Как петелът бе лишен от мъжкото си достойнство

Около 97% от птиците нямат външни полови органи – пениси. Процесът на оплождане на яйцеклетката става чрез „ректална целувка“, когато мъжкият впръсква семенна течност в аналния отвор на женската, през който по-късно излизат оплодотворените яйца. Учените се заинтересували какво е довело до лишаването на пернатите от мъжко достойнство.

Изследване на американски биолози сочи, че в процеса на ембрионално развитие на пилетата, пъдпъдъците и много други птици се отделя специален протеин, който буквално отхапва половия орган.

Изключение от повечето птици, които нямат пениси, са само няколко представители на семейство патици. При тези водоплаващи пенисите имат спираловидна форма, а дължината им може да достигне половината от дължината на цялото тяло. Също пълноценно развитие на фалоси се наблюдава при разред щраусоподобни, сред които влизат киви, щраус и ему.

В процеса на еволюция са се образували два нови клона: семейство гъскови, представители на което са гъските, лебедите и патиците, които имат големи полови органи, и кокошоподобните, при които пениси отсъстват.

За да разберат защо едни пернати могат да се похвалят с наличието на мъжко достойнство, а други – не, Мартин Кон от Медицинския институт „Хауърд Хюз“ и неговата асистентка в изследването Ана Херера от университета във Флорида отгледали в лаборатория кокоши и гъши ембриони и проследили процеса по формиране на пениси.

„Много се учудихме – представителите на двата вида се развиваха по подобен начин. Невъзможно беше дори да предположим, че ще се различават впоследствие“, коментира Кон проведения експеримент.

Няколко дни след като при кокошките се появили пениси, те внезапно престанали да се развиват, а след това размерите им започнали да намаляват. Докато дошъл моментът да се излюпят, вместо пениси имали само клоака. При гъсковите фалосите се развивали пълноценно към момента на излюпване и продължавали да растат.

Изследователите решили да изяснят какво влияе да прекратяването на развитието на пениси при пилетата. Те очаквали да открият молекулярен фактор, който да отсъства при едните птици, но да присъства при другите.

Вместо това учените открили в пилешките ембриони костен морфогенетичен протеин – ВМР4. Този протеин се отделя в хода на ранните етапи от развитието по цялата дължина на пениса при пилетата, докато при патиците той се отделя само в основата на външните полови органи.

За да потвърдят, че именно BMP4 носи отговорност за прекратяването на развитието на гениталиите, учените въвели съответно вещество в патешките ембриони. Развитието на половите органи спряло според очакванията. След това те блокирали отделянето на този протеин при пилетата и фалосите им продължили да растат.

© A.M. Herrera, M.J. Cohn, University of Florida

„Стана ясно, че BMP4 е факторът за умъртвяване на клетките. Той провокира клетките към самоунищожение, превръщайки развиващите се органи в деградиращи. Смъртта на клетките е доста разпространено явление сред ембрионите, но по-типичен случай е прекратяването на развитието на крайници в хода на вътреутробното развитие“, пояснява Кон.

Независимо от всички положени от учените усилия не станало защо природата е лишила повечето птици от мъжко достойнство. Кон и колегите му смятат, че е доста странно толкова важен орган изведнъж да се окаже недоразвит.

Еволюционни биолози смятат, че и тук не е минало без женските предпочитания. Само че кокошките предпочитат петли с малки полови органи. Сред гъсковите процесът на сношение повече прилича на насилие – мъжкият си избира партньорка и без да се интересува от нейните предпочитания, я опложда (в резултат женските са се научили да си избират партньора вътреутробно, когато спермата на нежелания самец просто се отхвърля). Кокошките са по-избирателни. Вероятно, избирайки партньор с малки полови органи, те са придобили контрол над процеса на чифтосване.

Има и други теории. Възможно е отмирането на фалоса да се явява страничен ефект на други еволюционни изменения в телата на пернатите. Протеинът BMP отговаря и за появата на оперение и загубата на зъби. BMP4 в частност е отговорен за формирането на клюна с необходимата форма и размери.

„Интересно е, че всички минимални изменения в развитието на телата на птиците са свързани с активността на протеина BMP“, казва Кон.

Откритието на американските учени засяга и общото развитие на гениталиите, което е много важно за науката, тъй като вродените дефекти в половите органи са разпространен проблем и при хората.

„Сравнителният анализ на еволюционното развитие ни помага не само да изясним как точно протича процесът на еволюция, но и да разберем какви вродени пороци може да се проявят в бъдеще“, заключава Кон.

Материалът е публикуван във в. ПРЕСА