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Resulta que los embriones de aves en desarrollo tienen precursores del pene, pero una señal genética hace que las células del pene mueran durante la gestación. Imagen vía Wikimedia Commons / Habib M'henni
Eche un vistazo de cerca a casi cualquier ave terrestre macho, por ejemplo, un gallo, un halcón o incluso un águila calva, y notará que carecen de algo presente en la mayoría de los animales machos que tienen sexo a través de la fertilización interna. A saber, un pene.
Con algunas excepciones (como avestruces, patos y gansos), las aves terrestres machos no tienen órganos sexuales externos. En lugar de usar un pene para fertilizar los óvulos de una hembra durante el apareamiento, expulsan esperma de su cloaca, un orificio que también se usa para excretar orina y heces, directamente en la cloaca de una hembra (la maniobra se conoce con el conmovedor nombre romántico "cloacal" Beso").
La razón evolutiva por la que estas aves no tienen penes sigue siendo un misterio. Pero una nueva investigación finalmente arrojó luz sobre los factores genéticos que impiden que las aves terrestres machos desarrollen penes a medida que maduran.
Como se describe en un artículo publicado hoy en Current Biology, los investigadores de la Universidad de Florida y de otros lugares determinaron que la mayoría de los tipos de aves terrestres en realidad tienen penes mientras están en un estado embrionario temprano. Luego, a medida que se desarrollan, un gen llamado Bmp4 desencadena una cascada de señales químicas que hace que las células en el pene en desarrollo mueran y se marchiten.
El equipo, dirigido por Martin Cohn y la estudiante graduada Anna Herrera, comparó el desarrollo embrionario de dos tipos de aves terrestres que carecen de penes (gallinas y codornices) con dos especies de aves acuáticas que tienen penes enrollados que pueden alargarse (gansos y patos). Usando un microscopio electrónico, descubrieron que en las primeras etapas de desarrollo, los embriones masculinos de ambos grupos tenían precursores del pene.
Un microscopio electrónico del pene en desarrollo en un embrión de pollo (mostrado en rosa), antes de que el gen Bmp4 se active y haga que sus células mueran. Imagen vía AM Herrera y MJ Cohn, Universidad de Florida.
Pero poco después, para los pollos y las codornices, el gen Bmp4 se activa en las células en las puntas de los penes en desarrollo. Este gen desencadena la síntesis de una proteína particular llamada Bmp4 (proteína morfogenética ósea 4), que conduce a la muerte controlada de las células en esta área. A medida que se desarrolla el resto del embrión de aves, el pene se encoge, produciendo en última instancia el modesto protofalo que se encuentra en las aves como adultos.
Para confirmar el papel del gen Bmp4, los investigadores bloquearon artificialmente la vía de señalización química a través de la cual desencadena la muerte celular, y descubrieron que los embriones de pollo desarrollaron penes completos. Además, los investigadores realizaron el experimento opuesto con embriones de pato, activando artificialmente la señal Bmp4 en las células en la punta del pene en desarrollo, y descubrieron que al hacerlo, el pene deja de crecer y se marchita, como suele ocurrir en los pollos.
La mayoría de los pájaros machos, como el pollo y la codorniz, no tienen penes, pero los patos y gansos tienen penes enrollados que pueden medir hasta 9 pulgadas de largo. Estos se retraen cuando no están en uso. Imagen vía Current Biology / Herrera et. Alabama.
Conocer la genética detrás de la falta de penes de estas aves no explica qué beneficio evolutivo puede conferir, pero los investigadores tienen algunas ideas. Los patos machos, por ejemplo, son conocidos por tener relaciones sexuales con hembras por la fuerza; Por el contrario, el hecho de que la mayoría de las aves terrestres no tengan pene significa que las hembras tienen más control sobre su destino reproductivo. En teoría, esto podría permitirles ser más selectivos con sus compañeros y seleccionar machos de mayor calidad en general.
Por supuesto, todo esto puede hacer que te preguntes: ¿realmente tiene sentido estudiar los penes perdidos de las aves? Bueno, como se señaló después de la crisis que estalló hace unos meses sobre la investigación financiada por el gobierno federal sobre los penes de pato, la investigación sobre aspectos aparentemente esotéricos del mundo biológico y, realmente, el mundo natural en su conjunto, puede proporcionar beneficios muy reales para la humanidad. a largo plazo.
En este caso, una mejor comprensión de las señales genéticas y químicas responsables del desarrollo del órgano podría tener aplicaciones que se extiendan mucho más que incluso el pene del pato. Muchos de los detalles del desarrollo embrionario, incluido el gen Bmp4 y la proteína asociada, están altamente conservados, evolutivamente, lo que significa que se comparten entre muchas especies diversas, incluidas las aves y los humanos. Por lo tanto, investigar el desarrollo embrionario de incluso animales que solo están estrechamente relacionados con nosotros, como las aves, algún día podría ayudarnos a comprender mejor lo que sucede cuando los fetos humanos están en el útero y quizás nos permita abordar defectos congénitos y otras deformidades.
Y si eso no lo hace por usted, también existe la asombrosa rareza de ver los penes de pato desplegados en cámara lenta. Prepárate:
