کاردینال کمیابی که نصف ماده و نصف نر است

در حیاط خلوتی در شهر اری ایالت پنسیلوانیا یک کاردینال غیرمعمول ظاهر شده است که خصوصیات پرنده نر و ماده را با هم دارد. دانشمندان آن را اصطلاحا یک موجود گینادرومورف (gynandromorph) می‌نامند. پرنده‌ای که در آن سوی پنجره در حال جنب‌و‌جوش بود، شاید عجیب‌ترین چیزی بود که شیرلی و جفری کالدول تا به حال دیده بودند. سمت چپ پرنده دارای سایه‌های خاکستری رنگی بود (که ویژگی کاردینال ماده است) و سمت راست آن دارای علامات سرخ‌رنگی بود (که مختص کاردینال نر است).

پژوهشگران عقیده دارند که این پرنده یک نوع کمیاب گینادرومورف دوطرفه‌ است که نصف ماده و نصف نر است. اگرچه درمورد این پدیده‌ی غیرمعمول دانش چندانی نداریم اما این تقسیم جنسی تاکنون در بین برخی پرندگان، خزندگان، پروانه‌ها و سخت‌پوستان گزارش شده است. بدون تجزیه‌و‌تحلیل ژن‌ها با استفاده از یک آزمایش خون یا کالبدگشایی، کسی نمی‌تواند مطمئن باشد که این پرنده یک گینادرومورف است اما بنا به گفته‌ی دانیل هوپر، زیست‌شناس تکاملی دانشگاه کورنل، تقسیم پرها از وسط علامت یک رویداد نادر است. او گفت که از لحاظ تئوری یک موجود گینادرومورف می‌تواند در اثر تلفیق دو جنین در حال رشد که جداگانه بارور شده‌اند، ایجاد شود. همچنین ممکن است که ماده تخمکی تولید کند که حاوی هر دو کروموزوم جنسی او یعنی Z و W باشد و سپس این تخمک با دو اسپرم بارور شود که هر کدام داری یک کروموزوم Z هستند. در حالی که کروموزوم‌های جنسی انسان با نشانه‌های XX برای ماده‌ها و XY برای نرها نشان داده می‌شوند، پرندگان ماده ZW و پرندگان نر ZZ هستند. دانشمندان دقیقا مطمئن نیستند که چگونه یک تخم می‌تواند جوجه‌ای تولید کند که دارای هر دو نوع سلول‌های ZW و ZZ باشد.

کاردینالی که به‌نظر می‌رسد نصف ماده و نصف نر باشد، در حیاط خانه‌ای در شهری اری آشیانه کرده است

این تقسیم از وسط پرنده اتفاق می‌افتد زیرا الگوی توسعه‌ی مهره‌داران حالت متقارن و دوطرفه‌ای دارد. هرچند یک طرف به میزان زیادی ZW و طرف دیگر ZZ خواهد بود، اما نتایج یک مطالعه‌ نشان داده است که در برخی از نواحی بدن پرنده مخلوط دو سلول کنار هم قرار دارند. اما اساسا، هر طرف از پرنده به‌طور عمده‌ای خواهر یا برادر طرف دیگر خواهد بود. علاوه بر ژن‌هایی که روی جنسیت اثر می‌گذارند، ژن‌های دیگر نیز تحت‌تاثیر این پدیده قرار می‌گیرند.

فرایند تعیین جنسیت در پستانداران توسط ژنی کنترل می‌شود که روی کروموزوم Y قرار گرفته است و موجب تحریک رشد و توسعه‌ی بیضه‌ها می‌شود؛ هورمون‌های بیضه‌ها روی توسعه‌ی دیگر بخش‌های بدن موجود اثر می‌گذارند. دکتر هوپر گفت: «به‌همین خاطر است که گینادرومورف در میان پستانداران اینقدر نادر است».

او هیچ دلیلی نمی‌بیند که احتمال بروز حالت ترکیب جنسی در میان کاردینال‌ها نسبت‌به دیگر موجودات بیشتر باشد. در واقع احتمالا این اختلاف شدید رنگ پرنده‌ی ماده و نر است که موجب می‌شود این پرنده بیشتر مورد توجه قرار گیرد. کاردینال‌های ماده، خاکستری رنگ و نسبت‌به جفت‌های درخشان و رنگین‌تر خود کم سر‌و‌صداتر هستند. کاردینال‌های نر رنگی قرمز دارند، بیشتر آواز می‌خوانند و صداهای پیچیده‌تری هم برای اعلام قلمرو و هم برای جذب جفت از خود تولید می‌کنند.

کاردینالی که از سمت راست ظاهرا نر است ولی از سمت چپ ماده به‌نظر می‌رسد

در سال ۲۰۰۸ برین پیر، استاد زیست‌شناسی دانشگاه ایلینوی به مطالعه‌ی کاردینالی پرداخت که همین حالت را داشت. طی دو سال او بارها برای دیدن این کاردینال به حیاط خانه‌ی یک دبیر زیست‌شناسی بازنشسته می‌رفت. این کاردینال سمت راستش به رنگ کاردینال‌های ماده و سمت چپش به رنگ کاردینال‌های نر بود. دکتر پیر که متخصص رفتار گاومرغ‌ها بود، امیدوار بود ببیند که آیا این کاردینال بیشتر مانند یک کاردینال نر رفتار می‌کند یا یک کاردینال ماده. متاسفانه او هرگز این پرنده را با دیگر پرنده‌ها ندید. هرچند او با این مفهوم که این کاردینال تنها بود، موافق نبود. او می‌گفت: «بسیاری از کاردینال‌ها در دنیای طبیعی جفتی پیدا نمی‌کنند». دکتر پیر در طول دو زمستان این پرنده را تحت‌نظر داشت اما سرانجام این پرنده از آن حیاط توسط کاردینال نری که به‌شدت از قلمرو خود دفاع می‌کرد، بیرون انداخته شد و دیگر دیده نشد.

در حالی که پرندگان دارای یک جفت تخمدان هستند، ولی فقط تخمدان سمت چپ آن‌ها فعال است. براین اساس از لحاظ تئوریکی امکان‌پذیر است که کاردینال مذکور بتواند تخم بگذارد.

او انتظار دارد فرزندان این کاردینال از لحاظ ژنتیکی معمولی باشند زیرا سلول‌های تخم او تنها یک کروموزوم جنسی خواهند داشت. دکتر هوپر گفت علاقمند است که بتواند این پرنده را به‌طور عمیق مورد مطالعه قرار دهد تا چیزهای بیشتری درمورد ژنتیک آن متوجه شود و نیز بتواند عملکردهای مغز او را درک کند: در گینادرومورف‌ها نیمی از مغز ماده و نیمی از مغز نر است.

در پرنده‌های آوازه‌خوان، جنس نر نسبت‌به جنس ماده، اتصالات عصبی بسیار بیشتری در مغز خود دارد. این وضعیت به آن‌ها اجازه می‌دهد که صداهای پیچیده‌ای تولید کنند. دکتر هوپر در این مورد کنجکاو است که چگونه این وضعیتِ مغز، روی توانایی یادگیری، ارزیابی و تولید صدا و نیز میل او برای انجام این کار تاثیر می‌گذارد. او در ایمیلی نوشت:

من این وضعیت را تصور می‌کنم. در این حالت، یک شبکه‌ی عصبی کامل برای تولید صدا یا ترکیب درست هورمونی برای اینکه پرنده را تحریک به آوازخوانی کند، وجود ندارد (حتی اگر او بتواند).

جاش یانر، پژوهشگر دانشگاه نوادا می‌گوید پروانه‌ها هم می‌توانند گینادرومورف باشند. او در پژوهش خود متوجه شد که بال‌های پروانه‌های گینادرومورف شبیه بال‌های پروانه‌های معمولی است، ولی رنگ‌های نر و ماده روی یک حشره دیده می شوند. دکتر یانر گفت که دستگاه تناسلی هر پروانه‌ی گینادرومورف با بقیه فرق دارد. چیزی که درک آن می‌تواند به دانشمندان در کسب دانش درمورد قوانین توسعه کمک کند.

شیرلی کالدول از این فرصت به‌دست آمده برای تماشای این کاردینال لذت می‌برد و معتقد است که این چیزی است که یکبار در زندگی انسان پیش می‌آید و به این وسیله، او دانش بیشتری درمورد این پرنده به دست می‌آورد.