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- I biologi sono di parte verso i peni
Lo sviluppo di embrioni di uccelli ha precursori del pene, risulta, ma un segnale genetico provoca la morte delle cellule del pene durante la gestazione. Immagine via Wikimedia Commons / Habib M'henni
Dai un'occhiata da vicino a quasi tutti gli uccelli maschi di terra - diciamo, un gallo, un falco o persino un'aquila calva - e noterai che mancano qualcosa presente nella maggior parte degli animali maschi che fanno sesso attraverso la fecondazione interna. Vale a dire, un pene.
Con poche eccezioni (come struzzi, anatre e oche), i polli terrestri maschi non hanno organi sessuali esterni. Invece di usare un pene per fecondare le uova di una femmina durante l'accoppiamento, espellono lo sperma dalla loro cloaca - un orifizio usato anche per espellere urina e feci - direttamente nella cloaca di una femmina (la manovra è conosciuta con il nome toccantemente romantico "cloacal bacio").
Il motivo evolutivo per cui questi uccelli non hanno il pene rimane un mistero. Ma nuove ricerche hanno finalmente fatto luce sui fattori genetici che impediscono agli uccelli di terra maschi di far crescere i peni mentre maturano.
Come descritto in un articolo pubblicato oggi su Current Biology, i ricercatori dell'Università della Florida e altrove hanno determinato che la maggior parte dei tipi di polli terrestri in realtà hanno peni in uno stato embrionale precoce. Quindi, mentre si sviluppano, un gene chiamato Bmp4 innesca una cascata di segnali chimici che fa sì che le cellule del pene in via di sviluppo muoiano e appassiscano.
Il team, guidato da Martin Cohn e la studentessa laureata Anna Herrera, ha confrontato lo sviluppo embrionale di due tipi di uccelli terrestri privi di peni (polli e quaglie) con due specie di uccelli acquatici che hanno peni a spirale che possono essere allungati (oche e anatre). Usando un microscopio elettronico, hanno scoperto che nelle prime fasi dello sviluppo, gli embrioni maschili di entrambi questi gruppi avevano precursori del pene.
Un microscopio elettronico del pene in via di sviluppo in un embrione di pollo (mostrato in rosa), prima che il gene Bmp4 si attivi e causi la morte delle sue cellule. Immagine via AM Herrera e MJ Cohn, Università della Florida
Ma subito dopo, per i polli e le quaglie, il gene Bmp4 si attiva nelle cellule sulla punta dei peni in via di sviluppo. Questo gene innesca la sintesi di una particolare proteina chiamata Bmp4 (proteina morfogenetica ossea 4), che porta alla morte controllata delle cellule in quest'area. Man mano che il resto dell'embrione si sviluppa, il pene si riduce, producendo alla fine il modesto proto-fallo trovato sugli uccelli da adulti.
Per confermare il ruolo del gene Bmp4, i ricercatori hanno bloccato artificialmente il percorso di segnalazione chimica attraverso il quale innesca la morte cellulare, e hanno scoperto che gli embrioni di pollo hanno continuato a sviluppare peni a tutti gli effetti. Inoltre, i ricercatori hanno eseguito l'esperimento opposto con gli embrioni di anatra, attivando artificialmente il segnale Bmp4 nelle cellule sulla punta del pene in via di sviluppo, e hanno scoperto che così facendo il pene ha smesso di crescere e sparire come di solito accade nei polli.
La maggior parte degli uccelli maschi, tra cui pollo e quaglie, non ha peni, ma le anatre e le oche hanno peni a spirale che possono misurare fino a 9 pollici di lunghezza. Questi si ritraggono quando non vengono utilizzati. Immagine via Current Biology / Herrera et. al.
Conoscere la genetica alla base della mancanza di peni di questi uccelli non spiega quale beneficio evolutivo potrebbe conferire, ma i ricercatori hanno qualche idea. Le anatre maschi, per esempio, sono famose per fare sesso con le femmine con la forza; al contrario, il fatto che la maggior parte degli uccelli terrestri non abbia pene significa che le femmine hanno un maggiore controllo sul loro destino riproduttivo. Ciò potrebbe teoricamente consentire loro di essere più esigenti rispetto ai loro compagni e selezionare complessivamente maschi di qualità superiore.
Certo, tutto ciò potrebbe farti domandare: c'è davvero un punto nello studio dei peni mancanti degli uccelli? Bene, come notato dopo il brouhaha che è scoppiato qualche mese fa a seguito di ricerche finanziate dal governo federale sui peni d'anatra, la ricerca su aspetti apparentemente esoterici del mondo biologico - e, in realtà, il mondo naturale nel suo insieme - può fornire benefici molto reali all'umanità a lungo termine.
In questo caso, una migliore comprensione della genetica e dei segnali chimici responsabili dello sviluppo dell'organo potrebbe avere applicazioni che si estendono molto più lontano del pene dell'anatra. Molti dei dettagli dello sviluppo embrionale, tra cui il gene Bmp4 e le proteine associate, sono altamente conservati, evolutivamente, il che significa che sono condivisi tra molte specie diverse, tra cui uccelli e umani. Pertanto, la ricerca dello sviluppo embrionale anche di animali che sono solo lontanamente imparentati con noi, come gli uccelli, un giorno potrebbe aiutarci a capire meglio cosa succede quando i feti umani sono nell'utero e forse consentirci di affrontare i difetti congeniti e altre deformità.
E se questo non lo fa per te, c'è anche la strana sorpresa di guardare i peni d'anatra spiegarsi al rallentatore. Preparati:
