Они могут быть сводными (если дети у обоих супругов от предыдущих браков, тогда "отец" тут не биологическая категория).
Они могут быть единокровными официально, но при этом девушка знает, что ее маман родила от другого.
Мальчик может быть внебрачным сыном отца, тогда "не брат" тут юридическое и психологическое понятие (с учетом 80-х я за этот вариант, кстати).
Это просто навскидку, можно, наверное, и еще варианты придумать.

Насчет поведения хорошая теория.