盡管“生殖器”是如何形成的這個問題不是科學(xué)家們會大聲說出口的問題,但是它卻是地球上生命起源的關(guān)鍵。近日,兩個科學(xué)小組的研究解決了這個謎團(tuán)的部分問題,他們的研究指出了蛇、蜥蜴、老鼠和雞的生殖器是怎樣從胚胎開始形成的。
在第一項研究中,哈佛大學(xué)發(fā)育生物學(xué)家Cliff Tabin, Patrick Tschopp和他們的同事追蹤小鼠、蜥蜴、雞以及蛇從胚胎發(fā)育形成生殖器的過程,并分析了調(diào)控這一過程的基因網(wǎng)絡(luò)。他們發(fā)現(xiàn)有一些細(xì)胞注定會變成生殖器,但是不同的物種中這些細(xì)胞的類型也不同。相關(guān)結(jié)果在線發(fā)表在11月5號的《自然》雜志上。
哈佛大學(xué):生殖器從何而來?
 研究結(jié)果顯示,蛇和蜥蜴的生殖器源自生成后腿的組織的細(xì)胞,小鼠中最終會變成尾巴的一些細(xì)胞承擔(dān)了形成生殖器的重任,而與雞的生殖器相關(guān)的細(xì)胞來自于將形成尾巴或后肢的細(xì)胞。那么不同的起始組織是如何最終都發(fā)展成生殖器的呢?
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)這些動物的泄殖腔具有相同的作用。最終會發(fā)育為尿道和腸道的泄殖腔發(fā)出一些分子信號,告知鄰近細(xì)胞形成生殖器。但是在不同的動物中,泄殖腔的位置是不同的,泄殖腔的位置決定了哪些組細(xì)胞會首先接受到信號。小鼠的泄殖腔在形成尾巴的細(xì)胞附近,蛇和蜥蜴的泄殖腔更靠近胚胎中生成四肢的細(xì)胞。蛇和蜥蜴都有兩個生殖器,成對的生殖器定位在四肢的水平層面上。
為了進(jìn)一步證實這一發(fā)現(xiàn),研究人員將雞的泄殖腔組織移植到胚胎中的其它位置,結(jié)果發(fā)現(xiàn)原本不是轉(zhuǎn)化成生殖器的細(xì)胞收到泄殖腔的信號后逐漸形成生殖器的雛形。Tschopp說:“泄殖腔的位置決定了哪些細(xì)胞會形成生殖器。” 佛羅里達(dá)大學(xué)的發(fā)育生物學(xué)家Marty Cohn補(bǔ)充道:“該研究突出了泄殖腔在動物早期發(fā)展中的重要作用,這是之前研究都忽略的一點?!?br> 另一項研究:蛇為什么會有兩個陰莖
 在另一項研究中,Marty Cohn和他的同事Ana Herrera對雞胚胎中的不同細(xì)胞進(jìn)行熒光標(biāo)記后,對這些細(xì)胞在發(fā)育中的動向進(jìn)行觀察。他們發(fā)現(xiàn),當(dāng)胚胎還是一個平面時,形成陰莖的細(xì)胞以兩組形式分布在胚胎相反的邊緣;當(dāng)胚胎發(fā)育成3D形態(tài)時,這兩組細(xì)胞在胚胎中間相遇。兩組細(xì)胞最終各形成一個芽,兩個芽合并在一起后形成陰莖。Cohn說:“對蛇而言,兩個芽不會合并,最終形成雙陰莖。” 相關(guān)研究發(fā)表在11月5日的《Scientific Reports》雜志上。
兩項研究觀點有分歧
兩項研究的科學(xué)家都認(rèn)同形成陰莖的細(xì)胞起源于胚胎的邊緣。與蛇相比,老鼠和雞中的這些細(xì)胞更接近形成尾巴的細(xì)胞。但是Cohn的團(tuán)隊不認(rèn)同哈佛大學(xué)科學(xué)家們說的,這些形成陰莖的細(xì)胞屬于要形成四肢或者尾巴的細(xì)胞的一部分,他們認(rèn)為這些細(xì)胞就是特定分化為陰莖的細(xì)胞。
耶魯大學(xué)進(jìn)化生物學(xué)家Gunter Wagner說:“盡管兩項研究的觀點有分歧,但是這些關(guān)于陰莖如何從胚胎開始形成的理念都非常新鮮。在這個領(lǐng)域,這些研究都是很大的進(jìn)步?!?br> 在了解生殖器的起源后,研究人員可以根據(jù)它形成過程中的細(xì)節(jié)去弄明白女性是遵循了怎么樣一條不同的發(fā)展路徑。這些研究結(jié)果不僅回答了一個生物難題,還可以幫助數(shù)百萬的出生時生殖器畸形的人。
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