Растения и животные, которые могут в течение жизни изменять свой пол с мужского на женский и обратно, долгое время считались биологическими редкостями и вызывали удивление даже среди ученых. Однако выполненные во второй половине XX века исследования показали, что изменение пола свойственно довольно многим живым организмам. Это явление имеет приспособительный характер и позволяет растениям и животным производить больше потомков в определенных условиях.

Поскольку с увеличением размера самка может продуцировать больше икры, все крупные экземпляры широко распространенных креветок-пандалид являются особями женского пола. Самцам же этих креветок величина не дает никакого преимущества. Как результат, все креветки-пандалиды начинают жизнь самцами, а когда вырастают становятся самками. Причем, факторы окружающей среды в значительной степени влияют на время наступления перемены пола: в северных районах, где отмечаются более низкие температуры, эти ракообразные значительно дольше чем в южных остаются самцами. Интенсивность промысла может также воздействовать на перемену пола: когда чрезмерный вылов сокращает количество крупных самок в районе, изменение пола самцов происходит в более раннем возрасте.

Другим примером такого превращения является маленькая рыба-клоун, обитающая среди щупалец морских анемон. Мелкие и молодые самцы этой рыбы живут единобрачно с более крупными, старшими самками. Сочетание маленький самец — большая самка максимально увеличивает плодовитость пары. Но когда самка погибает, ее партнер-самец изменяет пол, а другой более мелкий, юный самец проскальзывает внутрь анемоны, чтобы занять освободившуюся вакансию.

Одним из наиболее ярких примеров перемены пола в другом направлении — от самки к самцу, являются синеголовые губаны — рыбы, населяющие коралловые рифы у берегов Панамы. Поскольку на маленьких рифах мелкие самцы изгоняются своими более крупными соперниками прочь с участков, на которых происходит размножение, и, таким образом, имеют значительно меньше возможностей продолжить свой род, огромное большинство губанов начинают свою жизнь как самки. Самцами они становятся лишь когда вырастают достаточно крупными, чтобы побеждать в борьбе за нерестовый участок.

Но чемпионом по перемене пола, пожалуй, является растение, называемое трехлистной ариземой. Появляясь из лесной подстилки рано весной, оно начинает жизнь как особь мужского пола. Через 3–5 лет, когда вырастает его подобный луковице корень с запасами питательных веществ, растение превращается в особь женского пола, способную продуцировать семена. Однако если климатические условия становятся неблагоприятными, женское растение трехлистной ариземы может легко опять стать особью мужского пола, сохраняя свои ресурсы до более лучших времен, чтобы вновь нести бремя материнства. Причем бывает, что такое повторяется в течение жизни неоднократно.

Современные знания помогают объяснить, почему для некоторых животных полезно изменять пол. Однако, они ничего не говорят каким образом запускается в действие сам механизме изменения. Исследования, проведенные с маленькой коралловой рыбкой антиасом, обитающей у берегов Японии и Филиппин, позволили найти некоторые ключи к решению этой проблемы. Ученые обнаружили, что когда удаляются три из девяти самцов в группе рыб, равное количество самок изменяет пол. Но самки растягивают этот процесс почти на два дня, даже если все самцы будут удалены. Эти результаты свидетельствуют, что существует иерархия в стае данных рыб. Самка, занимающая ведущее место в группе, первой изменяет пол. Когда она завершает, то каким-то образом дает сигнал другим самкам и некоторые из них также начинают аналогичное изменение.

У растений механизм перемены пола изучен лучше чем у животных. Когда существует избыток влаги и питательных веществ, женский гормон, вырабатываемый в корнях, перемещается вверх по стеблю и цветы становятся женскими. Но в случае засухи или каких-то других неблагоприятных условий, уровень воды и женского гормона в стебле сокращается. Это позволяет, мужскому гормону, вырабатываемому в листьях, определять пол цветка.