Çoğu erkek memeli, çok tehlikeli bir pakette değerli kargolar taşır. Açıkta kalan, ince derili bir çuval içinde karın boşluğunun dışında hassas bir şekilde sallanan dış testisler hassas, titizdir ve erkeklerin tüm düşmanları için (futbol topları, başıboş dizler ve bel seviyesindeki mobilyalar gibi) bariz bir hedef haline gelir. Dolayısıyla, inmiş testislerin evriminin onlarca yıldır biyologları hem şaşırtması hem de şaşırtması şaşırtıcı değil.
İlgili İçerik
KİME ders çalışma bugün yayınlandı PLOS Biyoloji gizemin en büyük tartışmalarından birine bir cevap sunuyor: en eski atalarımız onları yıprattı mı yoksa aşağı mı? Araştırmacılar, ilk memelilerin zaten bu şaşırtıcı özelliğe sahip olduğu ve bundan sonra bin yıllık torunların aile mücevherlerini tam ekranda miras aldıkları sonucuna varıyorlar. Yine de garip bir şekilde, o zamandan beri iç testislerin en az dört ayrı zamanda evrimleştiği görülüyor.
İnsan erkeklerde embriyonik gelişim sırasında, üreme yapıları karın derinlerinde proto-testislere dönüşür (kadınlarda bu aynı yapılar yumurtalıkları oluşturmaya devam eder). Doğumdan önce testisler inmek iki aşamalı bir süreçte karın içinden ve skrotuma iner. Bu aşağı doğru göç, iki anahtarın eylemiyle harekete geçirilir. genler , INSL3 ve RXFP2 . Siliniyor farelerdeki bu skrotal genlerden herhangi biri, testislerin güneye giden yörüngesini tamamen rayından çıkarır.
ile doğan birkaç insan erkek inmemiş testisler (yüzde 2 ila 4 arasında) başı belada olabilir: durum yetişkinliğe kadar devam ederse, fıtık, kısırlık ve testis kanserine katkıda bulunabilir. Ancak tamamen farklı bir memeli grubu için hiç skrotum olmaması normaldir. memeli türleri Afrotheria filleri, denizayılarını, pelerin altın köstebek ve kaya yaban faresi - bunun yerine testislerini testis denilen bir durumda karın içinde tutarlar.
Bu farklı özellikler, evrimci biyologlar için bir bilmece oluşturmuştur: Afrotherians ve dişi memeliler gibi tüm canlı memelilerin ortak atası, değerli üreme organlarını korumuş muydu? içeride onun karın? Yoksa insanlar ve diğer memeli soylarının çoğu gibi onları mı taşıdı? dışarıda herkesin görmesi için vücudunu? Testisler gibi yumuşak dokular fosil kayıtlarında yetersiz kaldığından, atalara ait testislere dair hiçbir fiziksel kanıt kalmamıştır ve atalara ait memeli testislerinin yeri belirsiz kalmıştır.
Baş yazar Virag Sharma ve kıdemli yazar Michael Hiller Almanya, Dresden'deki Max Planck Moleküler Hücre Biyolojisi ve Genetiği Enstitüsü'ndeki genom bilimciler, tartışmaya genetik bir yaklaşım getirdiler. Testiküler iniş için skrotal genlerin ne kadar kritik olduğunu bilerek, çeşitli memeli soylarında bu genleri karşılaştırmanın, ataların durumunu saptamak için en doğrudan yolu sağlayacağına karar verdiler. (Bu yöntem, türler arasındaki akrabalık hakkında bazen çelişkili veya belirsiz bilgiler üretebilen fosil kayıtlarının sınırlamalarını atlar.)
Smithsonian Ulusal Hayvanat Bahçesi genom uzmanı, bunun gibi bir soruyu yanıtlamak için moleküler verileri kullanabilmek, 10 yıl önce yapamadığımız bir şeydi, diyor. Natalia Prado-Oviedo , çalışmaya bağlı olmayan. Daha da önemlisi, Sharma ve Hiller'in yöntemi [fosil kayıtlarının herhangi bir yorumuyla] çalışır.
Testis evriminin düşük meyveli olacağını düşünürdünüz - ama görünen o ki, resim araştırmacıların hayal edebileceğinden çok daha karmaşık. Filler, karınlarında testisleri olan sadece bir gruptur.(baluda / Pixabay)
Sharma, 71 memelide skrotal genleri karşılaştırdığında, soyundan gelen testisleri olmayan dört Afrotherian türünün— denizayıları , pelerin altın köstebek , pelerin fil fareleri ve tenrekler (kirpilere benzeyen küçük, böcek yiyen memeliler) - hepsi skrotal genlerin artık kullanılmayan kopyalarını taşıyordu. . Sharma daha sonra bu genetik bilgiyi, her bir türde genlerden birinin ne zaman işlevselliğini kaybettiğini tahmin etmek için kullandı. Genler işlevsiz hale geldiğinde, tutarlılığı sürdürmek için artık baskı yoktur ve ihmalden dolayı bozulmaya ve mutasyonları biriktirmeye başlarlar. Bir gen dizisi ne kadar çok hata taşırsa, o kadar uzun zaman önce kaybolması muhtemeldir.
Geriye doğru çalışarak, Sharma ayrıca dört türün tümünde 23-83 milyon yıl öncesine kadar testis kökenli kaybın izini sürdü - bu örneklerin tümü 100 milyon yıl önce Afrotherian soyunun tahmin edilen farklılığından daha yakın. Diğer memelilerden farklı olarak, Afrotherians ana sürüden ayrıldıkça, testisleri de aynı şeyi yapamadı.
Sharma ayrıca, bu dört türde bulunan genetik hata türlerinin hepsinin birbirinden farklı olduğunu ve görünüşe göre zaman içinde farklı noktalarda ortaya çıktığını buldu. Aynı mutasyonlar olsaydı, Sharma tek bir askrotal atadan aynı kırık genleri dört türün hepsine aynı anda geçirdiği sonucunu çıkarırdı. Ancak varyasyon, evrimsel tarih boyunca skrotanın dört ayrı durumda ortadan kaybolduğunu gösterdi. Başka bir deyişle, evrim bağımsız olarak inmemiş testisleri dört kez icat etti.
Bilim adamları, skrotanın en önemli faydalarından birinin, yıllardır havalandırma : memeli spermi sıcaklıkta daha iyi olgunlaşır ve depolanır 2.5 ila 3 santigrat derece daha düşük vücudun geri kalanından daha iyidir ve bu organları atmak onları serin tutar. Ama bunun olup olmadığından çok daha az eminiz. sebep bu skrota gelişti. Bu klasik bir horoz-yumurta ikilemi: Testisler, sıcaklık çok yükseldiği için karından kaçmış olabilir ya da sperm soğuk algınlığını sevmeye adapte olmuş olabilir. zaten başka bir nedenle görevden alındı.
(Diğer teoriler bol testislerin süs olduğu fikri de dahil olmak üzere erkek bekaretiyle övünmek . Ya da belki, pediatrik ürolog olarak John Hutson testislerin başka bir anatomik yeniden düzenlemenin yan ürünü veya hatası olarak atıldığına inanıyor.)
Ancak sıcaklık ana faktör ise, o zaman hala araştırmacıların cevaplaması gereken bir bulmaca var. Her ikisi de testislerini karınlarında kilitli tutan filler ve fil faresi, insanlarınkine benzer iç vücut sıcaklıklarına sahiptir. Nasıl başa çıkıyorlar?
Hiller, Afrotherians'ta maliyetlerin (maruz kalma, güvenlik açığı) faydalarından (biraz daha soğuk sıcaklık) daha ağır basabileceğini söylüyor. Ya da belki de bu memeliler, üşümelerini korumak için henüz keşfedilmemiş bir yöntem kullanıyorlar. Bu fenomeni testis retansiyonuna bağlamak için genetikçilerin muhtemelen fizyologlarla güçlerini birleştirmeleri gerekecek.
Hesaplamalı biyolog, yalnızca genetiğe veya yalnızca fosil kayıtlarına güvenemeyeceğimizi söylüyor. Melisa Wilson Sayres Arizona Eyalet Üniversitesi'nden. Genomik güçlüdür, ancak onu doğal tarih ve anatomi ile uyum içinde anlamamız gerekir.
Şimdilik, geri kalanımız asılı kaldık.