據外媒報道，30年來，東京大學副教授Hisayoshi Nozaki一直在東京以西一小時車程的地方訪問相模河並收集藻類樣本，以了解生物如何進化出不同的性別。通過對2007年和2013年從沿河的水壩湖、相模湖和月湖收集的樣本進行新的分析，研究人員發現一種淡水藻類進化出三種不同的性別，它們都能相互成對繁殖。
這種三種性別的現象與雌雄同體略有不同。在通常有兩種性別的物種中，由於不尋常的基因表達，通常存在一個能同時產生雄性和雌性性細胞的雌雄同體個體。許多植物和一些無脊椎動物物種由於正常的基因表達而有三種性別，但這是第一次發現有三種性別的藻類或真菌物種。
Pleodorina starrii藻類的三種性別是雄性、雌性和第三種性別，研究人員稱之為“雙性”，指的是它可以在一個基因型中同時產生雄性和雌性性細胞，並且由於該物種基因的正常表達而存在。這些藻類是有32或64個細胞的生物，有小的移動（雄性）和大的不移動（雌性）性細胞。
“發現一個具有三種性別的物種似乎非常不尋常，但在自然條件下，我認為它可能並不那麼罕見，”發表在《進化》上的研究論文的作者Nozaki說。
Nozaki和他的同事對Pleodorina starrii感興趣，因為它和它的近親進化的“表兄弟”使用不同的性系統，所以它們是研究性如何進化的遺傳學的有用模型。P. starrii在幾十年前就被發現了，但沒有被詳細研究過。
在實驗室里，研究人員可以看到綠色的星形蟲細胞與其他性別的個體在球形菌落中生長。雄性菌落可以通過它們釋放到水中的透明精子包來識別。這些精子包遊動，直到碰到一個雌性群體，然後分裂成單個精子細胞，進入單個雌性細胞並結合起來產生新的一代。
研究人員將菌落分開，然後剝奪它們的營養物質，迫使它們進行有性繁殖。在隔離狀態下，菌落進行無性繁殖，形成其相同基因型的克隆菌落。一種性別的隔離菌落可以與另一種性別的隔離菌落混合，其後代的性別比例可以成為研究人員了解性別決定遺傳學的有用線索。
2006年，Nozaki和東京大學的其他專家率先在P. starrii中發現了一種雄性特異性基因，他們將其命名為OTOKOGI。2010年，他們發現了一組只針對雌性的基因，並將其命名為HIBOTAN，這源於20世紀60年代的一部電影系列。
經過遺傳分析和更多的交配試驗，研究人員最終得出結論，P. starrii有一個”雙性因素”基因，可能位於與OTOKOGI和HIBOTAN性別基因分開的染色體上。遺傳上“雙性”的P. starrii的細胞同時擁有OTOKOGI和雙性因子基因，但是當它們與其他P. starrii菌落進行性繁殖時，它們可以產生正常的雄性或雌性菌落。
遺傳上雄性的P. starrii只具有OTOKOGI雄性型基因，遺傳上雌性的可以只具有雌性型HIBOTAN基因，或者同時具有HIBOTAN和雙性因子基因。
雖然需要更多的實驗來更詳細地了解基因，但研究人員懷疑，雙性因子可能只在雄性OTOKOGI的存在下才會活躍。
“這一發現是可能的，因為我們有非常長期的去野外採集的經驗，以及我們種植和研究藻類的實踐。持續的、長期的研究對於揭開自然界中物種的真實面目非常重要，”Nozaki評論道。