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鸡为什么没有“小鸡鸡”?

中文也好,英文也好,都用“鸟(bird)”来称呼“那话儿”,有时候也有人用“小鸡鸡”,可有趣的是,97%的鸟类是没有阴茎的,而鸡也没有“小鸡鸡”。这显得有些吊诡,也深深困惑着演化生物学家。

大多数公鸟只有泄殖腔,他们和母鸟交配的方式,就是对准双方的泄殖腔再射精(所以非常需要雌性的配合),科学家称之为“泄殖腔之吻(the cloacal kiss)”。可是,并非所有鸟都没有“鸟”,鸡虽然没有“小鸡鸡”,可是鸡的好朋友鸭子却是有的,而且还是螺旋状,长度甚至可达鸭身长的一半。


两个鸡形目(鸡和鹌鹑)和两个雁形目的雄性的阴茎解剖照片。图中箭头所指为鸡形目退化的阴茎。图中比例尺为1厘米。图片来自论文原文。

为了探究鸟的阴茎为何消失,美国佛罗里达大学的马丁·科恩(Martin Cohn)等人,利用演化发育生物学的方法,比较了两种没有阴茎的鸡和鹌鹑,以及三种有阴茎的鸭、鹅和鸸鹋的胚胎发育。

在发育初期,这些鸟都会长出生殖结节(genital tubercle),是尿生殖膜头侧形成的隆起。鸭、鹅和鸸鹋的生殖结节会继续发育成正常的阴茎,但鸡和鹌鹑的生殖结节不仅停止生长,还会萎缩,原因就是细胞凋亡。


电子显微镜扫描雄性鸡和鸭的生殖器发育过程,C-D是发育早期,E-N为发育后期。鸡和鸭在阴茎开始发育时类似(C和D),然后形成生殖结节(E和H)。随后,鸡的胚胎的生殖结节退化(I、K和M),但鸭的胚胎的生殖结节继续发育(J、L和N)。图片来自论文原文。

他们进一步发现,在生殖结节生长早期,这些鸟的基因表达都差不多,可是鸡和鹌鹑后来会表达一个被称为Bmp4的基因,然后生殖结节就消失了。于是他们进一步利用Bmp4的拮抗蛋白Noggin来进行实验,他们把泡过Noggin的微小珠子放到公鸡胚胎的生殖结节上,那些细胞不仅停止了凋亡,还继续生长。

至于Bmp4为何让鸡的小鸡鸡消失了,科学家还不十分清楚,仅猜测有可能是因为Bmp4在鸟类也参与了其他重要特征,如羽毛和喙的发育,而阴茎的消失是副作用;也有可能是因为少了阴茎,就不易传染性病;还有可能是,没了阴茎,鸟类可以减轻体重而有利飞翔。

不过,我所在的动物科学系任教的合作者曾表示,对于公鸭来说,螺旋状的阴茎并非好事,因为在和母鸭交配时,其他吃醋的公鸭会过去啄咬正在交配的公鸭的阴茎,甚至会把整个阴茎咬掉。这样的高种鸭阵亡率对畜产业来说是个头痛的问题。

这项有趣的研究,在美国却遭到了保守团体和媒体的攻击,他们认为科学家把钱浪费在鸭的“小鸡鸡”上。可是,科学家却认为,鸟类的阴茎和人类的阴茎,在发育上使用了许多相同的基因,人类也有阴茎异常的遗传疾病,对鸟类的研究或许也能对人类的性福有所帮助。

原文发表于PanSci,作者:Gene Ng。转载时文字部分有修改。

 

The End

发布于2013-06-13, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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