Биологи узнали, как птицы теряют свои члены
Исследование американских биологов показало, что в процессе эмбрионального развития кур, перепёлок и почти всех остальных птиц выделяется особый белок, который практически откусывает половой орган.
Исключением из большинства птиц, не имеющих члены, являются только некие представители семейства утиных. У этих водоплавающих члены имеют спиралевидную форму, а длина их может превосходить длину всего тела. Также настоящее развитие фаллосов наблюдается у представителей надотряда бескилевых, в число которых входят птица киви, страусы и эму.
В процессе эволюции образовалось две новейшие ветки развития: пластинчатоклювые (либо гусеобразные), представителями которых являются гуси, лебеди и утки, имеющие большие половые органы, и курообразные, у каких члены отсутствуют.
Чтоб осознать, почему одни пернатые могут повытрепываться наличием фаллоса, а остальные не могут, Мартин Кон (Martin Cohn) из Мед института Говарда Хьюза и его помощник по исследованию Ана Эррера (Ana Herrera) из института Флориды вырастили в лаборатории куриные и гусиные эмбрионы, проследив за действием формирования членов.
«Мы чрезвычайно опешились: представители обоих семейств развивались схожим образом. Нереально было и представить, что они будут как-то различаться потом», - комментирует Кон проведённый опыт.
Но через некоторое количество дней, опосля того как у кур возникли члены, они в один момент прекратили развиваться, а потом и совсем начали уменьшаться в размерах. К тому моменту, когда птенцы курообразных вылупились, заместо членов у их была только клоака. А у гусеобразных фаллосы развились всеполноценно к моменту вылупления и продолжали расти.
Исследователи, в конце концов, решили узнать, что все-таки влияет на прекращение развития членов у цыплят. Они ждали найти какой-либо молекулярный фактор, который отсутствует у одних птиц, но находится у остальных.
Заместо этого, они выявили у куриных зародышей костный морфогенетический белок вида BMP4. Этот белок выделяется в процессе ранешних шагов развития по всей длине члена у куриц, тогда как у уток он выделяется только у основания внешних половых органов.
Чтоб подтвердить, что конкретно BMP4 несёт ответственность за прекращения развития гениталий, учёные ввели соответственное вещество утиным эмбрионам. Развитие половых органов прекратилось, согласно ожиданиям. Потом они заблокировали выделение этого белка у куриц, и их фаллосы продолжили расти.
«Выяснилось, что BMP4 является фактором умерщвления клеток. Они провоцируют клеточки к самоуничтожению, превращая развивающиеся органы в деградирующие. Погибель клеток - достаточно распространённое явление посреди зародышей, но наиболее обычным случаем является прекращение развития конечностей в процессе внутриутробного развития», - объясняет Кон.
Невзирая на все приложенные учёными усилия, узнать, почему же природа лишила большая часть птиц членов, пока не удалось. Кон и его коллеги считают, что это достаточно удивительно, что настолько принципиальный орган вдруг оказывается рудиментарным.
Почти все эволюционные биологи считают, что здесь не вышло без дамских предпочтений. Лишь в отличие от дам, курицы-самки предпочитают самцов в малеханькими половыми органами. Посреди гусеобразных процесс сношения больше припоминает насилие: самец выбирает для себя партнёршу и, не в особенности интересуясь её предпочтениями, оплодотворяет (в итоге самкам пришлось научиться выбирать для себя партнёров внутриутробно, когда сперма ненадобного самца просто отвергается). Курицы же наиболее избирательны. Возможно, выбирая партнёров с малеханькими половыми органами, они обрели контроль над действием спаривания.
Есть и остальные теории. Может быть, отмирание членов является некоторым побочным эффектом остальных эволюционных конфигураций в телах пернатых. Белки BMP также отвечают за возникновение оперения и утрату зубов. BMP4 а именно несет ответственность за формирование клюва подходящей формы и размера.
«Любопытно, что все малые конфигурации в развитии тела птицы соединены с активностью белков BMP», - говорит Кон.
Результаты исследования эволюционных биологов были размещены в журнальчике Current Biology.
Добавим, что открытие американских учёных касается и общего развития гениталий, что чрезвычайно принципиально для науки, так как врождённые недостатки половых органов являются чрезвычайно распространённой неувязкой и у людей.
«Сравнительный анализ эволюционного развития помогает нам не только лишь узнать, как конкретно протекает процесс эволюции, да и осознать, какие врождённые пороки могут проявиться в дальнейшем», - поведал Кон.