lo Sviluppo di embrioni di uccelli hanno pene precursori, si scopre, ma un segnale genetico provoca il pene celle a morire durante la gestazione., Immagine via Wikimedia Commons / Habib M’henni
Dai un’occhiata da vicino a quasi tutti gli uccelli terrestri maschi—ad esempio un gallo, un falco o anche un’aquila calva—e noterai che mancano di qualcosa presente nella maggior parte degli animali maschi che fanno sesso tramite fecondazione interna. Vale a dire, un pene.
Con poche eccezioni (come struzzi, anatre e oche), gli uccelli terrestri maschi non hanno organi sessuali esterni., Invece di usare un pene per fecondare le uova di una femmina durante l’accoppiamento, espellono lo sperma dalla loro cloaca—un orifizio usato anche per espellere urina e feci—direttamente nella cloaca di una femmina (la manovra è conosciuta con il nome toccante romantico “bacio cloacale”).
La ragione evolutiva per cui questi uccelli non hanno peni rimane un mistero. Ma una nuova ricerca ha finalmente fatto luce sui fattori genetici che impediscono agli uccelli terrestri maschi di far crescere i peni man mano che maturano.,
Come descritto in un articolo pubblicato oggi su Current Biology, i ricercatori dell’Università della Florida e altrove hanno determinato che la maggior parte dei tipi di uccelli terrestri in realtà hanno peni mentre si trovano in uno stato embrionale precoce. Poi, come si sviluppano, un gene chiamato Bmp4 innesca una cascata di segnali chimici che provoca le cellule del pene in via di sviluppo a morire e appassire via.,
Il team, guidato da Martin Cohn e dalla dottoranda Anna Herrera, ha confrontato lo sviluppo embrionale di due tipi di uccelli terrestri privi di peni (polli e quaglie) con due specie di uccelli acquatici che hanno peni arrotolati che possono essere allungati (oche e anatre). Usando un microscopio elettronico, hanno scoperto che nelle prime fasi dello sviluppo, gli embrioni maschili di entrambi questi gruppi avevano precursori del pene.,
Un microscopio elettronico del pene in via di sviluppo in un embrione di pollo (mostrato in rosa), prima che il gene Bmp4 si attivi e causi la morte delle sue cellule. Immagine via A. M. Herrera e M. J. Cohn, University of Florida
Ma poco dopo, per i polli e quaglie, il gene Bmp4 si attiva nelle cellule alle punte dei peni in via di sviluppo. Questo gene innesca la sintesi di una particolare proteina chiamata Bmp4 (proteina morfogenetica ossea 4), che porta alla morte controllata delle cellule in quest’area., Mentre il resto dell’embrione di uccello si sviluppa, il pene si restringe, producendo infine il modesto proto-fallo trovato sugli uccelli da adulti.
Per confermare il ruolo del gene Bmp4, i ricercatori hanno bloccato artificialmente la via di segnalazione chimica attraverso la quale innesca la morte cellulare e hanno scoperto che gli embrioni di pollo hanno continuato a sviluppare peni a tutti gli effetti., Inoltre, i ricercatori hanno eseguito l’esperimento opposto con embrioni di anatra, attivando artificialmente il segnale Bmp4 nelle cellule sulla punta del pene in via di sviluppo, e hanno scoperto che così facendo ha causato il pene a smettere di crescere e dove via come di solito fa nei polli.
La maggior parte degli uccelli maschi, tra cui pollo e quaglia, non hanno peni, ma anatre e oche hanno peni arrotolati che possono misurare fino a 9 pollici di lunghezza. Questi ritraggono quando non in uso. Immagine via Biologia corrente/Herrera et. al.,
Conoscere la genetica dietro la mancanza di peni di questi uccelli non spiega quale beneficio evolutivo potrebbe conferire, ma i ricercatori hanno alcune idee. Anatre maschi, per esempio, sono noti per avere sesso con le femmine con la forza; al contrario, il fatto che la maggior parte degli uccelli terrestri non hanno pene significa che le femmine hanno un maggiore controllo sul loro destino riproduttivo. Questo potrebbe teoricamente consentire loro di essere più esigenti sui loro compagni, e selezionare i maschi di qualità superiore in generale.,
Naturalmente, tutto questo potrebbe farti chiedere: c’è davvero un punto per studiare i peni mancanti degli uccelli? Bene, come notato dopo il brouhaha scoppiato qualche mese fa su ricerche finanziate dal governo federale sui peni delle anatre, la ricerca su aspetti apparentemente esoterici del mondo biologico-e, in realtà, il mondo naturale nel suo complesso—può fornire benefici molto reali all’umanità a lungo termine.,
In questo caso, una migliore comprensione della genetica e dei segnali chimici responsabili dello sviluppo dell’organo potrebbe avere applicazioni che si estendono molto più lontano persino del pene dell’anatra. Molti dei particolari dello sviluppo embrionale-incluso il gene Bmp4 e la proteina associata – sono altamente conservati, evolutivamente, il che significa che sono condivisi tra molte specie diverse, inclusi sia gli uccelli che gli esseri umani., Quindi la ricerca sullo sviluppo embrionale anche di animali che sono solo lontanamente legati a noi, come gli uccelli, potrebbe un giorno aiutarci a capire meglio cosa succede quando i feti umani sono nel grembo materno e forse ci permettono di affrontare i difetti congeniti e altre deformità.
E se questo non lo fa per voi, c’è anche solo la stranezza stupefacente di guardare peni anatra dispiegarsi al rallentatore. Preparati:
