Якщо в популяції папороті Lygodium japonicum стає багато жіночих особин, вони за допомогою спеціального гормону збільшують число «чоловіків» у наступному поколінні.
Стать для свого потомства папороті Lygodium japonicum вибирають в буквальному сенсі шляхом демократичного голосування, тільки «голосом» тут служать спеціальні хімічні речовини. Щоб зрозуміти, що тут відбувається, потрібно згадати особливості життєвого циклу, властивого папоротикоподібним. Як відомо, у цих найдавніших рослин чергуються два покоління, безстатеве і статеве. Безстатеві особини (саме ті, які нам зовні добре знайомі, великі і з характерним листям) називаються спорофітами і виробляють суперечки, з яких проростає статеве покоління, гаметофіти. Вони можуть бути чоловічими, жіночими або гермафродитними, і виробляють вже не суперечки, а статеві клітини (гамети), які при заплідненні зливаються разом, після чого дають початок спорофіту.
Макото Мацуоко (Makoto Matsuoka) з Нагойського університету (Японія) разом з колегами виявив, що старі гаметофіти можуть впливати на стать особин молодше за допомогою гібберелінового гормону, що стимулює розвиток чоловічих статевих органів. Виділяють гормон у зовнішнє середовище жіночі гаметофіти, але при синтезі додають до його молекули особливу хімічну групу, яка допомагає молодим особинам увібрати його в себе. Після того, як гіббереллін потрапив у молодий гаметофіт, у рослині активуються гени, необхідні для активації гормону - таким чином хімічний сигнал спрацьовує, і гаметофіт «стає чоловіком». Результати досліджень опубліковані в журналі Science, коротко про них пише портал Nature News.
Для чого це потрібно? Для того, щоб збалансувати співвідношення статей у спільноті. Якщо серед статевого покоління у папороті переважають особини тієї чи іншої статі, то виходить, що не всі зможуть знайти собі пару - тобто ймовірність запліднення для різнополих клітин від різних рослин знижується. І тоді нові гаметофіти стають гермафродитами і запліднення відбувається за участю статевих клітин однієї і тієї ж рослини. Але самозабезпечення зменшує генетичну варіабельність популяції і збільшує шанси поганих мутацій проявити себе. Якщо ж у папороті є інструмент, який дозволяє змістити співвідношення в потрібний бік, то поява самооплідних гермафродитів популяції не загрожує.
Звичайно L. japonicum не аналізують склад популяції, просто якщо жіночих гаметофітів стає особливо багато, то багато утворюється і гібберелліна, а значить, тим більше молодих гаметофітів придбають чоловічий пол. Тобто хімічне «голосування» тут відбувається весь час, причому активно «голосують» тільки жіночі особини.
Рік тому дослідники з Медичної школи Стенфордського університету (США) зуміли підтвердити стару гіпотезу, що ссавці можуть впливати на співвідношення статей у власному потомстві, проте механізм у цьому випадку залежить від соціального статусу матері і носить ймовірнісний характер. У випадку ж з папороті ми маємо справу з прямим хімічним впливом всієї популяції на пів наступного покоління.