https://frosthead.com

Forskere opdager den genetiske årsag til, at fugle ikke har penis

Relateret indhold

  • Biologer er partiske mod penis

Udviklingen af ​​fugleembryoer har penisforløbere, viser det sig, men et genetisk signal får peniscellerne til at dø ud under drægtighed. Billede via Wikimedia Commons / Habib M'henni

Se nærmere på næsten enhver mandlig fugl - f.eks. En haner, høge eller endda en skaldet ørn - og du vil bemærke, at de mangler noget til stede i de fleste mandlige dyr, der har sex via intern befrugtning. Nemlig en penis.

Med et par undtagelser (som strudser, ænder og gæs) har hanhunde ingen eksterne kønsorganer. I stedet for at bruge en penis til at befrugte en kvindes æg under parring, sprøjter de sædceller ud af deres cloaca - en åbning, der også bruges til at udskille urin og fæces - direkte i cloaca af en kvindelig (manøvren er kendt under det rørende romantiske navn “cloacal kys").

Den evolutionære grund til, at disse fugle ikke har peniser, forbliver et mysterium. Men ny forskning har endelig kastet lys på de genetiske faktorer, der forhindrer, at mandlige landfugle vokser penise, når de modnes.

Som beskrevet i en artikel, der blev offentliggjort i dag i Aktuel biologi, konstaterede forskere fra University of Florida og andre steder, at de fleste typer jordfugle faktisk har peniser, mens de var i en tidlig embryonal tilstand. Når de udvikler sig, udløser et gen kaldet Bmp4 en kaskade af kemiske signaler, der får cellerne i den udviklende penis til at dø ud og visne væk.

Holdet, ledet af Martin Cohn og kandidatstuderende Anna Herrera, sammenlignede den embryonale udvikling af to typer landfugle, der mangler peniser (kyllinger og vagtel) med to arter af vandfugle, der har snoede peniser, der kan være langstrakte (gæs og ænder). Ved hjælp af et elektronmikroskop fandt de, at mandlige embryoner fra begge disse grupper i de tidlige stadier af udviklingen havde penisforløbere.

Et elektronmikroskop af den udviklende penis i et kyllingembryo (vist i lyserød), før Bmp4- genet aktiveres og får dets celler til at dø. Billede via AM Herrera og MJ Cohn, University of Florida

Men kort efterpå, for kyllinger og vagtler, aktiveres Bmp4- genet i cellerne ved spidserne af de udviklende peniser. Dette gen udløser syntesen af ​​et bestemt protein kaldet Bmp4 (knoglemorfogenetisk protein 4), hvilket fører til kontrolleret død af cellerne i dette område. Når resten af ​​fugleembryoet udvikler sig, krymper penis væk og producerer i sidste ende den beskedne prototallus, der findes på fuglene som voksne.

For at bekræfte Bmp4 - genens rolle blokerede forskerne kunstigt den kemiske signalveje, gennem hvilken det udløser celledød, og fandt, at kyllingemembryerne fortsatte med at udvikle fuldgyldige peniser. Derudover udførte forskerne det modsatte eksperiment med ænderembryoer, idet de kunstigt aktiverede Bmp4- signalet i cellerne på spidsen af ​​den udviklende penis, og fandt, at ved at gøre dette fik penis til at stoppe med at vokse og hvor som helst væk, som det plejer at gøre hos kyllinger.

De fleste mandlige fugle, inklusive kylling og vagtel, har ingen peniser, men ænder og gæs har opviklede peniser, der kan måle op til 9 inches i længden. Disse trækkes tilbage, når de ikke er i brug. Billede via Current Biology / Herrera et. al.

At kende genetikken bag disse fuglers mangel på peniser forklarer ikke, hvilken evolutionsfordel det kan give, men forskerne har nogle ideer. Mandlige ænder er for eksempel berygtede for at have sex med kvinder med magt; derimod betyder det faktum, at de fleste landfugle ikke har nogen penis, at hunnerne har mere kontrol over deres reproduktive skæbne. Dette kunne teoretisk set give dem mulighed for at være mere valgfri overfor deres kammerater og vælge mænd af højere kvalitet generelt.

Selvfølgelig kan alt dette få dig til at undre dig: Er der virkelig et punkt i at studere de manglende fuglehunde? Som bemærket efter brouhahaen, der brød ud for et par måneder siden over føderalt finansieret forskning i ænderpeniser, kan forskning i tilsyneladende esoteriske aspekter af den biologiske verden - og virkelig den naturlige verden som helhed - give meget virkelige fordele for menneskeheden På lang sigt.

I dette tilfælde kunne en bedre forståelse af genetik og kemiske signaler, der er ansvarlig for udviklingen af ​​organet, have applikationer, der strækker sig langt længere end endda andens penis. Mange af oplysningerne om embryonal udvikling - inklusive Bmp4- genet og det dertil knyttede protein - er stærkt konserverede, evolutionært, hvilket betyder, at de deles mellem mange forskellige arter, herunder både fugle og mennesker. Så at undersøge den embryonale udvikling af selv dyr, der kun er fjernt beslægtet med os, som fugle, kunne en dag hjælpe os med bedre at forstå, hvad der foregår, når menneskelige fostre er i livmoderen og måske sætte os i stand til at tackle medfødte defekter og andre deformiteter.

Og hvis det ikke gør det for dig, er der også bare den forbløffende underhed ved at se ænder skubbe ud i langsom bevægelse. Vær beredt:

Forskere opdager den genetiske årsag til, at fugle ikke har penis