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Les embryons d'oiseaux en développement ont des précurseurs de pénis, mais un signal génétique provoque la mort des cellules du pénis pendant la gestation. Image via Wikimedia Commons / Habib M'henni
Examinez de près presque tous les oiseaux terrestres mâles - par exemple, un coq, un faucon ou même un pygargue à tête blanche - et vous remarquerez qu'il manque quelque chose chez la plupart des animaux mâles qui ont des relations sexuelles via une fertilisation interne. À savoir, un pénis.
À quelques exceptions près (comme les autruches, les canards et les oies), les oiseaux terrestres n'ont pas d'organes sexuels externes. Au lieu d'utiliser un pénis pour féconder les œufs d'une femelle lors de l'accouplement, elles éjectent le sperme hors de leur cloaque - un orifice également utilisé pour excréter l'urine et les matières fécales - directement dans le cloaque d'une femelle (la manœuvre est connue sous son nom romantique et affectueux "cloacal". baiser").
La raison de l'évolution pour laquelle ces oiseaux n'ont pas de pénis reste un mystère. Mais de nouvelles recherches ont enfin permis de mieux comprendre les facteurs génétiques qui empêchent les oiseaux terrestres mâles de se développer en pénis à mesure qu'ils mûrissent.
Comme décrit dans un article publié aujourd'hui dans Current Biology, des chercheurs de l'Université de Floride et d'ailleurs ont déterminé que la plupart des types d'oiseaux de terre avaient effectivement un pénis à un stade embryonnaire précoce. Ensuite, au cours de leur développement, un gène appelé Bmp4 déclenche une cascade de signaux chimiques qui provoquent la mort et le dépérissement des cellules dans le pénis en développement.
L’équipe, dirigée par Martin Cohn et l’étudiante diplômée Anna Herrera, a comparé le développement embryonnaire de deux types d’oiseaux terrestres dépourvus de pénis (poulets et cailles) avec deux espèces d’oiseaux aquatiques possédant des pénis enroulés pouvant être allongés (oies et canards). À l'aide d'un microscope électronique, ils ont constaté que, dans les premiers stades de développement, les embryons mâles de ces deux groupes avaient des précurseurs du pénis.
Un microscope électronique du pénis en développement dans un embryon de poulet (en rose), avant l' activation du gène Bmp4 et la mort de ses cellules. Image via AM Herrera et MJ Cohn, Université de Floride
Mais peu de temps après, chez les poulets et les cailles, le gène Bmp4 s'active dans les cellules situées à l'extrémité des pénis en développement. Ce gène déclenche la synthèse d'une protéine particulière appelée Bmp4 (protéine morphogénétique osseuse 4), ce qui entraîne la mort contrôlée des cellules dans cette zone. À mesure que le reste de l'embryon se développe, le pénis se rétrécit, produisant finalement le modeste proto-phallus trouvé sur les oiseaux à l'âge adulte.
Pour confirmer le rôle du gène Bmp4, les chercheurs ont artificiellement bloqué la voie de signalisation chimique par laquelle il déclenche la mort cellulaire, et ont découvert que les embryons de poulet développaient des pénis à part entière. En outre, les chercheurs ont effectué l'expérience inverse avec des embryons de canard, activant artificiellement le signal Bmp4 dans les cellules situées à l'extrémité du pénis en développement, et ont ainsi constaté que le pénis avait cessé de se développer et de disparaître comme il le fait habituellement chez les poulets.
La plupart des oiseaux mâles, y compris le poulet et la caille, n'ont pas de pénis, mais les canards et les oies ont des pénis enroulés qui peuvent mesurer jusqu'à 9 pouces de longueur. Ceux-ci se rétractent lorsqu'ils ne sont pas utilisés. Image via Current Biology / Herrera et. Al.
Connaître la génétique derrière le manque de pénis de ces oiseaux n'explique pas les avantages évolutifs que cela pourrait conférer, mais les chercheurs ont quelques idées. Les canards mâles, par exemple, sont réputés avoir des rapports sexuels avec des femmes par la force; En revanche, le fait que la plupart des oiseaux terrestres ne possèdent pas de pénis signifie que les femelles ont plus de contrôle sur leur destinée à la reproduction. Cela pourrait théoriquement leur permettre de faire plus de choix sur leurs partenaires et de sélectionner des hommes de meilleure qualité dans l'ensemble.
Bien sûr, tout cela pourrait vous faire réfléchir: Y a-t-il un intérêt à étudier les pénis manquants des oiseaux? Comme l'a noté le brouhaha qui a éclaté il y a quelques mois à propos d'une recherche sur les pénis de canards financée par le gouvernement fédéral, la recherche sur des aspects apparemment ésotériques du monde biologique - et, en réalité, du monde naturel dans son ensemble - peut apporter de réels avantages à l'humanité à long terme.
Dans ce cas, une meilleure compréhension de la génétique et des signaux chimiques responsables du développement de l'organe pourrait avoir des applications qui s'étendent beaucoup plus loin que le pénis même du canard. Bon nombre des particularités du développement embryonnaire, y compris le gène Bmp4 et la protéine associée, sont hautement conservées, du point de vue de l'évolution, ce qui signifie qu'elles sont partagées par de nombreuses espèces, y compris les oiseaux et les humains. Ainsi, étudier le développement embryonnaire même d'animaux qui ne nous sont apparentés que de manière lointaine, comme les oiseaux, pourrait un jour nous aider à mieux comprendre ce qui se passe lorsque des fœtus humains sont dans l'utérus et nous permettre peut-être de remédier aux défauts congénitaux et autres malformations.
Et si cela ne le fait pas pour vous, il y a aussi l'étonnante étrangeté de regarder les pénis de canard se dérouler au ralenti. Préparez vous:
