
Oba zespoły pracowały niezależnie, na różnych osobnikach i różnymi metodami. Uzyskały genomy o wielkości około 1,75 miliarda par zasad, złożone niemal od końca do końca chromosomów. Dzięki temu, że jeden zespół zbadał samca, a drugi samicę, po raz pierwszy można było dokładnie porównać chromosomy Z i W.
Kandydaci: Amh i Amhr2
Obie grupy doszły do tego samego wniosku. W części chromosomu Z, która nie wymienia się materiałem z chromosomem W, leżą dwa geny dobrze znane z biologii rozwoju: Amh (gen hormonu antymüllerowskiego) i Amhr2 (gen jego receptora). U kręgowców hormon antymüllerowski bierze udział w rozwoju męskich narządów rozrodczych. U kilku gatunków ryb kopie tego genu pełnią rolę głównego przełącznika płci.
Proponowany mechanizm opiera się na dawce. Samiec ZZ ma dwie kopie tych genów, samica ZW tylko jedną. Podwójna dawka kierowałaby rozwój gonad w stronę jąder, pojedyncza — w stronę jajników. Wysoka temperatura mogłaby zaburzać ten szlak tak, że mimo dwóch kopii zarodek rozwija się jak samica. W regionie tym znaleziono też inne geny związane z rozwojem gonad, m.in. Nr5a1 i Bmpr1a.
Dlaczego to ważne poza laboratorium?
Zmiana klimatu
Jeśli gniazda agam w naturze coraz częściej przekraczają 32°C, odwróconych samic będzie przybywać. Skoro składają więcej jaj, a ich potomstwo nie ma chromosomu W, populacja może stopniowo tracić genetyczny system płci. Wtedy dalsze ocieplenie groziłoby niedoborem samców. Badacze nie są zgodni, na ile to realne zagrożenie. Nicola Mitchell z Uniwersytetu Zachodniej Australii zwraca uwagę, że gatunki z temperaturową determinacją płci, jak żółwie morskie czy hatteria, przetrwały wiele dawnych zmian klimatu. Samice mogą wybierać chłodniejsze miejsca na gniazda lub kopać je głębiej.
Wiedza o ewolucji płci
Agama brodata jest żywym przykładem tego, jak jeden system determinacji płci może przejść w drugi. Takie przejścia zdarzały się w historii kręgowców wielokrotnie, ale zwykle znamy tylko ich wynik sprzed milionów lat. Tutaj proces można obserwować w czasie rzeczywistym.
Model do badań
Kompletny genom ułatwia też badania nad innymi cechami agam: ubarwieniem, odpornością, zachowaniem. To jeden z najlepiej poznanych genetycznie gadów na świecie, w dużej mierze dzięki temu, że łatwo rozmnaża się w niewoli.
Co to oznacza dla hodowcy inkubującego jaja?
Zdecydowana większość hodowców inkubuje jaja agam brodatych w temperaturze 28–30°C. W tym zakresie płeć młodych wynika z chromosomów, a stosunek samców do samic jest zbliżony do 1:1. Inkubacja trwa wtedy zwykle od 55 do 75 dni.
- Nie próbuj „produkować” samic wysoką temperaturą. Powyżej 32–33°C rośnie śmiertelność zarodków i odsetek wad rozwojowych. Granica między odwróceniem płci a śmiercią zarodka jest wąska.
- Pilnuj stabilności. Krótkie skoki temperatury w inkubatorze, np. podczas letnich upałów, mogą wypaść w okresie, gdy kształtują się gonady.
- Mierz temperaturę przy jajach, a nie tylko na wyświetlaczu inkubatora. Różnica bywa większa niż stopień.
- Odwróconej samicy nie odróżnisz po wyglądzie. Wymagałoby to badania genetycznego, którego w praktyce hodowlanej się nie wykonuje.
Do kontroli przyda się niezależny termometr elektroniczny z sondą (12,00 zł) położony między pojemnikami z jajami oraz rzetelny termostat z kategorii termostaty. Jako podłoże inkubacyjne stosuje się m.in. wermikulit (18,60 zł). Inkubatory i akcesoria znajdziesz w dziale inkubacja, a cały proces opisujemy w poradniku inkubacja jaj gadów.
Badania nad odwróconymi samicami przyniosły jeszcze jedną obserwację, ciekawą dla opiekunów. W testach behawioralnych samice ZZ zachowywały się śmielej i były bardziej aktywne niż samice ZW — pod pewnymi względami bardziej nawet niż samce. Wygląda na to, że chromosomy wpływają na temperament niezależnie od tego, jakie gonady ostatecznie się rozwinęły.
A inne gatunki z terrarium?
| Gatunek | System płci | Uwagi dla hodowcy |
|---|---|---|
| Agama brodata | genetyczny ZW + nadpisanie przez wysoką temperaturę | inkubacja 28–30°C daje płeć zgodną z genami |
| Gekon lamparci | temperaturowy | niższe i bardzo wysokie temperatury dają głównie samice, pośrednie — głównie samce |
| Gekon orzęsiony | nie w pełni wyjaśniony | wpływ temperatury jest dyskutowany |
| Żółwie lądowe i wodne (większość) | temperaturowy | zwykle chłodniej = samce, cieplej = samice |
| Węże (pytony, boa, połozowate) | genetyczny | temperatura inkubacji nie zmienia płci |
| Kameleony jemeński i lamparci | genetyczny | temperatura wpływa na długość inkubacji, nie na płeć |
Podstawy hodowli gatunku znajdziesz w poradniku terrarium dla agamy brodatej, a wyposażenie — w kategorii dla agamy brodatej i innych jaszczurek.
Najczęstsze pytania
Czy dorosła agama brodata może zmienić płeć?
Nie. Odwrócenie płci zachodzi wyłącznie w jaju, na etapie kształtowania się gonad. Wykluta agama ma płeć ustaloną na całe życie.
W jakiej temperaturze inkubować jaja agamy brodatej?
Najczęściej stosuje się 28–30°C. W tym zakresie zarodki rozwijają się prawidłowo, a płeć wynika z chromosomów. Temperatury powyżej 32°C zwiększają ryzyko wad i śmierci zarodków.
Czy odwrócona samica ZZ jest zdrowa?
Według opublikowanych badań takie samice są zdrowe i płodne, a w doświadczeniu z 2015 roku składały nawet więcej jaj niż samice ZW.
Czy moja samica agamy może być genetycznym samcem?
Teoretycznie tak, jeśli jaja inkubowano w wysokiej temperaturze. Przy standardowej inkubacji w 28–30°C jest to bardzo mało prawdopodobne. Bez badania DNA nie da się tego sprawdzić.
Czy u agamy brodatej zimna inkubacja zamienia samice w samców?
Nie opisano takiego zjawiska. Odwrócenie działa w jedną stronę: wysoka temperatura zamienia genetyczne samce w samice.
Czym różni się system ZW od XY?
W systemie XY dwa różne chromosomy płci ma samiec, w systemie ZW — samica. O płci potomstwa u agamy decyduje więc komórka jajowa matki, która niesie chromosom Z albo W.
Źródła
- Holleley C.E. i in. (2015). Sex reversal triggers the rapid transition from genetic to temperature-dependent sex. Nature 523: 79–82.
- Guo Q., Li Q. i in. (2025) oraz Patel H., Georges A. i in. (2025). Dwa niemal kompletne genomy Pogona vitticeps. GigaScience, sierpień 2025.
- Omówienie pracy z 2015 r.: Science News, „Heat turns wild genetic male reptiles into functional females”.
