Het is ongemakkelijk in de kleedkamer van de vogels. Terwijl watervogels zoals eenden trots met hun spullen kunnen pronken, houdt de haan – dat embleem van mannelijkheid – waarschijnlijk een handdoek stevig om zijn middel gewikkeld. In tegenstelling tot de goed bedeelde aquatische tegenhangers van de haan, heeft hij een belachelijk kleine penis.
Gezien het belang van de kip voor de landbouw, wisten wetenschappers al lang dat, net als 97% van de vogelsoorten, hanen geen significante penis hebben – althans, niet een die groot genoeg is om sperma diep in het voortplantingskanaal van een vrouwtje te brengen. En een nieuwe studie, vandaag gepubliceerd in Current Biology, ontdekte dat de activiteit van één enkel gen genoeg is om de penis van een kip letterlijk uit elkaar te halen tijdens de embryonale ontwikkeling.
Martin Cohn, een bioloog aan de Universiteit van Florida, en collega’s probeerden het mysterie van de ontbrekende kippenpenissen op te lossen door de embryonale ontwikkeling van kippen te bestuderen en deze te vergelijken met de ontwikkeling van watervogels, emoes en krokodillen. Eerder onderzoek had zich geconcentreerd op de groei en ontwikkeling van penissen van zoogdieren, en Cohn dacht dat dezelfde genen aan het werk zouden kunnen zijn bij onze gevederde vrienden.
De onderzoekers richtten zich op bone morphogenic protein 4 (Bmp4), waarvan uit andere studies was gebleken dat het actief is bij de vroege embryonale ontwikkeling in een verscheidenheid van soorten. Heel vroeg in de ontwikkeling ziet het mannelijk geslachtsorgaan van zowel kippen als eenden er ongeveer hetzelfde uit – beide soorten vormen een kleine bobbel die genitale knobbel wordt genoemd en waaruit zich de penis vormt. Maar terwijl de eendenfallus na dag 9 van de ontwikkeling blijft groeien, ontdekten de onderzoekers, stopt de kippenfallus met groeien en begint dan te krimpen.
Het vasthouden van de genitale knobbel van de kip bracht verhoogde celdood aan het licht. Cohn en collega’s maten vervolgens de expressie van Bmp4 samen met verschillende verwante genen. In het zich ontwikkelende kuiken vonden de onderzoekers hoge niveaus van Bmp4-expressie over de hele lengte van de knobbel. Bij eenden was Bmp4 alleen actief aan de basis van de knobbel.
Toen de onderzoekers de expressie van Bmp4 in de zich ontwikkelende kippenfallus remden, verdween de knobbel niet zoals bij een normale ontwikkeling – hij bleef zich ontwikkelen, zoals bij een eend. En toen Cohn en collega’s dit gen bij eenden inschakelden, begonnen de tuberkelcellen zelfmoord te plegen, vergelijkbaar met wat er bij kippen gebeurt. Verdere genetische analyse toonde aan dat de fallische activering van Bmp4 bij kippen pas evolueerde nadat zij zich van watervogels hadden afgesplitst. Deze resultaten sluiten aan bij een reeks andere studies die aantonen dat Bmp4 een cruciale rol speelt in de evolutie en diversificatie van vogels, omdat is aangetoond dat het de snavelgrootte, veren en tandloosheid beïnvloedt.
Dus, als hanen geen penis hebben, hoe hebben kippen dan seks? (Er is mij verteld dat nieuwsgierige geesten dat willen weten). Ze gebruiken wat men de “cloacale kus” noemt, waarbij mannelijke en vrouwelijke kippen de openingen van hun cloacas tegen elkaar drukken en de spermaoverdracht gebeurt. Klinkt vreemd voor ons zoogdieren, misschien – maar het is een systeem dat werkt voor vogels voor miljoenen jaren.
Image door Kemeo via
