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Un estudio innovador escrito por biólogos del desarrollo de la Universidad de Harvard finalmente ha resuelto el misterio de cómo aparecieron los órganos sexuales por primera vez en los vertebrados. Según sus hallazgos, poco después de que nuestros antepasados ​​que habitaban en el mar emigraran a la tierra, las criaturas se vieron presionadas a desarrollar rápidamente genitales que no necesitaban hasta entonces. Estos órganos sexuales, al menos para serpientes y lagartijas, se originaron en las extremidades. El estudio también encontró que en ratones, los órganos sexuales tenían orígenes genéticos en la yema de la cola. Puedo oler una broma cocinándose.

¿Dónde encaja esta cosa?

Al principio, los investigadores estaban interesados ​​en estudiar el origen y la evolución de las extremidades, pero a medida que la ingeniería inversa biológica se desarrollaba constantemente ante sus ojos, se encontraron con órganos sexuales objetivos más interesantes. Pronto descubrieron que si hacían los ajustes correctos, podían persuadir a las células de las extremidades embrionarias de lagartos y serpientes para que se convirtieran en genitales; Las fotos que recibimos para ilustrar esta publicación pueden ayudarlo a formarse una mejor idea de lo que está sucediendo.

Se puede ver la yema de los genitales en el extremo de la cola de este embrión de serpiente doméstica

En el corazón de este proceso se encuentra la cloaca, una cavidad típicamente programada para convertirse en la parte inferior del intestino. Esta estructura envía señales a las células que la rodean en el embrión, diciéndoles que se conviertan en genitales. Al mover la posición de esta fuente de señalización (la cloaca), los investigadores pudieron hacer crecer penes donde de otro modo habría habido una extremidad o una cola.

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Demuestra que existe una flexibilidad con respecto a qué tipo de células pueden reclutarse durante el desarrollo para formar los genitales, explicó el autor principal de la investigación, el Dr. Patrick Tschopp de la Escuela de Medicina de Harvard en Cambridge, EE. UU.

Lo que pudimos demostrar es que si se trasplanta ectópicamente esta cloaca a las células de las extremidades o de la cola, estas células responden de una manera que refleja que su desarrollo se redirige a un destino genital, agregó.

En otras palabras, al extraviar una señal molecular, puede desviar a estas células en su trayectoria de desarrollo, dijo el Dr. Tschopp.

En el caso de la cloaca, como en el inmobiliario, la ubicación lo es todo. Te sorprenderá saber que las serpientes tienen dos penes. Bueno, ahora que los investigadores han sondeado a fondo la cloaca, sabemos con certeza por qué. Debido a que en las serpientes la cloaca está ubicada tan cerca de sus patas traseras (o donde deberían haber estado), se indica que la formación de genitales externos se forma en pareja, por lo tanto, los dos penes (sin embargo, solo usan un pene durante el apareamiento). Para los ratones, los órganos sexuales tenían orígenes genéticos en la yema de la cola, debido, nuevamente, a la posición de las cloacas. Bajo el mismo proceso evolutivo, los genitales humanos también provienen del brote de la cola.

El mismo embrión de serpiente después de 11 días, mostrando los hemipenes en ciernes en el extremo de la cola en el centro de la espiral.

Esta información fue revelada por el rastreo genético de las células embrionarias que mostró qué genes se activaron y desactivaron al extraer y secuenciar moléculas de ARN, los mensajeros de cada gen.

¿Por qué la serpiente tiene dos penes?

La parte más extraña del estudio puede estar, irónicamente, relacionada con un gallo lo suficientemente desafortunado como para compartir un apodo con el pene. Los gallos en realidad no tienen pene, sino que tienen algún tipo de agujero. Cuando se aparea, el gallo practica el sexo alineando esta abertura con la análoga de la gallina, enviando esperma de su cloaca a la de ella. Este es el caso del 97% de todas las aves en la Tierra (vea los patos bajo su propio riesgo por algo de ciencia del 3%). Cuando los investigadores de Harvard injertaron tejido de cloaca junto a las extremidades en ciernes de algunos embriones de pollo, encontraron que las células en el área comenzaron a convertirse en genitales. Esto agrega peso a una hipótesis que dice que las aves (la mayoría de ellas) solían tener un tubérculo genital, al igual que los mamíferos, solo para degenerar más tarde en su desarrollo evolutivo. Más importante aún, el experimento muestra una vez más que algo tan simple como un cambio de ubicación de las señales puede influir drásticamente en el camino evolutivo de un animal.

Este artículo trató el problema no resuelto de larga data del origen de los genitales. Resulta que el ratón es el raro, no se parecía a las serpientes ni a la gallina.

Este artículo da un nuevo giro a una hipótesis previa de que los genitales y las extremidades comparten una profunda homología [ascendencia compartida], proporciona evidencia formal de cómo esta coevolución entre las dos estructuras puede ocurrir en un organismo.

Es sorprendente cuántas cosas explica este estudio en un solo artículo publicado en Nature . Por ejemplo, demuestra con elegancia por qué tantos animales tienen genitales de formas diferentes. En algunos casos en los que los animales se ven casi iguales, los taxónomos estudian los genitales para distinguir especies casi idénticas.

Este es un gran estudio, dijo Denis Duboule, presidente del departamento de genética y evolución de la Universidad de Ginebra, que no participó en la investigación. Es una nueva idea muy interesante. Existen estas señales maestras durante el desarrollo, donde se les dice a las células que hagan una extremidad o un páncreas. Pero en este caso se usa la misma señal y, dependiendo de dónde se envíe, tocará diferentes celdas.

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