Damschen/ARCO/naturepl.com
a kakas nemi szervei evolúciós puzzle.
a hiányzó madár pénisz esete régóta rejtély az evolúciós biológiában. De a molekuláris mechanizmus azonosítása, amely szabályozza a madarak péniszvesztését, valamilyen módon megoldja ezt a problémát.
a madárfajok nagyjából 97% – A alig vagy egyáltalán nem sportol fallosz útján, annak ellenére, hogy belső megtermékenyítéssel szaporodik. A Current Biology1-ben ma közzétett tanulmány azt mutatja, hogy a csirke péniszek fejlődését a sejthalált elősegítő jelek rövidítik meg.
“Ez a tanulmány a természetben vagy a tudományban lenne, ha az emberekről szólna” – mondja Richard Prum, a Yale Egyetem Evolúciós ornitológusa, New Haven, Connecticut. “Az egész eredmény teljesen újszerű.”
hím csirkék, amelyek csak egy kezdetleges fallikus csomóval rendelkeznek, spermájukat nőstényekbe pumpálják egy “kloákacsók” segítségével — ez a lépés összenyomja a hím és a nőstény kloákákat, a hulladékkiválasztáshoz és a párosodáshoz használt nyílásokat. Ezzel szemben a kacsák nagy és bonyolultan tekercselt péniszekkel büszkélkedhetnek, amelyek testük hosszának körülbelül felét képesek megmérni2.
a pénisz növekedését szabályozó jelek jobb megértése érdekében Martin Cohn, a Gainesville-i Floridai Egyetem fejlődési biológusa vezette kutatók különbségeket kerestek a fejlődő kacsa és csirke embriók között.
közelről és személyesen
a tudósok kacsára és csirketojásra vágott apró ablakokon keresztül figyelték a pénisz fejlődését. Azt találták, hogy a csirkék kezdetben a kacsákéhoz hasonló péniszeket alkotnak, de a fejlődés kilencedik napján a kialakuló csirke pénisz — az úgynevezett genitális tubercle — megáll és zsugorodik.
“arra számítottunk, hogy néhány kritikus kinövési tényező hiányzik” – mondja Cohn, de a csapat felfedezte, hogy ugyanazok a gének, amelyek a kacsák pénisznövekedését vezérlik, továbbra is erősen kifejeződnek a csirkékben. Van azonban egy alapvető különbség a két faj között. A csirkék megnövekedett Bmp4 — egy fehérje szintjét mutatták, amely elősegíti a sejthalált — a tubercle csúcsa közelében. “Nagyon meglepődtünk” – mondja Cohn.
a kutatók képesek voltak megakadályozni a csirkék nemi sejthalálát azáltal, hogy a tubercle egyik oldalát Nogginnal kezelték, amely fehérje blokkolja a Bmp aktivitását. Egy nap elteltével a Nogginnal kezelt oldal a kezeletlen oldal hosszának körülbelül 6,5-szeresére nőtt. A növekvő kacsacsövek egyik oldalának Bmp4-gyel történő kezelése lokalizált sejthalált és pénisz zsugorodást eredményezett, ami utánozta a hím csirkék normális nemi fejlődését.
Az eredmények azt sugallják, hogy a madarak nemi szerveinek növekedését egy közös program szabályozza, amelyet a Bmp jelzés evolúciós módosításai szabtak testre, mondják a szerzők.
de az adatok nem magyarázzák meg, hogy a csirkék miért dobják el a péniszüket. Cohn szerint a falloszok az evolúció másodlagos következményeként veszhettek el más testrészekben, például végtagokban és fogakban, amelyek fejlődését a Bmp fehérjék is befolyásolják.Bob Montgomerie, a kanadai Ontariói Queen ‘ s University evolúciós biológusa nem ért egyet ezzel. Ő és mások azt sugallták, hogy mivel a kloákacsók együttműködésre van szükség a készséges partnerek között, a nőstény csirkék és más madarak részben kisebb péniszű hímeket választottak ki, hogy elkerüljék a kényszerű párosodást. Túlóra, ez a preferencia átalakította volna a hím madarak nemi szerveit.