De ce nu au păsările penis? (VIDEO)

Descoperirile au implicaţii importante, putând ajuta la înţelegerea mecanismului unor malformaţii genitale la om, malformaţii care se numără printre cele mai frecvente defecte congenitale întâlnite la oameni. Studiile au fost realizate de cercetători de la Howard Hughes Medical Institute şi  Universitatea din Florida, iar rezultatele au fost publicate în jurnalul Current Biology.

La aproximativ 97% dintre speciile de păsări masculii nu au penisuri. La puţine specii există organe genitale externe: diferite specii de păsări de apă (dintre care unele au penisuri spiralate a căror lungime depăşeşte lungimea corpului păsării) şi câteva specii de păsări primitive – grupul paleognatelor, din care fac parte emu, kiwi şi struţii.

Studiul a avut în vedere două grupuri mai noi de păsări (apărute mai recent în cursul evoluţiei), înrudite între ele, dar care se deosebesc totuşi radical unul de celălalt în ceea ce priveşte prezenţa organelor externe masculine:  anseriformele (din care fac parte raţele, gâştele, lebedele, la care masculii au penisuri) şi galliformele, căruia îi aparţin o mare parte din speciile de păsări terestre şi care sunt lipsite de penis.

Pentru a înţelege fenomenul, cercetătorii au crescut în laborator embrioni de găină (specie care face parte din ordinul galliformelor) şi de raţă (ordinul anseriformelor) şi au urmărit dezvoltarea penisului.

Rezultatele au fost destul de surprinzătoare. Specialiştii au constatat că, în fazele embrionare timpurii, organele genitale externe la ambele specii sunt atât de asemănătoare, încât sunt aproape imposibil de deosebit

Dar, la embrionii masculi de găină, la câteva zile după apariţia proeminenţei genitale primare (o mică umflătură care arată unde ar urma să crească organul respectiv pe corpul păsării), dezvoltarea acesteia se opreşte şi organul regresează.

Până când ies din ou, puii de găină (şi de alte galliforme) rămân doar cu o deschidere externă, numită cloaca.

În schimb, la embrionii de raţă, penisul continuă să crească.

Oamenii de ştiinţă au încercat apoi să afle ce anume inhibă dezvoltarea penisului la embrionii de găină, spre deosebire de cei de raţă. Se aşteptau să afle că la embrionii de găină lipseşte un anumit factor molecular care, altfel, ar permite creşterea penisului.

Dar au descoperit că situaţia era exact opusă: la embrionii de găină, dezvoltarea pensiului este oprită prin intervenţia unei anumite substanţe, numită proteina morfogenetică osoasă 4, sau Bmp4.

La embrionii de găină, această proteină este prezentă în toată masa proeminenţei genitale primare; în schimb, la embrionul de raţă, ea există doar la baza acestei proeminenţe.

Pentru a verifica dacă Bmp4 avea cu adevărat efectul de a inhiba devoltarea penisului, cercetătorii au tratat cu această substanţă embrionii de raţă, constatând că în acest caz creşterea penisului încetează. De asemenea, când au blocat expresia genei care codifică Bmp4 la găini (suprimând astfel acţiunea proteinei), penisul embrionilor de găină a continuat să crească.

Studiind proteina Bmp4, aau constatat că ea este, de fapt, un factor ce stimuleaăză moartea celulară, determinând celulele să se auto-distrugă şi ducând la regresia organului. 

Moartea celulară este un proces normal la embrioni, spun cercetătorii, dar de obicei, atunci când apendicele corpului regresează în timpul dezvoltării embrionare, e vorba despre lipsa unor factori de creştere. Prezenţa proteinei Bmp4 determină şi ea o astfel de regresie; e vorba deci despre o cale alternativă de a ajunge la acelaşi rezultat.

Studiul arată în ce mod ajung păsările să fie lipsite de penis, dar nu şi de ce se întâmplă asta. Pare ciudat ca aceste animale să fi evoluat astfel încât să-şi piardă un organ atât de important pentru reproducere.

Specialiştii în biologie evolutivă au emis unele ipoteze explicative în acest sens. Se crede, de exemplu, că probabil penisul a involuat la unele specii de păsări deoarece femelele preferă parteneri cu un penis mai mic. La raţe şi alte specii de păsări care au penis, masculii forţează adesea femelele să se împerecheze cu ei. Alegând masculi cu penisul mai mic, femelele ar putea controla mai bine procesul reproductiv. 

Conform unei alte ipoteze, pierderea penisului ar putea avea, ca efect secundar, şi alte schimbări în anatomia păsării. Proteinele din clasa Bmp sunt implicate în formarea penelor şi în dispariţia dinţilor la păsări (Faptul că păsările nu au dinţi – au „renunţat” la ei în cursul evoluţiei – este considerat o adaptare la zbor. Dinţii sunt grei, iar dispariţia lor a micşorat masa corpului păsărilor. Împreună cu alte adaptări – precum scheletul alcătuit din oase uşoare, cu mari spaţii interne pline cu aer -, a permis majorităţii speciilor de păsări să devină zburătoare performante.) Bmp4, în particular, este responsabilă de variaţiile în forma şi mărimea ciocului.

http://c.brightcove.com/services/viewer/federated_f9?isVid=1

Sursa: Live Science