Kiel la peniso perdis siajn pikilojn
Homoj forstrekis DNA por evolui glatajn penikojn kaj pli grandajn cerbojn.
Sekso estus tre malsama propono por homoj se - kiel iuj bestoj inkluzive de ĉimpanzoj, makakoj kaj musoj - viroj havus penikojn kun malgrandaj, malmolaj dornoj.
Nun esploristoj de Universitato Stanford en Kalifornio trovis molekulan mekanismon por kiel la homa peniso povus esti evoluinta tiel aparte spine-libera. Ili indikis ĝin kiel la perdo de aparta peceto de ne-kodiga DNA, kiu influas la esprimon de la geno de androgena ricevilo implikita en hormona signalado.
"Ĝi estas malgranda sed fascina parto de pli granda bildo pri la evoluo de hom-specifaj trajtoj," diris Gill Bejerano, evolua biologo ĉe Stanford, kiu gvidis la laboron kune kun kolego David Kingsley. "Ni aldonas molekulan perspektivon al diskuto, kiu daŭras almenaŭ de kelkaj jardekoj."
Eldonita en Naturo hodiaŭ1, la esplorado ankaŭ sugestas molekulan mekanismon pri kiel ni evoluis pli grandajn cerbojn ol ĉimpanzoj kaj perdis la malgrandajn sensaciajn fuŝojn, kiujn la simioj - kiuj estas inter niaj plej proksimaj parencoj kaj kun kiuj oni taksis, ke ni dividas 96% de nia DNA - havas vizaĝo.
Monogama strategio
Oni delonge kredis, ke homoj evoluis glatajn penikojn rezulte de adopto de pli monogama reprodukta strategio ol iliaj fruaj homaj prapatroj. Tiuj prapatroj eble uzis peneajn spinojn por forigi la spermon de konkurantoj kiam ili pariĝis kun inoj. Tamen, ekzakte ne sciate kiel ĉi tiu ŝanĝo okazis.
La esploristoj ne celis studi peneajn dornojn. Prefere, ili serĉis pecojn de DNA, kiuj estis perditaj de la homa genomo, sed ne de la genoma ĉimpano, do ili povis provi kalkuli tion, kion faris tiuj pecoj.
La aliro diferencas de tiu en plej multaj studoj, klarigas Bejerano kaj Kingsley, rigardante tion, kio estis forigita de la homa genaro anstataŭ kio ĉeestas. "En la kazo de nia studo, se vi komencus de la homa genaro, nenio vidus tie," diras Bejerano.
Ili unue sisteme identigis 510-DNA-sekvencojn mankantajn en homoj kaj ĉeestantaj en ĉimpanzoj, trovante ke tiuj sekvencoj estis preskaŭ ekskluzive de la ne-kodantaj regionoj de la genomo, inter genoj. Ili tiam enhejmiĝis en du sekvencojn kies foresto ĉe homoj ili opiniis ke ili povus esti interesaj - unu de proksime al la androgen-ricevilo (AR) geno kaj unu de proksime de geno implikita en tumoro-forigo (GADD45G).
Enmetante la ĉimpanzajn sekvencojn en musajn embriojn malkaŝis, ke la antaŭa sinsekvo produktis ambaŭ malmolajn penikajn spinojn kaj sensajn flustrojn ĉe iuj bestoj. Ĉi-lasta sinsekvo agis kiel speco de bremso por la kresko de specifaj cerbaj regionoj - kun la forigo de ĝia funkcio ŝajnis esti malferminta la vojon por la evoluo de la pli granda homa cerbo.
"La celo de la projekto estis trovi molekulajn lezojn [perdojn], kiuj subestas homajn evoluajn trajtojn, kun la ekzemploj ilustrantaj malsamajn aspektojn de la principo," diras Kingsley.
"Ĝis ni rigardis, kie la DNA estis esprimita, ni havis neniun ideon, kiu ŝaltilo - se iu - ĝi efektive regus," aldonas Bejerano.
Aliaj molekulaj biologoj laŭdis la laboron pro ĝia lerta alproksimiĝo kaj diris, ke ĝi malfermos novajn vojojn de enketado, precipe por tiuj, kiuj laboras pri la evoluo de la homa cerbo.
"Ĝi estas detektiva laboro kaj bonega memorigilo pri tio, ke dum la evoluo, informoj estas kaj gajnitaj kaj perditaj," diris Sean Carroll, sperta pri genetiko kaj evoluo de bestoj ĉe la Universitato de Viskonsino, Madison.
"Kiel ofte kun tre bonaj ideoj, ĝi ŝajnas preskaŭ evidenta retrospekte", diris Svante Pääbo, kiu direktas la genetikan fakon de la Instituto Max Planck por Evolua Antropologio en Lepsiko, Germanio, kaj estis parto de la teamo, kiu ĵus vicigis la neandertalan. genaro. "Ĉar du el la preskaŭ 500 forigitaj sekvencoj, kiujn ili identigis, rezultas interesaj, mi certas, ke pluraj aliaj en ilia listo montriĝos ankaŭ interesaj," li aldonis. La esploristoj daŭre analizas la ceterajn 508 DNA-sekvencojn.
David Haussler, kiu studas la molekulan evoluon de la homa genaro en la Universitato de Kalifornio, Santa Cruz, aldonis, ke la perdo de penisaj dornoj de niaj prapatroj hodiaŭ estas nia gajno. "Paroj ĉie povas danki, ke ĉi tiu aparta peco de DNA estis forĵetita, " li diras.
;
