Damschen/ARCO/naturepl.com
organele genitale ale cocoșului sunt un puzzle evolutiv.
cazul penisului de pasăre lipsă este un mister de lungă durată în biologia evoluționistă. Dar identificarea unui mecanism molecular care controlează pierderea penisului la păsări duce într-un fel la rezolvarea acestei enigme.
aproximativ 97% din speciile aviare se comportă puțin sau nimic în calea unui falus, în ciuda reproducerii prin fertilizare internă. Un studiu publicat astăzi în Current Biology1 arată că dezvoltarea penisurilor de pui este întreruptă de semnale care promovează moartea celulelor.
„această lucrare ar fi în natură sau știință dacă ar fi vorba despre oameni”, spune Richard Prum, ornitolog evolutiv la Universitatea Yale din New Haven, Connecticut. „Întregul rezultat este complet nou.”puii masculi, care posedă doar un nub falic rudimentar, își pompează sperma în femele folosind un „sărut cloacal” – o mișcare care presează împreună cloacele masculine și feminine, deschideri utilizate pentru excreția și copularea deșeurilor. În schimb, rațele se laudă cu penisuri mari și înfășurate în mod elaborat, care pot măsura aproximativ jumătate din lungimea corpurilor2.pentru a înțelege mai bine semnalele care controlează creșterea penisului, cercetătorii conduși de Martin Cohn, biolog de dezvoltare la Universitatea din Florida Din Gainesville, au căutat diferențe între dezvoltarea embrionilor de rață și pui.
de aproape și personal
oamenii de știință au urmărit dezvoltarea penisului prin ferestre mici tăiate în ouă de rață și de pui. Ei au descoperit că puii formează inițial penisuri similare cu cele ale rațelor, dar că în jurul celei de — a noua zile de dezvoltare, penisul de pui născut — numit tubercul genital-încetează să crească și începe să se micșoreze.
„ne-am așteptat să găsim că lipsește un factor critic de creștere”, spune Cohn, dar echipa a descoperit că multe dintre aceleași gene care determină creșterea penisului la rațe au continuat să fie puternic exprimate la găini. Cu toate acestea, există o diferență esențială între cele două specii. Puii au prezentat niveluri crescute de Bmp4 — o proteină care promovează moartea celulară-în apropierea vârfului tuberculului. „Am fost foarte surprinși”, spune Cohn.
cercetătorii au reușit să prevină moartea celulelor genitale la găini prin tratarea unei părți a tuberculului cu Noggin, o proteină care blochează activitatea Bmp. După o zi, partea tratată cu Noggin a crescut la aproximativ 6,5 ori lungimea părții netratate. Tratarea unei părți a tuberculilor de rață în creștere cu Bmp4 a dus la moartea celulară localizată și la contracția penisului, imitând dezvoltarea genitală normală la puii masculi.
rezultatele sugerează că creșterea genitală la păsări este controlată de un program comun care a fost personalizat prin modificări evolutive în semnalizarea Bmp, spun autorii.
dar datele nu explică de ce puii își varsă penisurile. Cohn sugerează că falusurile s-ar fi putut pierde ca o consecință secundară a evoluției în alte părți ale corpului, cum ar fi membrele și dinții, a căror dezvoltare este afectată și de proteinele Bmp.
Bob Montgomerie, biolog evoluționist la Universitatea Queen din Ontario, Canada, nu este de acord. El și alții au sugerat că, deoarece sărutul cloacal necesită cooperare între partenerii dispuși, puii de sex feminin și alte păsări ar fi putut selecta masculi cu penisuri mai mici, în parte, pentru a scăpa de copulația forțată. De-a lungul timpului, această preferință ar fi remodelat organele genitale ale păsărilor masculine.