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非常可笑的研究

已有 4801 次阅读 2013-6-17 14:05 |个人分类:研究生培养|系统分类:科研笔记

          有许多研究看上去很可笑,例如这个关于鸟类生殖器的问题,因为看上去距离“应用”十分遥远,其实老孟同学开始研究豌豆也没有考虑到将来会成为遗传学的开山鼻祖,包括牛顿研究苹果落地,也没有考虑到可以成为人类航天的最原始基础,另外航天技术的价值可看出来,研究外星球,研究宇宙起源,研究埃及法老尸体的保存,研究化石等等似乎都有一些可笑。也有研究灵魂、魔鬼、上帝、天堂等一些研究。这些研究的价值何在,经常会引起科学人的思考和讨论。

        其实这个话题非常类似另一个话题,人为什么活着,几乎没有答案。从宇宙角度,没有任何人,任何人没有,地球照常按照规律旋转,宇宙不一定需要人类,人类只不过是宇宙进化中的一个现象,无论是偶然,还是必然。无数无数人对这个问题去考虑,去思考。从更大范围看,都是虚妄。不要耻笑这些表面可笑的游戏,因为从不同尺度看,都很可笑。

研究鸟类的性生活有什么意义?
2013-06-17来源:生物360作者:CARL ZIMMER400

研究鸟类的性生活有什么意义?

若论性征演变史,没有比鸟类更奇特的了。有些鸟类的阴茎演化到了惊人的长度。例如,鸭子。雄鸭有像开葡萄酒瓶塞那样的螺旋锥形阴茎,能长得同鸭子的整个躯体一样长。它们使用这种结构复杂的生殖器将精子送入雌鸭的生殖道,而雌鸭的生殖道也呈螺旋锥状,只不过转向是反的。

然而,有些鸟类的阴茎却干脆消失不见。地球上有1万种鸟类,其中的97%进行生殖活动时不使用阴茎。佛罗里达大学(University of Florida)的生物学家马丁·科恩(Martin Cohn)说,“你想想吧,这很令人震惊。”

有关鸟类性生活的研究,遭到批评者的炮轰。他们说这种研究不重要,是对联邦资金的浪费,尤其是在政府减少支出的时候。4月,来自福克斯新闻(Fox News)及保守派专家的批评如此激烈,以至于马萨诸塞大学(University of Massachusetts)的鸟类生殖器研究专家帕特里夏·布伦南(Patricia Brennan)在《Slate》杂志发表文章,为自己所从事的研究的价值辩护。

鸟类阴茎消失之谜,其实非常重要,这不仅可以帮助我们了解我们的有羽毛的朋友,还可能会为一些令人费解的人类遗传缺陷提供线索。

没有阴茎的雄鸟,身上有一个名为泄殖腔的孔。交配时,雄鸟和雌鸟的泄殖腔吻合,使精子流入雌鸟体内。科学家为这一行为起了一个富有诗意的名字:泄殖腔之吻。

科恩及其同事们搞清楚了鸟类阴茎消失的机制。他们先是对五种鸟类的胚胎进行了详细的解剖学研究,包括两种无阴茎鸟类:鸡和鹌鹑,以及三种有阴茎鸟类:鸭子、鹅及鸸鹋。

开始的时候,这五种鸟类的雄性胚胎发育完全一样。在生长的最初几天,它们都长出了叫生殖结节的凸起块。在鸭子、鹅和鸸鹋的胚胎中,凸起块继续生长,直至发育成完整的阴茎。

而在鸡和鹌鹑的胚胎内,这块结节在几天后停止生长。然后几乎完全萎缩了。当科恩及他的同事们进一步观察正在消失的组织时,他们发现那些细胞在死亡。

然后,科学家找到了是什么基因造成了这些不同的结果。当结节开始生长时,同一组基因在所有鸟类的胚胎内都是开启的。但是在鸡和鹌鹑胚胎内,结节顶部的细胞开始产生一种简称Bmp的骨成型蛋白。

为了探明Bmp是否是阴茎消失的原因,科学家把Bmp蛋白包在乳胶珠上植入鸭子的阴茎结节中。这些阴茎没有正常发育,而是变成了萎缩的残根。

然后,科学家进行了相反的实验。他们把Noggin蛋白包在乳胶珠上,这种蛋白质对Bmp有抑制作用。当他们把带有Noggin蛋白的乳胶珠放进公鸡的结节内后,结节细胞停止死亡,反而开始继续生长。在公鸡失去阴茎几千万年之后,科学家恢复了它的阴茎,尽管只是短暂的恢复。

他们的研究结果发表在6月6日的《当代生物学》(Current Biology)杂志上,在报告中,科恩及他的同事们提出,鸟类阴茎的萎缩可能是其他一些演化过程的副作用。科学家知道,Bmp的重要性不仅在于形成阴茎,这种蛋白质还帮助形成骨骼和其他组织。科学家发现,Bmp蛋白质的变化,在羽毛及鸟喙等鸟类其它部分的演化过程中很重要。随着Bmp蛋白质在鸟类身体的其他部位起新的作用,它们可能同时阻碍了阴茎的发育。

由于某种原因,阴茎较小的雄鸟会有更多后代。到底是什么原因仍在争论之中。一些科学家提出,阴茎较小的鸟类患性传播疾病的可能性比较小。其他科学家则提出,较小的阴茎会让鸟更轻,因此让飞行变得更容易。或者,也许雌鸟喜欢有较小阴茎的雄性,因为这样一来,雌鸟对哪些雄鸟能成为她们后代的父亲有更多的控制。

马萨诸塞大学鸟类生殖器专家布伦南在附带的评论中写道,“演化过程可能产生了不止一种令阴茎消失的途径。”

科恩驳斥了那些对这类研究的批评,并给出其研究为何有价值的几个原因。他说,“了解演化如何发生,是了解我们的自然界的一部分。这没有什么不对的。”

研究鸟类的阴茎也许还能为人类医学提供一些见解。医生们知道,阴茎畸形是人类最常见的先天缺陷之一;然而,科学家对这种缺陷的成因却只有粗浅的了解。鸟类和哺乳动物用许多相同的基因制造阴茎,而演化过程也对这些基因的相互作用修修补补了数百万年,产生了各种奇怪的结果,包括自毁的阴茎。

科恩说,“这类研究不仅能让我们了解演化如何发生,而且还有助于我们理解可能导致畸形和疾病的原因。”

延伸阅读:

为什么禽鸟外生殖器消失了

原文检索:

Ana M. Herrera, Simone G. Shuster, Claire L. Perriton, Martin J. Cohn. Developmental Basis of Phallus Reduction during Bird Evolution. Current Biology, 06 June 2013; DOI:10.1016/j.cub.2013.04.062




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