Пенисы всех высших позвоночных оказались «родственниками»

Биологи из университета Флориды обнаружили, что у эмбрионов реликтовой рептилии гаттерии есть пенис. Работа опубликована в журнале Biology Letters.
Гаттерия или туатара (Sphenodon punctatus) — единственный сохранившийся представитель реликтового отряда клювоголовых (Rhynchocephalia). Ученые считают, что возраст клювоголовых насчитывает 250 миллионов лет, большинство представителей отряда вымерли в одно время с динозаврами. Найденные скелеты ископаемых клювоголовых очень похожи на скелеты гаттерий. Поэтому на примере гаттерии можно исследовать как механизмы эволюции рептилий, так и механизмы эволюции позвоночных в целом.
Для большинства амниот (высших позвоночных - пресмыкающихся, птиц и млекопитающих) характерно внутреннее оплодотворение. При этом расположение, размер и даже количество фаллосов различаются у разных отрядов. Так, у млекопитающих, крокодилов и черепах один фаллос, у ящериц и змей фаллос сдвоенный и разделяется на два боковых ответвления. У большинства видов птиц и у гаттерий во взрослом возрасте орган редуцирован или отсутствует.

Несмотря на анатомическое разнообразие, часть биологов полагает, что фаллос у древних амниот развился от единого предка, а затем, в ходе эволюции, у разных отрядов амниот они видоизменялись или исчезали. Другие ученые считают, что у древних амниот фаллос отсутствовал, он развился позже в процессе эволюции в разных формах у разных отрядов. Разрешить спор ученых и подтвердить эволюцию фаллоса от единого предка могло бы исследование эмбрионов гаттерии. Если у зародышей обнаружатся выраженные внешние гениталии, это может стать подтверждением гипотезы.
Гаттерия относится к исчезающим видам и размножается очень медленно. Особи достигают половой зрелости в возрасте 15 — 20 лет, а самки откладывают яйца раз в четыре года. Поэтому возможности использовать для исследования живые эмбрионы у ученых не было. Вместо живых эмбрионов биологи исследовали гистологические препараты четырех эмбрионов гаттерии, хранящиеся в музее сравнительной зоологии при Гарвардском университете.
У всех высших позвоночных есть консервативная программа развития зародышей, контролирующая развитие фаллоса. Исследователи отобрали один из эмбрионов, который находился на той же стадии развития, что и другие зародыши амниот в момент формирования гениталий. Так как гистологические препараты представляют собой тонкие пластины рассеченных тканей, ученые создали 3D модель задней части эмбриона гаттерии. На трехмерной модели генитальные припухлости были видны в том же месте, что и у эмбрионов других аминот, в частности у ящерицы Anolis carolinensis.

Исчезновение пениса во взрослом наблюдается также у птиц, например у куриных зародышей пенис развивается, как и у большинства высших позвоночных, но в дальнейшем орган самоуничтожается в процессе апоптоза. Биологи из Флориды подтвердили гипотезу о единой эволюции пениса у высших позвоночных. Ранее ученые исследовали ископаемых панцирных рыб антиархов и обнаружили, что они обладали парным пенисом, который их потомки утратили в ходе эволюции. Таким образом, хотя в истории амниот он появлялся лишь однажды, в более широкой перспективе истории позвоночных это произошло дважды.

Екатерина Русакова
Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Американцы составили водную карту поверхности Луны

Основываясь на уточненных спектроскопических данных, американские астрофизики составили первые количественные карты содержания воды на поверхности Луны. Полученные данные показали, что основным источником воды на поверхности Луны является солнечный ветер. А составленные карты могут потом быть использованы для уточнения теоретических моделей поведения летучих веществ на безвоздушных космических объектах. Работа опубликована в Science Advances.