重要科学谜团得到解决:鸟类如何失去阴茎

重要科学谜团得到解决:鸟类如何失去阴茎

佛罗里达大学的一组研究人员解决了一些被称为“进化史上最令人费解的事件之一”的谜团:大多数雄性鸟类的阴茎都会缩小甚至消失。

大约有 10,000 种鸟类成年后外生殖器会减少或消失。许多鸟类在胚胎时期阴茎正常,但随着发育,阴茎停止生长并萎缩。(尽管如此,雄鸟仍然能够通过体内授精使雌鸟受精,就像人类一样。我们稍后会讲到如何做到这一点。)

为了研究雄鸟如何失去阴茎,佛罗里达大学的研究人员检查了有阴茎的鸟类(鸭子和鸸鹋)和没有阴茎的鸟类(小鸡)等动物的胚胎发育情况。

他们发现,一种名为 Bmp4 的关键基因被激活,导致正在发育的生殖器萎缩。而鸭子和鸸鹋等其他鸟类的阴茎则保持关闭状态,让它们的阴茎充分生长。(有些鸟类的阴茎生长得有点过头:某些水禽,比如鸭子,阴茎非常大,甚至超过了身体的长度。)

佛罗里达大学霍华德休斯医学研究所教授、这项研究的资深作者马丁科恩说:“我们的发现表明,在鸟类进化过程中,阴茎的缩小是通过激活一种正常的机制来实现的,这种机制可以减缓新位置的发育,也就是程序性细胞死亡。”

科恩和他的同事相信,他们的研究可以揭示家禽世界以外的进化发展。科恩说,这可能“导致发现胚胎发育的新机制,其中一些机制将是完全出乎意料的”。 “这不仅让我们了解进化是如何进行的,而且还对畸形的可能原因有了新的见解。”

鸟类显然已经找到了解决办法,因为它们在补充鸡群方面没有遇到任何麻烦。鸡会进行泄殖腔之吻,雄性和雌性必须合作才能将精子转移到相对的泄殖腔之间。

但这仍是一个问题:缺失的阴茎可能具有什么样的进化功能。

佛罗里达大学研究生、这项研究的主要作者 Ana Herrera 表示:“一种观点认为,选择与阴茎较小或缺失的雄性交配,会给雌性带来一定优势,让它们可以控制交配以及后代的父亲身份。”

他们的研究成果将发表在本周的《当代生物学》杂志上。

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