hvordan kyllingen mistede sin penis

sagen om den manglende fuglepenis er et langvarigt mysterium i evolutionær biologi. Men identifikationen af en molekylær mekanisme, der styrer penis tab i fugle går nogle måde at løse dette gåde.97% af fuglearter sport lidt eller intet i vejen for en fallus, på trods af reproduktion ved intern befrugtning. En undersøgelse offentliggjort i dag i Current Biology1 viser, at udviklingen af kyllingepeniser er forkortet af signaler, der fremmer celledød.

“dette papir ville være i naturen eller videnskaben, hvis det handlede om mennesker,” siger Richard Prum, en evolutionær ornitolog ved Yale University i ny havn, Connecticut. “Hele resultatet er helt nyt.”

Hankyllinger, der kun har en rudimentær fallisk nub, pumper deres sæd ind i hunner ved hjælp af et ‘cloacal kiss’ — et træk, der presser de mandlige og kvindelige cloacas sammen, åbninger, der bruges til affaldsudskillelse og kopiering. I modsætning hertil kan ænder prale af store og udførligt oprullede peniser, der kan måle omkring halvdelen af deres kroppe2.

for bedre at forstå de signaler, der styrer penisvækst, ledte forskere ledet af Martin Cohn, en udviklingsbiolog ved University of Florida i Gainesville, efter forskelle mellem udvikling af ænder og kyllingembryoner.

tæt og personligt

forskerne så penisudvikling gennem små vinduer skåret i ænder og kyllingæg. De fandt ud af, at kyllinger oprindeligt danner peniser svarende til ændernes, men at omkring den niende udviklingsdag holder den spirende kyllingepenis — kaldet en genital tuberkel — op med at vokse og begynder at krympe.

“vi forventede at finde en kritisk udvækstfaktor manglede,” siger Cohn, men holdet opdagede, at mange af de samme gener, der driver penisvækst i ænder, fortsat blev stærkt udtrykt i kyllinger. Der er dog en vigtig forskel mellem de to arter. Kyllinger viste øgede niveauer af Bmp4 — et protein, der fremmer celledød — nær spidsen af tuberkulet. “Vi var meget overraskede,” siger Cohn.

forskere var i stand til at afværge kønscelledød hos kyllinger ved at behandle den ene side af tuberkulet med Noggin, et protein, der blokerer BMP-aktivitet. Efter en dag voksede den Noggin-behandlede side til omkring 6,5 gange længden af den ubehandlede side. Behandling af den ene side af voksende andeknolde med Bmp4 resulterede i lokal celledød og penis krympning, efterligner normal kønsudvikling hos mandlige kyllinger.

resultaterne antyder, at kønsvækst hos fugle styres af et fælles program, der er tilpasset af evolutionære justeringer i BMP-signalering, siger forfatterne.

men dataene forklarer ikke, hvorfor kyllinger kaster deres peniser. Cohn antyder, at fallusser kan være gået tabt som en sekundær konsekvens af evolution i andre kropsdele såsom lemmer og tænder, hvis udvikling også påvirkes af Bmp-proteiner.Bob Montgomerie, en evolutionær biolog ved Dronningens Universitet i Ontario, Canada, er uenig. Han og andre har antydet, at fordi det kloak kys kræver samarbejde mellem villige partnere, kvindelige kyllinger og andre fugle kan have valgt hanner med mindre peniser til dels for at undslippe tvungen kopulation. Over tid ville denne præference have omformet kønsorganerne hos hanfugle.