La biología reproductiva de los hermafroditas, ha sido un aspecto intrigante durante mucho tiempo. La dicogamia, proceso en el que los órganos sexuales masculinos y femeninos maduran en momentos diferentes, es una estrategia reproductiva única entre los peces teleósteos y ha sido un factor clave en la explicación de su éxito durante la evolución. Sin embargo, se sabe muy poco sobre las vías moleculares que subyacen a su cambio de sexo.
En una investigación realizada, se ha examinado la expresión génica relativa en varios grupos y ha permitido explorar los patrones de expresión diferencial a lo largo de todo el proceso. Los peces payasos (Amphiprion ocellaris), viven en conjuntos sociales que consiste en una pareja monógama constituida por una hembra dominante, siempre la más grande en tamaño, rodeada de un varón y de un número variable de individuos juveniles, inmaduros sexualmente y de tamaño más pequeño.
Ya en otras especies se ha evidenciado el cambio de sexo; sin embargo, esta transformación en los peces payaso, presenta una excepción interesante, ya que el proceso está controlado por razones sociales; es decir, el macho no cambia el sexo cuando alcanza un determinado tamaño, sino después de la desaparición del sexo femenino.
Si la hembra dominante de una familia muere, todos los subordinados aprovechan la oportunidad de ascender en rango y crecer. El macho está listo para convertirse en la hembra y cambia de sexo rápidamente para asumir la posición vacante; evidentemente, esto abre la oportunidad de los individuos juveniles en completar la pareja reproductora al convertirse en un macho adulto, en un breve periodo de tiempo. Esta capacidad permite la formación de una nueva pareja reproductora, evitando la necesidad de viajar a través del peligroso arrecife.
Concebidos y diseñados los experimentos, escogidos los especímenes a ser estudiados, se procede a realizar el trabajo de campo y las pruebas de laboratorio. En la investigación se pudo observar que poco después de retirar la hembra, el repertorio de comportamiento cambia. El macho se muestra agresivo y dominante y aunque se sabe muy poco acerca de los mecanismos neurales que orquestan el cambio de sexo en los peces, está claro que el cerebro interviene directamente en estas alteraciones de comportamiento.
Estos cambios en la actividad neuronal relativa en el cerebro del pez macho, se transmite a lo largo del eje hipotálamo-hipofisario-gonadal. Los receptores en el tejido gonadal reciben las señales hormonales y las reabsorben, o se extienden para completar el cambio de sexo.
Este proceso implica una reorganización completa del tejido gonadal. La gónada de los machos funcionales es una ovotestis, con la presencia de tejidos tanto testiculares como ováricos. Sin embargo, mientras que los testículos son maduros, el ovario se encuentra en una fase inmadura. El macho entra en la fase de transición y comienza a cambiar de sexo, un proceso que se caracteriza por la degeneración progresiva de los testículos concomitantes con la proliferación del tejido de ovario. Al final de la fase de transición se reabsorbe el tejido testicular y se completa el proceso. Toda la fase transicional ocurre en un tiempo que no supera los 30 días.
El estudio proporciona una fuerte evidencia de la importancia de la maquinaria androgénica, tanto en el cerebro y la gónada; constituye el primer estudio de todo el genoma de una especie, durante el cambio de sexo y proporciona información detallada sobre la reestructuración gonadal en hermafroditas protándricos (cambio de sexo de macho a hembra) y el mecanismo genético que lo regula.