Kolce na prąciu, czyli o różnicach między ludźmi a zwierzętami

Szympansy, podobnie jak koty, myszy i wiele innych zwierząt, mają na penisach niewielkie keratynowe kolce. Jedną z ich funkcji jest usuwanie nasienia konkurentów, którzy wcześniej próbowali zapłodnić tę samą samicę. Możliwe też, że ułatwiają szybszą finalizację stosunku. Brak takich kolców u ludzi jest jedną z mniej znanych różnic między nami a szympansami i innymi zwierzętami.

Naukowcy od dawna spekulowali, że kolce zniknęły wraz z upowszechnieniem się u przodków naszego gatunku monogamii. Nie było już bowiem potrzeby usuwać spermy konkurenta, a dłuższy stosunek sprzyjał wzmocnieniu więzi między partnerami. Teraz naukowcy zidentyfikowali fragment DNA, którego kasacja pozbawiła samców Homo sapiens tego keratynowego dodatku.

Odkrycie jest jednak przypadkiem, a nie uwieńczeniem długich poszukiwań. Zaczęło się od analiz DNA ludzi, szympansów i innych ssaków, które prowadziła grupa badaczy z USA. Miały one ujawnić różnice między Homo sapiens i naszymi najbliższymi zwierzęcymi krewniakami.

Badacze znaleźli 510 fragmentów DNA, które są powszechne w świecie zwierząt, ale nie występują u ludzi. Co istotne tylko w jednym przypadku zmiana ta dotyczyła genu, czyli kodującego fragmentu DNA, wszystkie pozostałe kasacje dotyczyły odcinków niekodującego DNA , które reguluje funkcjonowanie genów

Badacze postanowili przyjrzeć się bliżej dwóm takim skasowanym fragmentom DNA. W wyniku przeprowadzonych eksperymentów okazało się, że pierwszy związany był z genem receptora androgenowego. To dzięki niemu liczne zwierzęta mają włosy czuciowe (np. koty i myszy) oraz właśnie keratynowe kolce na penisie. Badacze stwierdzili również, że tego fragmentu DNA nie mieli już neandertalczycy, a to oznacza, że zniknął on ponad 800 tys. lat temu (na ten moment datuje się rozdzielenie przodków naszego gatunku i neandertalczyków).

Drugi skasowany fragment powiązany był z genem, który ma wpływ na wielkość mózgu. Jego kasacja umożliwiła najprawdopodobniej wytworzenie naszych dużych mózgów.

Jak podkreślają naukowcy, badania te wspaniale pokazały wielką rolę niekodujących fragmentów DNA. Jak widać, natura zamiast usuwać geny, woli modyfikować ich działanie, m.in. poprzez kasowanie niepotrzebnych już „regulaminów postępowania”.

Na poniższym filmie ciekawscy mogą obejrzeć keratynowe kolce

[youtube http://www.youtube.com/watch?v=3UVw7cgv36A&w=480&h=390]

Wyniki badań ukazały się w Nature:

McLean, C., Reno, P., Pollen, A., Bassan, A., Capellini, T., Guenther, C., Indjeian, V., Lim, X., Menke, D., Schaar, B., Wenger, A., Bejerano, G., & Kingsley, D. (2011). Human-specific loss of regulatory DNA and the evolution of human-specific traits Nature, 471 (7337), 216-219 DOI: 10.1038/nature09774

Z łatwiej dostępnych materiałów wymienić warto komunikaty prasowe Instytutu Medycznego Howarda Hughesa i Uniwersytetu Penn State oraz artykuł redakcyjny Nature.