ZNANOST: hrvatski znanstveni portal

Evo zašto neke životinje imaju dva penisa

Znanstvenici u SAD-u riješili su jedan od najvećih misterija evolucijske biologije - kako se penis razvija i zašto životinje kao što su zmije i gušteri imaju dva, dok su ptice i sisavci zaglavili s jednim.

Istraživanje otkriva da u gmazova penis raste iz tkiva koje će postati stražnje noge (zakržljali udovi kod zmija), pa se formiraju dva penisa. No, u sisavaca i ptica penis se razvija iz tkiva koje će postati rep, tako da nastaje samo jedan penis.

Ne samo da nam ovo istraživanje pomaže razumjeti nešto više o evoluciji sisavaca i spolnoj reprodukciji životinja, nego će pomoći znanstvenicima i da bolje razumiju genitalne malformacija kod ljudi.

Bitna je kloaka

Istraživanje otkriva da kod svih životinja razvoj penisa kontrolira kloaka - šupljina na kraju probavnog trakta koja služi kao tjelesni otvor za životinjskog probavnog, mokraćnog i reproduktivnog sustava.

Tijekom razvoja, kloaka šalje molekularne signale da privuku okolno tkivo i tako se formira penis. No, njegov položaj drastično varira kod životinja.

Otkriće je objavljeno u časopisu Nature.

Istraživanje daje uvid u ono što se dogodilo kada su kralježnjaci prešli iz mora na kopno, što je pokrenulo razvoj spolnih organa. U oceanu, za stvaranje potomstva morske životinje trebaju samo ispustiti svoju spermu i jajašca u vodu. S druge strane, kopneni sisavci trebaju vanjske genitalije, tako da se oplodnja može dogoditi unutar ženskog tijela, što omogućuje spermi da dopliva do jajašca.

No, nisu svi kralježnjaci razvili vanjske genitalije na isti način - ljuskaši (zmije i gušteri) razvili su dva penisa, iako koriste samo jedan tijekom parenja, dok su amnioti (ptice i sisavci), razvili samo jedan, koji dolazi u mnogim oblicima i veličinama.

Embriološki razvoj penisa

Istraživači s Harvard Medical School's Department of Genetics, SAD, pratili su genske regulatorne mreže koje kontroliraju razvoj genitalija kod miševa, guštera, kokoši i zmije te su koristili genetske markere za praćenje stanica koje bi na kraju postale penis.

Rezultati pokazuju da kod zmija i guštera penis proizlazi iz istog tkiva koje čini njihove stražnje noge, dok kod miševa nastaje od tkiva od kojeg nastaje rep.

Također, otkrili su da se čini da je među svim vrstama upravo kloaka odgovorna za ovaj razvoj, a to je zbog položaja kloake koji određuje hoće li se penis formirati od tkiva stražnjih nogu i pretvoriti u dva penisa, ili od repnog tkiva i postati samo jedan.

"Gdje stavite kloaku, to određuje koji tip stanica će se aktivirati," rekao je Patrick Tschopp, biolog i glavni autor istraživanja.

Znanstvenici dokazali svoju teoriju transplantacijom kloake s pilećeg embrija, koja se obično nalazi u neposrednoj blizini njegovog repa, pored tkiva stražnjih nogu.

Naravno, smještaj kloake uzrokovao je da se to tkivo pretvorilo u genitalije.

"Dok genitalije sisavaca i gmazova nisu homologne (nastaju od različitih tkiva), ipak dijele homologiju u tome što nastaju iz istog "genetskog programa" i izazvane su istim skupom molekularnih signala," rekao je Clifford Tabin, biolog i jedan od članova istraživačkog tima.

Sljedeći je korak za Tschoppa i njegov tim saznati zašto je tkivo kloake smješteno drugačije u gmazova i amniota. Nadaju se da će im to pomoći da bolje razumiju što se događa kod ljudskih genetskih malformacija, ali i pomoći znanstvenicima da bolje razumiju kako se ženske genitalije, osobito klitoris, formiraju.

"Ovo je velika studija," Denis Duboule, predsjednik odjela genetike i evolucije s University of Geneva, koji nije bio uključen u studiju. "Istina je da kada počnete razumijevati te stvari, možete također razumjeti što može poći po zlu kada one ne rade ispravno. Ali, to je cijela jedna druga priča."

Izvor: Science alert

Podijeli.