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揭开鸟类无阴茎之谜 胚胎特殊蛋白致生殖器消失

http://www.kexue.com 2013-06-09 09:04:34 腾讯科学  发表评论

科学家最新研究揭开了鸟类没有阴茎的谜团
鸡胚胎开始发育形成阴茎结构,但在小鸡孵化之前阴茎结构将发育中断

  据国外媒体报道,多种鸟类和家禽在进化历程中为何失去了外部生殖器官?科学家最新一项研究表明,鸡、鹌鹑和多数鸟类在胚胎发育期间释放一种特殊蛋白质导致外部生殖器官的消失。这项研究报告发表在6月6日出版的《当代生物学杂志》上。

  美国佛罗里达大学霍华德-休斯医学院发育生物学家马汀-科恩(Martin Cohn)是研究报告负责人,他指出,该项研究具有重要意义,因为多数人类先天性缺陷患者在出生时存在着生殖器官缺陷。比较进化研究使我们不仅理解生物如何进化,还有助于我们揭晓器官畸形之谜。

  大约97%的鸟类完全缺少阴茎,除鸭子之外,一些水禽长着卷绕的阴茎,伸展时相当于身体的长度。许多原始鸟类、古颚类物种,例如:鸸鹋、鹬鸵、鸵鸟,它们都有发育健全的阴茎组织,沿着生物进化路线,鸟类形成两个分支:一个是雁鸭目类,包含着阴茎卷曲的鸭子、天鹅、鹅;另一个是鸡形目类,它们多数是陆地生活的鸟类,缺少阴茎结构。

  科恩和同事跟踪分析了鸡形目和雁鸭目类物种的阴茎发育情况,他说:“研究结果令我们非常吃惊,鸡和鸭胚胎发育初期都以类似的方法形成阴茎,很难区分两者的差异性,几天之后鸡胚胎原始阴茎结构开始膨胀,然而发育会突然中断,之后逆向萎缩。当它们出生时,鸡和鸡形目相关物种仅残留泄殖腔,而不是外部阴茎。但是鸭的阴茎却继续生长。”

  下一步研究人员打算发现何种因素阻止鸡形目生物阴茎的生长,鸭的阴茎却能生长至令人吃惊的长度。他们发现了一项缺失的重要环节——某些神秘的分子因素刺激阴茎组织继续生长。

  在鸡胚胎中,释放的“4号骨形成蛋白”中断了阴茎发育,该蛋白质显示在鸡早期发育阶段起到窒息阴茎的作用,研究人员将这种蛋白质注入在鸭胚胎中,也同样出现这样的结果。当阻止该蛋白质在鸡发育胚胎中的表达,它的阴茎将继续生长。此外,阴茎缺失还会出现身体结构的副作用,骨形成蛋白控制鸟类羽毛起源以及牙齿损失,尤其是4号骨形成蛋白可影响鸟喙的大小和外型。

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