Hvordan Fugle Tabte Deres Peniser

{h1}

Et protein, der beder om celledød, forhindrer kyllinger i at udvikle peniser, nye forskningsresultater.

Hvordan miste kyllingen sin penis? Ved at dræbe den voksende appendage i ægget.

Det er resultatet af en ny undersøgelse, der viser, hvordan de fleste fugle udviklede sig til at miste deres eksterne kønsorganer. Udviser et bestemt protein frigivet under udviklingen af ​​kyllinger, vagtler og de fleste andre fugle nips penis udvikling i budgettet, ifølge den nye forskning, der blev offentliggjort i dag (6. juni) i tidsskriftet Current Biology.

Resultaterne har konsekvenser for genital udvikling generelt, hvilket er vigtigt, fordi fødselsdefekter i de eksterne kønsorganer er blandt de mest almindelige medfødte defekter hos mennesker, siger undersøgelsesforsker Martin Cohn, udviklingsbiolog ved Howard Hughes Medical Institute og University of Florida.

"Sammenlignende evolutionære studier af udvikling gør det muligt for os at forstå ikke kun hvordan evolutionen virker, men også give os ny indsigt i de mulige årsager til misdannelser," sagde Cohn til WordsSideKick.com.

Manglende peniser

Omkring 97 procent af fuglene mangler peniser helt. Undtagelserne er ægte ulige ænder - bogstaveligt talt. Nogle vandfugle har coiling peniser, der kan overstige længden af ​​resten af ​​deres kroppe. [Whoa! De 9 Rareste Dyr Peniser]

Den mest primitive gruppe af fugle, paleognater, som omfatter emus, kiwier og struds, har også veludviklede falder. Langs den evolutionære linje divervede to nyere grupper: anseriformes, der omfatter penis-wielding ænder, svaner og gæs og galliformes, som udgør de fleste land-elskende fugle og mangler peniser.

For at forstå, hvordan denne kønsforskel afviger under udvikling, voksede Cohn sammen med forskningsassistent Ana Herrera og deres kollegaer embryoner fra høns (galliformes) og ænder (anseriformes) og spores deres penisvækst.

En embryonisk kyllingpenis (falskfarvet rød) ses under et scanningselektronmikroskop.

En embryonisk kyllingpenis (falskfarvet rød) ses under et scanningselektronmikroskop.

Kredit: C.L. Perriton og M.J. Cohn

"Det er ret overraskende, faktisk," sagde Cohn. "Kyllinger og ænder begynder at udvikle deres kønsorganer på en sådan måde, at de næsten ikke skelnes."

Få dage efter, at en primitiv penis hævelse fremkommer på kyllingembryoner, stopper udviklingen abrupt og derefter regress. Når de er født, er kyllinger og deres galliforme slægtninge tilbage med kun en åbning kaldet cloaca, snarere end en ekstern penis. I ænderembryoner fortsætter penisen med at vokse.

Den forsvindende phallus

Derefter satte forskerne sig ud for at finde ud af, hvad der forhindrer en kyllingens penis i at vokse, samtidig med at en ande kan nå udrolige længder. De forventede at finde noget, der manglede hos kyllingerne - en mystisk molekylær faktor, der ellers ville have stimuleret peniserne til større længder.

I stedet fandt den lige det modsatte. Ved kyllingembryoner standses penisudvikling ved frigivelse af knoglemorfogenetisk protein 4 eller Bmp4. Dette protein ses langs hele længden af ​​den primitive genitale hævelse set i den tidlige kyllingudvikling; i ænder ses det kun i bunden af ​​kønsorganerne.

For at sikre, at Bmp4 virkelig gjorde den penis-kvælende gerning, brugte forskerne proteinet til at dukke peniser. Sikker nok er udviklingen stoppet. På samme måde, da de blokerede Bmp4's udtryk i kyllingpeniser, fortsatte de embryoniske fugles falder at vokse. [Se video af de embryonale forsøg]

Det viser sig, at Bmp4 er en celledødsfaktor, sagde Cohn. Dens frigivelse tilskynder celler til selvdestruktion, der gør et voksende organ til en krympende. Celledød er normal i embryoner, sagde han, men det er mere typisk at se tab af embryonale vækstfaktorer i tilfælde, hvor lemmer regresserer i livmoderen.

"Der er mange veje for at nå samme morfologiske ende," sagde Cohn.

Den nye undersøgelse afslører, hvordan fugle mistede deres peniser, men ikke hvorfor. Det forekommer mærkeligt, at fugle ville udvikle sig for at miste et organ så kritisk for reproduktion, sagde Cohn. Evolutionære biologer har teoretiseret, at måske fuglepeniser forsvandt, fordi kvindelige fugle foretrækker hjælpere med mindre penis. I ænder og andre arter med valse tyrker mænd ofte kvinder til at kopiere. Ved at vælge hjælpere med små penis, kunne kvindelige fugle have fået mere kontrol over reproduktionsprocessen.

Alternativt kunne penis tab have været en bivirkning af andre ændringer i fuglens krop. Bmp proteiner er ansvarlige for fjerernes oprindelse hos fugle og deres tab af tænder. Bmp4 er især ansvarlig for variationer i næb størrelse og form, sagde Cohn.

"Det er interessant, at så mange af disse små detaljer om fuglens kropsplan er forbundet med ændringer i Bmp-aktivitet," sagde han.

Følg Stephanie Pappas på Twitter og Google+. Følg os @wordssidekick, Facebook & Google+. Originalartikel om WordsSideKick.com.


Video Supplement: Quiz i en hornlygte #7.




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com