https://frosthead.com

Учените откриват генетичната причина защо птиците нямат пениси

Свързано съдържание

  • Биолозите са насочени към пениса

Оказва се, че развиващите се ембриони на птици имат предшественици на пениса, но генетичен сигнал кара клетките на пениса да отмират по време на бременността. Изображение чрез Wikimedia Commons / Habib M'henni

Погледнете внимателно почти всяка мъжка сухопътна птица - да речем, петел, ястреб или дори плешив орел - и ще забележите, че им липсва нещо присъстващо при повечето мъжки животни, които правят секс чрез вътрешно оплождане. А именно - пенис.

С няколко изключения (като щрауси, патици и гъски), мъжките сухоземни птици нямат външни полови органи. Вместо да използват пенис за оплождане на яйцата на женската по време на чифтосване, те изхвърлят сперматозоидите от клоаката си - отвор, използван и за отделяне на урина и фекалии - директно в клоаката на женска (маневрата е известна с трогателно романтичното име „клоакал целувка ").

Еволюционната причина, поради която тези птици нямат пениси, остава загадка. Но новите изследвания най-накрая хвърлиха светлина върху генетичните фактори, които не позволяват на мъжките сухопътни птици да растат пениси, докато узреят.

Както е описано в статия, публикувана днес в Current Biology, изследователи от Университета на Флорида и на други места определят, че повечето видове сухопътни птици всъщност имат пениси, докато са в ранно ембрионално състояние. След това, докато се развиват, ген, наречен Bmp4, задейства каскада от химически сигнали, които причиняват клетките в развиващия се пенис да умират и да изсъхват.

Екипът, воден от Мартин Кон и абитуриентката Ана Ерера, сравнява ембрионалното развитие на два вида сухопътни птици, на които липсват пениси (пилета и пъдпъдъци), с два вида водоплаващи птици, които имат навити пениси, които могат да бъдат удължени (гъски и патици). Използвайки електронен микроскоп, те открили, че в ранните етапи на развитие мъжки ембриони от двете групи имат предшественици на пениса.

Електронен микроскоп на развиващия се пенис в пилешки ембрион (показан в розово), преди генът Bmp4 да се активира и кара клетките му да загинат. Изображение чрез AM Herrera и MJ Cohn, University of Florida

Но скоро след това, за пилетата и пъдпъдъците, генът Bmp4 се активира в клетките на върховете на развиващите се пениси. Този ген задейства синтеза на определен протеин, наречен Bmp4 (костен морфогенетичен протеин 4), което води до контролирана смърт на клетките в тази област. Докато останалата част от птичия ембрион се развива, пенисът се свива, в крайна сметка произвежда скромния протофалус, открит на птиците като възрастни.

За да потвърдят ролята на гена Bmp4, изследователите изкуствено блокираха пътя на химическата сигнализация, по който тя задейства клетъчната смърт, и откриха, че пилешките ембриони продължават да развиват пълноценни пениси. Освен това, изследователите извършили обратния експеримент с ембриони на патици, изкуствено активирайки сигнала Bmp4 в клетките на върха на развиващия се пенис и установили, че това кара пениса да спре да расте и да изчезне, както обикновено при пилетата.

Повечето мъжки птици, включително пиле и пъдпъдъци, нямат пениси, но патиците и гъските имат навити пениси, които могат да измерят дължина до 9 инча. Те се прибират, когато не се използват. Изображение чрез Current Biology / Herrera et. Ал.

Познаването на генетиката зад липсата на пениси на тези птици не обяснява каква еволюционна полза може да даде, но изследователите имат някои идеи. Мъжките патици, например, са известни с това, че правят секс с женски принудително; за разлика от това, че повечето сухопътни птици нямат пенис означава, че женските имат по-голям контрол върху репродуктивната си съдба. Това теоретично би могло да им позволи да бъдат по-изискани спрямо своите приятели и да изберат като цяло по-висококачествени мъже.

Разбира се, всичко това може да ви накара да се замислите: Има ли наистина смисъл да изучавате липсващите пениси на птиците? Е, както бе отбелязано след брухаха, избухнала преди няколко месеца, чрез финансирани от федерални изследвания изследвания на пениси от патици, изследванията на привидно езотерични аспекти на биологичния свят - и наистина естественият свят като цяло - могат да осигурят много реални ползи за човечеството в дългосрочен план.

В този случай по-доброто разбиране на генетиката и химичните сигнали, отговорни за развитието на органа, би могло да има приложения, които се разтягат много по-далеч дори дори на пениса на патицата. Много от данните за ембрионалното развитие - включително гена Bmp4 и свързания с него протеин - са силно запазени, еволюционно, което означава, че те се споделят между много различни видове, включително птици и хора. Така че изследването на ембрионалното развитие на дори животни, които са свързани само отдалечено с нас, като птиците, може един ден да ни помогне да разберем по-добре какво се случва, когато човешките плодове са в утробата и може би ще ни позволи да се справим с вродени дефекти и други деформации.

И ако това не го направи вместо вас, има и просто изумителната странност да гледате как паническите пениси се развиват в бавно движение. Стегни се:

Учените откриват генетичната причина защо птиците нямат пениси