Wskrzeszenie stuletnich genitaliów zarodka

Wśród nas, zwierząt z kręgosłupem – kręgowców – penisy znacznie różnią się, nie tylko wielkością i kształtem, ale obecnością, nieobecności i liczbą. U ssaków samce mają tylko jednego penisa, podobnie jak u krokodyli, żółwi i niektórych prymitywnych ptaków, takich jak strusie i kaczki. Węże i jaszczurki mają dwa półprącia (choć używają tylko jednego naraz). A olbrzymia większość ptaków w ogóle nie ma żadnego penisa.

Mimo tej rozmaitości wszystkie te grupy zaczynają właściwie w ten sam sposób. Jako embriony mają dwa zgrubienia genitalne – dwie grupy komórek, znajdujących się tuż obok tych, które z czasem przerodzą się w tylne nogi. Te zgrubienia rosną i zlewają się w jeden penis, pozostając jednak oddzielnie w grupie z półprąciami. W nieposiadających penisów ptakach nie robią niczego.

Te podobieństwa sugerują, że penis kręgowców wyewoluował tylko raz i od tego czasu był modyfikowany lub utracony w różnych grupach. Alternatywą jest, że przodek kręgowców nie miał penisa i że różne linie rodowe wyewoluowały własne fallusy – i zgrubienia genitalne, które do nich prowadziły – niezależnie jeden od drugiego.

Dla rozstrzygnięcia tej debaty (a przynajmniej przyczynienia się do rozstrzygnięcia) Tomas Sanger z University of Florida zwrócił się do hatterii. To stworzenie z kolczastym grzbietem o wielkości przedramienia wygląda niezwykle podobnie do jaszczurki, ale nie jest jaszczurką. Dwa istniejące gatunki są ostatnimi resztkami prastarej grupy gadów, które rozeszły się z wężami i jaszczurkami około 250 milionów lat temu i od tego czasu ewoluowały równolegle. Dorosłe nie mają penisów i Sanger chciał wiedzieć, czy embriony mają parę zgrubień genitalnych.

Ponieważ hatteria jest gatunkiem zagrożonym, trudno zdobyć współczesnego embriona. To jednak nie przeszkadzało kolekcjonerom w wiktoriańskiej Anglii. Pod koniec XIX wieku zoolog brytyjski, Arthur Dendy, zebrał dużą liczbę embrionów hatterii i cztery z nich dał amerykańskiemu embriologowi Charlesowi Minot. Z najwyższą starannością Minot pociął te embriony na cienkie płatki, każdy zaledwie 1/8 milionowej części metra grubości i zakonserwował je na szklanych płytkach.

Kiedy Sanger oglądał zbiory Minota, zobaczył, że jeden z embrionów, znany po prostu jako Okaz 1491, był na właściwym stadium rozwoju. Jeśli hatterie istotnie mają zgrubienia genitalne, ten okaz powinien je pokazać. Sanger oczyścił więc stare płytki, sfotografował je i zrekonstruował je na komputerze, wskrzeszając Okaz 1491 dla cyfrowej potomności. I rzeczywiście, zrekonstruowany embrion miał wyraźne zgrubienia genitalne dokładnie tam, gdzie Sanger spodziewał się je zobaczyć.

A więc hatterie robią prawdopodobnie to samo co kury i większość innych ptaków: zgrubienia genitalne zaczynają rosnąć, ale wkrótce zapadają się w sobie w miarę obumierania komórek w nich zawartych. Obecność tych zgrubień sugeruje jednak, że były obecne u ostatniego wspólnego przodka wszystkich kręgowców. I ten kręgowiec prawdopodobnie także miał prawdziwego penisa.

Resurrecting a set of hundred year old embryonic genitals

Not Exactly Rocket Science, 27 października 2015

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska