蓝头濑鱼是一种生存在加勒比海域的珊瑚礁中的小鱼，它们通常会组成一个小群体在海水中生存。在每个群体中，通常只有一条雄性的蓝头濑鱼，它在众多雌性鱼中占支配地位，指挥着群体的一切行动。

如果某个群体失去了唯一的雄性蓝头濑鱼后，就会发生一些不寻常的事情：群体中最大的雌性蓝头濑鱼就会改变性别成为雄性。她的某些行为几分钟内就改变了。但是身体中的改变需要的时间会长一点，在不到十天的时间里，那条雌性蓝头濑鱼的卵巢就逐渐变成了产生精子的精巢。21天后，它彻底变换为雄性雌性蓝头濑鱼。

蓝头濑鱼是如何改变性别的，为什么进化选择了这个系统？在研究这个问题的时候，科学家们还抛出了另一些问题——鉴于鱼类与哺乳动物共享决定性别的基因，对这一点的理解是否能为人类和其他动物的性行为提供新的视角？简单来说就是，人类和其他动物是否也可以自然地转变性别？

首先，科学家们在研究蓝头濑鱼是如何改变性别时，发现引发蓝头濑鱼和其他一些物种性别变化的诱因是群体性的。当雄鱼被移走时，最大的雌鱼立即感觉到它的不在，并在同一天采取完全的雄性繁殖行为。

这一群体诱因如何转化为个体作用仍然是个谜，科学家认为它可能涉及到压力。高水平的应激激素皮质醇与其他鱼类和爬行动物基于温度的性别决定有关。皮质醇可能通过影响性激素水平改变生殖功能。压力可能是将环境信息转化为性别变化的统一机制。

研究追踪了20000多条蓝头濑鱼的基因在雌雄转化过程中的活性变化。不出所料，科学家发现，当群体中失去了唯一的雄性后，那条最大的雌性蓝头濑鱼产生雌性激素（雌激素）的基因表达会迅速关闭，而产生雄性激素（雄激素）的基因表达也会迅速开启。雌性所需的数百个其他基因（包括产生卵子成分的基因）也会逐渐关闭，而男性所需的基因（包括产生精子成分的基因）也会开启。

研究人员还注意到蓝头濑鱼在发育过程中的重要基因活性的变化，这些基因在性别决定中的作用尚不清楚。这包括已知的基因“表观遗传”调节其他基因的活性。

科学家们又把研究的方向转向了表观遗传学，表观遗传学指的是“高于基因”的调控。例如，有许多鱼类和爬行动物物种的胚胎发育的性别是由环境因素决定的，例如卵孵化的温度。性别不是由不同的基因决定的，而是由影响这些基因活性的环境决定的。类似的机制也会调节鱼类成年后的性别变化，因此表观遗传学可能对将群体诱因转化为个体作用的研究很重要。

但令人惊讶的是，科学家们看到了一些活跃在胚胎和干细胞中的强大基因的启动。这些基因使细胞保持中性胚胎样状态，从中可以成熟分化成任何组织类型。它们还可以使分化的细胞恢复到胚胎样状态。举个简单的例子，这些基因可以使得干细胞成熟分化成皮肤细胞，也可以使得皮肤细胞恢复到原始状态。然而，这种涉及到逆转细胞分化的过程，是否能够解释蓝头濑鱼的卵巢转变为精巢？科学家们仍然无法确定，还为此争论了几十年。

相比之下，人类和其他哺乳动物，通常是通过雄性Y染色体上的一个基因来决定性别的。这个基因触发胚胎中睾丸的形成，睾丸释放雄性激素，并引导婴儿的雄性发育。人类的性别基因系统远不如鱼类或爬行动物那么灵活。目前没有证据表明任何环境因素会影响哺乳动物胚胎的性别决定，更不用说会引起成人类的性别变化了。这种非灵活性，是人类性别自然转换上的一个“硬限制”，目前来说人类绝对不可能像蓝头濑鱼一样可以自然转换性别。