https://frosthead.com

Forskere oppdager den genetiske grunnen til at fugler ikke har peniser

Relatert innhold

  • Biologer er partiske mot penis

Utviklingen av fugleembryoer har forgjengerne av penis, viser det seg, men et genetisk signal får peniscellene til å dø av under svangerskapet. Bilde via Wikimedia Commons / Habib M'henni

Se nærmere på nesten hvilken som helst hannfugl - si en han, hauk eller til og med en skallet ørn - og du vil merke at de mangler noe tilstedeværende hos de fleste hanndyr som har sex via intern befruktning. Nemlig en penis.

Med noen få unntak (for eksempel strutser, ender og gjess), har hanlandsfugler ingen ytre kjønnsorganer. I stedet for å bruke en penis til å befrukte en hunns egg under parring, kaster de ut sæd fra cloacaen - en åpning som også brukes til å skille ut urin og avføring - direkte i cloacaen til en kvinne (manøveren er kjent under det berørende romantiske navnet “cloacal kysse").

Den evolusjonære grunnen til at disse fuglene ikke har peniser forblir et mysterium. Men ny forskning har endelig kastet lys over de genetiske faktorene som hindrer mannlige landfugler i å vokse peniser når de modnes.

Som beskrevet i en artikkel publisert i dag i Current Biology, fastslo forskere fra University of Florida og andre steder at de fleste typer høns faktisk har peniser i en tidlig embryonal tilstand. Når de utvikler seg, utløser et gen som heter Bmp4 en kaskade av kjemiske signaler som får cellene i den utviklende penis til å dø av og visne bort.

Teamet, ledet av Martin Cohn og doktorgradsstudent Anna Herrera, sammenlignet den embryonale utviklingen av to typer landfugler som mangler peniser (kyllinger og vaktler) med to arter av vannfugler som har kveilete peniser som kan være langstrakte (gjess og ender). Ved hjelp av et elektronmikroskop fant de ut at i de tidlige stadiene av utviklingen hadde mannlige embryoer fra begge disse gruppene penisforløpere.

Et elektronmikroskop av den utviklende penis i et kyllingembryo (vist i rosa), før Bmp4- genet aktiveres og får cellene til å dø. Bilde via AM Herrera og MJ Cohn, University of Florida

Men rett etterpå, for kyllinger og vaktler, aktiveres Bmp4- genet i cellene på tuppen av de utviklende peniser. Dette genet utløser syntesen av et bestemt protein kalt Bmp4 (beinmorfogenetisk protein 4), noe som fører til kontrollert død av cellene i dette området. Når resten av fugleembryoet utvikler seg, krymper penisen bort og produserer til slutt den beskjedne prototallusen som finnes på fuglene som voksne.

For å bekrefte Bmp4 - genens rolle, blokkerte forskerne den kjemiske signalveien som det utløser celledød gjennom, og fant ut at kyllingembryoene utviklet fullverdige peniser. I tillegg utførte forskerne det motsatte eksperimentet med andembryoer, og kunstig aktiverte Bmp4- signalet i cellene på spissen av den utviklende penis, og fant ut at ved å gjøre det fikk penis til å slutte å vokse og komme seg bort som det pleier å gjøre hos kyllinger.

De fleste hannfugler, inkludert kylling og vaktel, har ingen peniser, men ender og gjess har kveilete peniser som kan måle opptil 9 inches i lengde. Disse trekker seg tilbake når de ikke er i bruk. Bilde via Current Biology / Herrera et. al.

Å vite genetikken bak disse fuglenes mangel på peniser forklarer ikke hvilken evolusjonær fordel det kan gi, men forskerne har noen ideer. Mannlige ender er for eksempel beryktet for å ha sex med kvinner med makt; derimot, det faktum at de fleste landfugler ikke har noen penis, betyr at kvinner har mer kontroll over deres reproduktive skjebne. Dette kan teoretisk sett tillate dem å være mer valgfrie overfor kameratene, og velge menn av høyere kvalitet generelt.

Selvfølgelig kan alt dette få deg til å undre deg: Er det virkelig et poeng å studere fuglene som mangler fugler? Som bemerket etter brouhahaen som brøt ut for noen måneder siden over føderalt finansiert forskning om andepiser, kan forskning på tilsynelatende esoteriske aspekter av den biologiske verden - og egentlig den naturlige verden som helhet - gi veldig virkelige fordeler for menneskeheten på lang sikt.

I dette tilfellet kan en bedre forståelse av genetikk og kjemiske signaler som er ansvarlig for utviklingen av organet, ha applikasjoner som strekker seg mye lenger enn til og med andens penis. Mange av opplysningene om embryonal utvikling - inkludert Bmp4- genet og tilhørende protein - er svært konserverte, evolusjonært, noe som betyr at de er delt mellom mange forskjellige arter, inkludert både fugler og mennesker. Så å undersøke den embryonale utviklingen av til og med dyr som bare er fjernt beslektet med oss, som fugler, kan en dag hjelpe oss med å bedre forstå hva som skjer når menneskelige fostre er i livmoren og kanskje gjøre det mulig for oss å adressere medfødte feil og andre deformiteter.

Og hvis det ikke gjør det for deg, er det også bare den forbløffende rareheten ved å se andepisler utløpe i sakte film. Gjør deg klar:

Forskere oppdager den genetiske grunnen til at fugler ikke har peniser