今天我們要討論的話題就比較有意思了,為什麼95%以上的鳥類沒有陰莖呢?對我們來說這可能聽起來很奇怪,但卻很有意義。如果鳥類把它們的下體聚在一起,就像哺乳動物一樣。但是,坦率地說,這裡面沒有滲透。至於原因,我們沒有一個明確的答案,但我們有一些很好的想法。通過這些想法,我們可以對鳥類以及進化論有更多的了解!
首先需要澄清的是,我們談論的是陰莖的喪失,因為科學家們非常確信,大約在3.1億年前,這塊居住著所有爬行動物、哺乳動物和鳥類祖先的土地上就有了陰莖。
鳥類親戚中絕大多數的雞都沒有陰莖,而與鳥類有遠親關係的古老爬行類的最後殘存者Tuatura也在陰莖列表中。當科學家們開始更仔細地研究雞和兩個Tuatura胚胎時,確定是一個單一的早期陰莖進化。這兩個物種都是在胚胎發育時開始製造陰莖的,胚胎開始時後肢附近有兩個腫脹的組織區域。它們後來合併成一個單獨的生殖器隔間,在雄性中變成陰莖。
2013年,研究人員發現在雞身上,這種早期的結核病在發育過程中從生長到死亡,會留下一點小疙瘩。幾年之後,同一個實驗室的一個團隊證實了類似的情況發生在兩個Tuatura身上,這有力地表明所有羊膜在分化為鳥類、爬行動物和哺乳動物之前都有陰莖。這是普遍的陰莖被不同的群體修改,有時是戲劇性的,回想起來,這是有道理的。因為生殖解剖學對一個個體是否繁殖或有多少後代有很大的影響,陰莖和其他涉及的部分可以非常快地進化和改變。
這些發現也清楚地表明在羊膜中陰莖減少和丟失分別發生了至少四次。儘管體內受精對於在陸地上生活是非常重要的,早期羊膜會面臨強大的選擇壓力,以發展可靠的方法將精子和卵子結合在一起。我們沒有時光機,科學家們很難弄清楚為什麼這麼多組織會放棄這麼實用的東西。
幸運的是,研究可以在假設的基礎上做出聰明的預測,然後用收集到的數據來驗證這些預測是否成立。比如有人說,水源使它們保持精子的安全和乾燥,因為它們在水生環境中交配。但這並不能解釋為什麼鴕鳥會擁有它們。還有預測,或許外部陰莖只是為了減輕重量和提高飛行效率,但鴨子的陰莖可能只有身體的一半長。然而,陰莖只佔它們體重的0.3%,似乎並不影響它們的飛行能力。
不過,仍然還有一些有說服力的假設。有人認為與性傳播疾病有關,鳥類和爬行動物甚至是產卵的哺乳動物,都用一個單獨的孔來進行性交排尿和排洩。這種孔洞被稱為「鬥篷」,它有可能成為細菌的滋生地,特別是在鳥類身上,因為它們的體溫保持在40℃左右,這種溫度下細菌可以大量繁殖。我們並不知道很多關於鳥類性疾病的信息。但是我們知道的哪些疾病可能是非常糟糕的疾病,如果被感染會導致生育能力下降。
研究還發現,對於一些有陰莖的物種來說,在繁殖季節,雄性的陰莖裡的特殊免疫系統細胞增加了9倍,這表明通過陰莖交配對它們來說是一種疾病威脅。事實上,即使在沒有陰莖的鳥類中,細菌在交配過程中也相對容易傳播,所以這個假設是有道理的。但是我們沒有足夠的信息來了解鳥類的性疾病,所以我們不能完全確信或排除其他的解釋。僅僅這一個假設也不能解釋,為什麼單性夢的哺乳動物也有同樣溫暖的溫度來保持他們的陰莖,所以還有其他的假設。
另一種假設是分類學上仍在爭論的「認罪選擇」。當在進化壓力下控制一種交易的基因同時也控制了其他無關的東西時,就會出現一種被稱為「認罪選擇」的現象。我們實際上知道,這就是參與陰莖發育的基因的情況,對老鼠、蜥蜴和蛇的研究表明,陰莖形成的關鍵基因也與四肢發育有關,就像雞一樣。一種叫做bmp4的基因決定了生殖器結核的死亡。
但是進一步研究bmp4的表達模式可以支持這一假設,因為並不是我們看到的所有特徵都具有適應性。我們更傾向於自動地認為有機體的每個方面都是完美的,但那不是進化的方式。但是,非有害的突變可以解釋許多看起來與進化的直覺相反的事情。
我們已經知道,進化並不總是與適應性有關。在一個人口中,生存者和死者的僥倖會對特徵或基因產生很大影響。這種現象被稱為基因漂變。陰莖的缺失是一種僥倖,這種觀點對我們人類來說可能很難理解,尤其是因為它們在哺乳動物的繁殖過程中佔據了相當大的比重。但很明顯,成千上萬種鳥類已經生存和繁殖良好,沒有一個證明內部受精不需要陰莖。
所以從本質上說,他們失去的東西去換更有用的東西。也可能是自然或性選擇,因為他們他們想要與誰照顧後代,我們仍在試圖確定為什麼這麼多鳥拋棄了陰莖。但有一件事是肯定的,我們了解得越多,這個故事就越有趣。
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