原文以How the chicken lost its penis為標題
發布在2013年6月6日的《自然》新聞上
原文作者：Helen Shen
發送細胞死亡信號的分子終結了公雞初生生殖器的發育。
公雞的生殖器是演化生物學的一個謎題。
Damschen/ARCO/naturepl.com
一直以來，鳥類為何沒有陰莖都是演化生物學上的一個未解之謎。不過，科學家們發現了控制鳥類陰莖消失的分子機制，向揭開這個謎題邁進了一步。
儘管通過體內受精方式繁殖，但大約97%的鳥類都沒有或只有很小的陰莖。《當代生物學》期刊發表的一項研究顯示，促進細胞死亡的信號中斷了公雞陰莖的發育。
「如果這篇論文是關於人類的，那可能就發表在《自然》或《科學》上了，」耶魯大學的演化鳥類學家Richard Prum說。「研究結果非常新穎。」
公雞隻有退化的生殖結節，通過將洩殖腔（用於排洩和交配的空腔）對準母雞的洩殖腔來輸送精子，這種行為被稱為「洩殖腔之吻」。相比之下，鴨子擁有較長的螺旋狀陰莖，長度可達其身體長度的一半。
為了更好地了解控制陰莖生長的信號，在佛羅裡達大學的發育生物學家Martin Cohn的帶領下，研究人員開始尋找發育中的雞鴨胚胎的差異。
科學家們在鴨蛋和雞蛋上開了一個小口，透過這個口子觀察陰莖的發育。他們發現，雞一開始形成了與鴨子類似的陰莖，但約在發育的第九天，雞初生的陰莖——被稱為生殖結節——停止生長並開始萎縮。
「原本，我們以為會發現一些關鍵的生長因子缺失了，」Cohn說，但團隊觀察到，許多驅動鴨子陰莖生長的基因繼續在雞胚胎中強烈表達。不過，雞與鴨之間存在一個關鍵差異：在雞的生殖結節頂端附近，Bmp4（一種促進細胞死亡的蛋白質）的水平上升了。「我們感到非常驚訝，」Cohn說。
研究者使用能抑制Bmp活性的蛋白質Noggin處理了一側結節，避免了雞的生殖細胞死亡。一天之後，經過Noggin處理的一側長到了未處理一側長度的約6.5倍。使用Bmp4處理髮育中的鴨子生殖結節的一側會導致局部細胞死亡和陰莖萎縮，就像公雞正常的陰莖發育過程一樣。
作者認為，以上結果表明鳥類的生殖器生長受一種共同程序的控制，這一程序經過了Bmp信號傳導過程演化調整的改造。
但該數據並沒有解釋為什麼雞會失去陰莖。Cohn認為，陰莖消失可能是雞其它身體部位（比如肢體和牙齒）演化的副作用，肢體和牙齒的發育也受Bmp蛋白質的影響。
加拿大皇后大學的演化生物學家Bob Montgomerie並不同意這一點。他和其他一些研究者認為，由於「洩殖腔之吻」要求雙方配合，母雞和其它鳥類可能在一定程度上為了避免強迫性交配而選擇陰莖較小的雄性。隨著時間的推移，這種偏好重塑了雄性鳥類的生殖器。ⓝ
Nature|doi:10.1038/nature.2013.13152
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