Lintujen pukuhuoneessa on hankalaa. Siinä missä vesilinnut, kuten ankat, voivat ylpeänä poseerata tavaroillaan, kukko – tuo miehisyyden symboli – pitää todennäköisesti pyyhettä tiukasti vyötärönsä ympärillä. Toisin kuin kukkojen hyvin varustetuilla vesieläimillä, niillä on naurettavan pieni penis.
Tutkijat tiesivät jo pitkään, että kanoilla, kuten 97 prosentilla lintulajeista, ei ole merkittävää penistä – ainakaan tarpeeksi suurta, jotta ne voisivat toimittaa siemennesteen syvälle naaraan sukuelimiin. Tänään Current Biology -lehdessä julkaistussa uudessa tutkimuksessa havaittiin, että yhden ainoan geenin aktiivisuus riittää kirjaimellisesti hajottamaan kanan peniksen alkionkehityksen aikana.
Floridan yliopistossa työskentelevä biologi Martin Cohn ja hänen kollegansa yrittivät ratkaista puuttuvien kanojen peniksen mysteerin tutkimalla kanojen alkionkehitystä ja vertailemalla sitä vesilintujen, emujen ja krokotiilien kehitykseen. Aiemmat tutkimukset olivat keskittyneet nisäkkäiden peniksen kasvuun ja kehitykseen, ja Cohn uskoi, että samat geenit saattaisivat olla toiminnassa myös höyhenpeitteisillä ystävillämme.
Tutkijat keskittyivät luun morfogeeniseen proteiiniin 4 (bone morphogenic protein 4, Bmp4), jonka muut tutkimukset olivat osoittaneet olevan aktiivinen varhaiseen alkionkehitykseen useilla lajeilla. Hyvin varhaisessa kehitysvaiheessa sekä kanojen että ankkojen urospuolisten sukupuolielimet näyttävät samankaltaisilta – molemmat lajit muodostavat pienen kuhmun, jota kutsutaan sukupuolielinten tuberkulukseksi ja josta penis muodostuu. Tutkijat havaitsivat kuitenkin, että siinä missä ankan fallos jatkaa kasvuaan yhdeksännen kehityspäivän jälkeen, kanan fallos lakkaa kasvamasta ja alkaa sitten kutistua.
Kanan sukupuolielinten tuberkuluksen säilyttäminen paljasti lisääntyneen solukuoleman. Cohn ja kollegat mittasivat sitten Bmp4:n ilmentymistä yhdessä useiden siihen liittyvien geenien kanssa. Kehittyvässä kanassa tutkijat löysivät korkeita Bmp4-ekspressiotasoja tuberkulin pituudelta. Ankoilla Bmp4 oli aktiivinen vain tuberkuluksen tyvellä.
Kun tutkijat estivät Bmp4:n ilmentymisen kehittyvässä kanan falloksessa, tuberkulus ei kadonnut kuten normaalissa kehityksessä – se jatkoi kehittymistään, kuten ankoilla. Ja kun Cohn ja kollegat kytkivät tämän geenin päälle ankoissa, tuberkuloosisolut alkoivat tehdä itsemurhaa samaan tapaan kuin mitä tapahtuu kanoissa. Geneettinen jatkoanalyysi osoitti, että fallinen Bmp4:n aktivoituminen kehittyi kanoissa vasta sen jälkeen, kun ne erosivat vesilinnuista. Nämä tulokset sopivat yhteen monien muiden tutkimusten kanssa, jotka osoittavat, että Bmp4:llä on ratkaiseva rooli lintujen evoluutiossa ja monipuolistumisessa, sillä sen on osoitettu vaikuttavan nokan kokoon, höyheniin ja hampaattomuuteen.
Jos siis kukoilla ei ole penistä, miten kanat harrastavat seksiä? (Kuulemma uteliaat mielet haluavat tietää). Ne käyttävät niin sanottua ”cloacal-suudelmaa”, jossa uros- ja naaraskanat painavat cloaciensa aukot yhteen ja siittiöiden siirtyminen tapahtuu. Kuulostaa ehkä vieraalta meille nisäkästyypeille – mutta se on järjestelmä, joka on toiminut linnuilla miljoonia vuosia.
Kuva: Kemeo via
