מסתבר שלעופות שוכני הקרקע, כדוגמת התרנגולות, שיש להם רק שרידים של איבר מין זכרי בבגרותם, התפתח איבר נורמלי בתחילת השלב העוברי. אולם, בשלב מאוחר יותר של התפתחות העובר, הופעלה תכנית גנטית שהובילה להפסקת התפתחות ההנצה.
אצל בעלי־חיים המתרבים בהפריה פנימית, כמו היונקים (לרבות האדם), נראה שמבחינה אבולוציונית אי אפשר להסתדר בלי איבר מין זכרי, אך אצל העופות הסיפור שונה לחלוטין. לרוב העופות הזכרים אין פין, וחוקרים דיווחו ב־6 ביוני 2013 בכתב העת Current Biology שהם גילו מדוע.
מוות מתוכנת של תאים בפין העובר
מסתבר שלעופות שוכני הקרקע, כדוגמת התרנגולות, שיש להם רק שרידים של איבר מין זכרי בבגרותם, התפתח איבר נורמלי בתחילת השלב העוברי. אולם, בשלב מאוחר יותר של התפתחות העובר, הופעלה תכנית גנטית שהובילה להפסקת התפתחות ההנצה.
"הוויסות בין שגשוג תאים ובין מוות תאים חיוני לבקרת צמיחה והתפתחות", אומר פרופ' מרטין קון ממכון האווארד יוז לרפואה ומאוניברסיטת פלורידה בגיינסוויל. "חלוקה רבה מדי של התאים או מוות מועט יכול להביא לצמיחה לא מבוקרת כמו שקורה בסרטן. אם האיזון נוטה לכיוון השני, חלוקה מעטה מדי של התאים או מוות מוגבר של תאים, מתרחשת תת־התפתחות או העדר של רקמה או איבר."
"הגילוי שלנו מראה כי הקטנת הפין במהלך האבולוציה של העופות התרחשה באמצעות הפעלת המנגנון הנורמלי של מוות מתוכנת של תאים, אבל במיקום חדש - קצות הפין המתפתח."
הגן הקריטי בתהליך מכונה Bmp4. בהתפתחות התרנגולים Bmp4 מופעל והתפתחות אברי המין נעצרת. אצל ברווזים ואמו, גן זה נשאר כבוי והפינים שלהם ממשיכים להתפתח.
נשיקת ביבים
בהתחשב בהעדרו של פין, תרנגולות ועופות קרקע אחרים נאלצו לפתח שיטה של הפריה שאינה מסתמכת על חדירה. הן לתרנגולים והן לתרנגולות יש ביבים. מערכת הרבייה, מערכת ההפרשה ומערכת העיכול נפתחות אל תוך הביב. כאשר הביבים של הזכר והנקבה נוגעים זה בזה, הזרע מועבר למערכת הרבייה הנשית. תופעה זו ידועה בשם "נשיקת ביבים".
עדיין לא ברור לחלוטין מדוע תרנגולים ועופות אחרים איבדו את איברי המין שלהם, אומרת אנה הררה, החוקרת הראשית של המאמר. "ואולם יתכן כי האבדן דווקא מאפשר לתרנגולות הנקבות שליטה טובה יותר על חיי הרבייה שלהן. לממצאים עשויות להיות השלכות על הבנת האבדן האבולוציוני באופן נרחב יותר, למשל אבדן רגלי הנחשים. הם עשויים להניב תשובות גם לשאלות רפואיות."
"אברי המין הם בין האיברים המתפתחים הכי מהר אצל בעלי חיים, מרכיכות ועד יונקים", אומר קון. "לא סתם אברי המין הם הנפגעים ביותר מפגמים מולדים יותר מאשר כל איבר אחר. גילוי הבסיס המולקולרי לשונות הטבעית שנוצרת על ידי האבולוציה יכולה להוביל לגילוי מנגנונים חדשים של התפתחות עוברית, כמה מהם בלתי צפויים. הדבר יאפשר לנו לא רק להבין כיצד האבולוציה פועלת אלא גם לקבל תובנות נוספות אודות גורמים אפשריים לפגמים."
ועכשיו מילות השיר "תרנגול בן גבר" מקבלות משמעות חדשה
שאלות ותשובות
מדוע לרוב העופות הזכרים אין פין?
לפי החוקרים, אצל עופות שוכני קרקע כמו התרנגולות מתפתח בעובר איבר מין זכרי רגיל, אך בשלב מאוחר יותר מופעלת תכנית גנטית שעוצרת את התפתחותו, ובבגרות נשארים ממנו רק שרידים.
איזה גן אחראי להפסקת התפתחות הפין בתרנגולים?
הגן הקריטי בתהליך הוא Bmp4. אצל תרנגולים הוא מופעל והתפתחות אברי המין נעצרת, ואילו אצל ברווזים ואמו הוא נשאר כבוי והפינים ממשיכים להתפתח.
איך מתרבים עופות שאין להם פין?
הם מסתמכים על שיטת הפריה ללא חדירה. הזרע מועבר כשהביב של הזכר נוגע בביב של הנקבה, תופעה הידועה כ"נשיקת ביבים".
מדוע איבדו העופות את איבר המין, ומה אפשר ללמוד מכך?
לדברי החוקרת הראשית אנה הררה, עדיין לא ברור לחלוטין מדוע אבד האיבר, ויתכן שהאובדן מעניק לנקבות שליטה טובה יותר על חיי הרבייה שלהן. החוקרים מעריכים שהממצאים עשויים לסייע בהבנת אובדן אבולוציוני נוסף, כמו אובדן רגלי הנחשים, ובשאלות רפואיות.
להודעה של החוקרים | למאמר המדעי
עוד בנושא באתר הידען
- החשופית: מין של חילזון ים אנדרוגני משיל את איבר המין שלו לאחר כל הזדווגות אך גם מגדל אותו מחדש
- פרדוקס היציבות: כיצד משתנה צורתם של יצורים לאורך האבולוציה?
- מאובן בן 236 מיליון שנה עשוי להקדים את ראשית הלידה החיה ב־95 מיליון שנה
- עוברי ציפורים שטרם בקעו מהביצים כבר מסוגלים להעביר זה לזה מידע על נוכחות טורפים
- תקשורת בין-מינית: בני אדם פיענחו את קוד קרקור התרנגולות