Связанный контент
- Биологи склонны к пенису
Оказывается, у развивающихся эмбрионов птиц есть предшественники полового члена, но генетический сигнал заставляет клетки полового члена отмирать во время беременности. Изображение через Wikimedia Commons / Habib M'henni
Внимательно рассмотрите почти любую наземную птицу мужского пола - скажем, петуха, ястреба или даже белоголового орлана - и вы заметите, что им не хватает чего-то, присутствующего у большинства животных мужского пола, которые занимаются сексом посредством внутреннего оплодотворения. А именно, пенис.
За некоторыми исключениями (такими как страусы, утки и гуси), у самцов домашней птицы нет внешних половых органов. Вместо того, чтобы использовать пенис для оплодотворения яйцеклеток самки во время спаривания, они выбрасывают сперму из клоаки - отверстия, также используемого для выделения мочи и кала, - прямо в клоаку самки (этот маневр известен под трогательно романтичным названием «клоакал»). поцелуй").
Эволюционная причина, по которой у этих птиц нет пенисов, остается загадкой. Но новое исследование, наконец, пролило свет на генетические факторы, которые мешают наземным птицам мужского пола расти по мере взросления.
Как описано в статье, опубликованной сегодня в Current Biology, исследователи из Университета Флориды и других стран определили, что большинство видов наземных птиц действительно имеют пенисы в раннем эмбриональном состоянии. Затем, когда они развиваются, ген Bmp4 запускает каскад химических сигналов, который заставляет клетки развивающегося полового члена отмирать и отмирать.
Команда, возглавляемая Мартином Коном и аспирантом Анной Эррерой, сравнила эмбриональное развитие двух типов наземных птиц, у которых отсутствуют пенисы (цыплята и перепела), с двумя видами водоплавающих птиц, у которых спиральные пенисы могут удлиняться (гуси и утки). Используя электронный микроскоп, они обнаружили, что на ранних стадиях развития у мужских эмбрионов обеих групп были предшественники полового члена.
Электронный микроскоп развивающегося полового члена у куриного эмбриона (показан розовым цветом ) до того, как ген Bmp4 активируется и вызывает гибель его клеток. Изображение через AM Herrera и MJ Cohn, Университет Флориды
Но вскоре после этого для цыплят и перепелов ген Bmp4 активируется в клетках на кончиках развивающихся пенисов. Этот ген запускает синтез определенного белка под названием Bmp4 (костный морфогенетический белок 4), что приводит к контролируемой гибели клеток в этой области. По мере развития остальной части эмбриона птицы половой член сжимается, в конечном итоге образуя скромный протофаллос, обнаруженный у птиц во взрослом возрасте.
Чтобы подтвердить роль гена Bmp4, исследователи искусственно заблокировали химический сигнальный путь, через который он запускает гибель клеток, и обнаружили, что у куриных эмбрионов развивались полноценные пенисы. Кроме того, исследователи выполнили противоположный эксперимент с эмбрионами утки, искусственно активируя сигнал Bmp4 в клетках на кончике развивающегося полового члена, и обнаружили, что это заставило половой член перестать расти и исчезать, как это обычно происходит у цыплят.
У большинства птиц мужского пола, включая курятину и перепела, нет пенисов, но у уток и гусей есть спиральные пенисы, длина которых может достигать 9 дюймов. Они убираются, когда не используются. Изображение с помощью Current Biology / Herrera et. и др.
Знание генетики, стоящей за отсутствием пениса у этих птиц, не объясняет, какую эволюционную пользу это может принести, но у исследователей есть некоторые идеи. Например, утки-мужчины славятся тем, что занимаются сексом с женщинами силой; напротив, тот факт, что большинство наземных птиц не имеет полового члена, означает, что самки имеют больше контроля над своей репродуктивной судьбой. Это может теоретически позволить им быть более разборчивыми по отношению к своим партнерам и выбирать более качественных мужчин в целом.
Конечно, все это может заставить вас задуматься: есть ли смысл изучать отсутствующие пенисы птиц? Что ж, как отмечалось после суеты, разразившейся несколько месяцев назад из-за финансируемых федеральными властями исследований по утиным пенисам, исследования, казалось бы, эзотерических аспектов биологического мира - и, действительно, естественного мира в целом - могут принести очень реальную пользу человечеству в долгосрочной перспективе.
В этом случае лучшее понимание генетики и химических сигналов, ответственных за развитие органа, может иметь приложения, которые простираются намного дальше, чем даже пенис утки. Многие особенности эмбрионального развития, в том числе ген Bmp4 и связанный с ним белок, являются высоко консервативными, эволюционно, что означает, что они разделены между многими различными видами, включая как птиц, так и людей. Таким образом, исследование эмбрионального развития даже животных, которые только отдаленно связаны с нами, таких как птицы, может однажды помочь нам лучше понять, что происходит, когда человеческие зародыши находятся в утробе матери, и, возможно, позволит нам устранить врожденные дефекты и другие уродства.
И если это не сработает для вас, то есть просто поразительная странность, наблюдая, как утиные пенисы разворачиваются в замедленном темпе. Готовьтесь:
