https://frosthead.com

Vědci objevují genetický důvod, proč ptáci nemají penalizace

Související obsah

  • Biologové jsou zkreslení směrem k penisům

Vyvíjející se ptačí embrya mají prekurzory penisu, ale ukázalo se, že genetický signál způsobuje, že penisové buňky během těhotenství odumřou. Obrázek přes Wikimedia Commons / Habib M'henni

Podívej se zblízka na téměř každého samce suchozemského ptáka - řekněme kohouta, jestřába nebo dokonce orla bělohlavého - a všimnete si, že jim u většiny samců, kteří mají sex prostřednictvím vnitřního oplodnění, chybí něco přítomného. Konkrétně penis.

S několika výjimkami (jako jsou pštrosi, kachny a husy) nemá samice drůbeže žádné vnější sexuální orgány. Namísto použití penisu k oplodnění vajíček samice během páření vypouštějí sperma z jejich kloaky - otvor také používaný k vylučování moči a výkalů - přímo do kloaky ženy (manévr je známý pod dojmem romantického jména „kloakal“) polibek").

Evoluční důvod, proč tito ptáci nemají penisy, zůstává tajemstvím. Nový výzkum však konečně vrhl světlo na genetické faktory, které zabraňují samčím suchozemským ptákům v dospívání růst penisů.

Jak je popsáno v článku publikovaném dnes v Current Biology, vědci z University of Florida a jinde určili, že většina druhů drůbeže ve skutečnosti má penisy v raných embryonálních stavech. Poté, co se vyvíjí, gen zvaný Bmp4 spouští kaskádu chemických signálů, které způsobují, že buňky ve vyvíjejícím se penisu odumírají a uschnou.

Tým vedený Martinem Cohnem a postgraduální studentkou Annou Herrerou porovnával embryonální vývoj dvou typů suchozemských ptáků, kteří postrádají penisy (kuřata a křepelky), se dvěma druhy vodních ptáků, kteří mají stočené penisy, které lze prodloužit (husi a kachny). Pomocí elektronového mikroskopu zjistili, že v raných stádiích vývoje měli samci embryí z obou těchto skupin prekurzory penisu.

Elektronový mikroskop vyvíjejícího se penisu v kuřecím embryi (znázorněno růžově), než se aktivuje gen Bmp4 a způsobí, že jeho buňky odumírají. Obrázek přes AM Herrera a MJ Cohn, University of Florida

Ale brzy poté se u kuřat a křepelek aktivuje gen Bmp4 v buňkách na špičkách vyvíjejících se penisů. Tento gen spouští syntézu konkrétního proteinu zvaného Bmp4 (kostní morfogenetický protein 4), což vede k řízené smrti buněk v této oblasti. Jak se vyvíjí zbytek ptačí embrya, penis se zmenšuje a nakonec vytváří skromný proto-phallus, který se u ptáků vyskytuje jako dospělý.

Aby potvrdili roli genu Bmp4, vědci uměle zablokovali chemickou signalizační cestu, kterou vyvolává buněčnou smrt, a zjistili, že kuřecí embrya pokračovala ve vývoji plnohodnotných penisů. Vědci navíc provedli opačný experiment s embryi kachen, umělým aktivováním signálu Bmp4 v buňkách na špičce vyvíjejícího se penisu a zjistili, že to způsobí, že penis přestane růst a odkud se dostane, jako obvykle u kuřat.

Většina ptáků samců, včetně kuřecích a křepelek, nemá penisy, ale kachny a husy mají stočené penisy, které mohou měřit až 9 palců na délku. Ty se stahují, když se nepoužívají. Obrázek přes aktuální biologii / Herrera et. al.

Znalost genetiky za nedostatkem penisů těchto ptáků nevysvětluje, jaký evoluční přínos by to mohlo přinést, ale vědci mají nějaké nápady. Například mužské kachny jsou proslulé sexuálním násilím se ženami; naopak skutečnost, že většina suchozemských ptáků nemá penis, znamená, že ženy mají větší kontrolu nad svým reprodukčním osudem. To by jim teoreticky mohlo dovolit, aby byli více vybíraví vůči svým kamarádům a celkově si vybrali kvalitnější muže.

To vše vás samozřejmě může zajímat: Existuje opravdu smysl zkoumat chybějící penisy ptáků? Jak je uvedeno po brouhaha, která před několika měsíci propukla kvůli federálně financovanému výzkumu kachenních penisů, výzkum zdánlivě esoterických aspektů biologického světa - a skutečně přírodního světa jako celku - může lidstvu přinést velmi skutečné výhody. v dlouhodobém horizontu.

V tomto případě by lepší porozumění genetickým a chemickým signálům odpovědným za vývoj orgánu mohlo mít aplikace, které se táhnou mnohem dále než dokonce kachní penis. Mnoho údajů o embryonálním vývoji - včetně genu Bmp4 a přidruženého proteinu - je vysoce konzervativní, evolučně, což znamená, že jsou sdíleny mezi mnoha různými druhy, včetně ptáků i lidí. Takže zkoumání embryonálního vývoje i zvířat, která jsou s námi jen vzdáleně příbuzná, jako jsou ptáci, by nám jednoho dne mohlo pomoci lépe pochopit, co se děje, když jsou v lůně lidské plody, a možná nám umožní řešit vrozené vady a jiné deformity.

A pokud to neuděláte za vás, existuje také ohromující podivnost sledování kachních penisů, které se rozkládají ve zpomaleném filmu. Držte se:

Vědci objevují genetický důvod, proč ptáci nemají penalizace