De ce unele specii de mamifere nu au testicule descendente, dar majoritatea au

Oamenii de știință s-au întrebat de mult timp cum erau primele bile ale mamiferelor. La urma urmei, câteva specii trăiesc astăzi cu ale lor înfășați în siguranță de rinichi, așa cum fac elefanții. Majoritatea celorlalte mamifere își aruncă testiculele în abdomenul inferior într-un loc de sub piele – precum focile – sau într-un sac extra-abdominal numit scrot – ca oamenii. Ce stil a fost primul a fost un subiect de dezbatere.

Acum, noi cercetări asupra bazelor genetice ale locațiilor testiculelor sugerează că strămoșul masculin al mamiferelor placentare a avut unul dintre modurile de descendență. „Cu siguranță, [ancestor’s] testiculele nu ar fi aproape de rinichi”, spune Michael Hiller, biolog computațional la Institutul Max Planck de Biologie Moleculară și Genetică a Celulare din Dresda, Germania.

Dovezile provin din compararea cărților de instrucțiuni genetice, sau genomurilor, a 71 de specii de mamifere, raportează oamenii de știință pe 28 iunie în PLOS Biologie. Hiller, un coautor al studiului, spune că echipa nu a căutat dovezi ADN ale testiculelor antice, ci a continuat să vadă versiuni sparte ale două gene. INSL3 și RXFP2, aparând doar în descendența care include alunițe de aur și lamantini. Aceste fosile genetice, vestigii ale codului cândva activ, au sugerat că anumiți afrotherieni, o grupare de mamifere care include scorpii elefanți, aardvarks și elefanți, au pierdut ceva.

Acele gene programează dezvoltarea gubernaculului, un ligament care ține testiculele căzute. „[It’s] necesar pentru coborârea testiculară”, spune Hiller. După cum se dovedește, toate speciile cu versiuni nefuncționale ale celor două gene au avut și testicule necoborâte. „Vedeți doar rămășițe ale genelor necesare pentru descendența testiculară la speciile fără descendență. Singura modalitate de a explica acest lucru este că aceasta este o trăsătură ancestrală care a fost pierdută ulterior” la aceste specii, spune Hiller. Altfel, fosilele genetice nu ar trebui să existe.

Hiller nu crede că a existat un strămoș afrotherian care a pierdut testiculele descendente și a transmis trăsătura speciilor ulterioare din descendența sa. Mai degrabă, pentru că diferiți afrotherieni au diferiți INSL3 și RXFP2 mutații, schimbarea a avut loc în momente diferite pentru diferite specii, spune el. De exemplu, hyraxurile de stâncă și elefanții au copii complet intacte ale genelor, dar fără testicule coborâte. Hiller spune că asta înseamnă că animalele probabil și-au pierdut trăsătura relativ recent.

Stâncile și elefanții pot folosi în continuare genele pentru o altă funcție. „Uneori genele au funcții multiple. Daca unul [function] nu mai este necesar, asta nu înseamnă că gena va deveni inactivată”, spune Mark Springer, biolog evoluționist la Universitatea din California, Riverside. De asemenea, este posibil să existe o altă mutație comună într-o a treia genă care inactivează descendența testiculară pe care cercetătorii nu au observat-o încă, spune el.

Totuși, Springer spune că îi aplaudă pe autorii studiului. O astfel de investigație genetică este o modalitate de a aborda evoluția părților moi ale corpului care nu se păstrează bine în înregistrarea fosilelor. „Studiul a atacat această problemă dintr-un unghi nou pe care nu l-am văzut până acum”, spune Springer. Dar dacă testiculele descendente ale strămoșului s-au odihnit într-un scrot sau în abdomenul inferior sub piele „este încă o întrebare deschisă”.

De asemenea, oarecum surprinzător este motivul pentru care o specie ar evolua pentru a-și avea testiculele într-o poziție atât de vulnerabilă. „Îți poți imagina că ai coborât ovare într-un sac subțire, neprotejat?” întreabă Gordon Gallup, un psiholog evoluționist la Universitatea din Albany din New York, care a studiat evoluția testiculară „Este de neconceput. Este la fel de de neconceput pentru testicule. Protecția gonadelor este primordială.”

Dar spermatozoizii au nevoie de un semnal care să le spună că se află într-un organ de reproducere feminin. Semnalul este temperatura, spune Gallup. Spermatozoizii încep să înoate viguros când căldura crește – când, să zicem, se mută dintr-un testicul coborât rece într-un vagin cald.

Înainte ca testiculele coborâte să evolueze, Gallup crede că semnalul de temperatură a venit în mare parte dintr-o creștere a temperaturii corpului feminin în timpul ovulației. „Este referit de către veterinari drept un animal în călduri”, spune el. Menținerea materialului seminal depozitat puțin mai rece ar face ca schimbarea temperaturii corpului să fie mai dramatică și ar ajuta la activarea spermatozoizilor și mai mult după coit, spune Gallup. „Este posibil să fi dus în primul rând la evoluția testiculelor coborâte”, spune el. „Face o utilizare mult mai eficientă a materialului seminal.”

Cel puțin două dintre speciile cu testicule necoborâte au soluții. Atât tenrecs, cât și alunițe aurii își mențin temperatura corpului sub 37° Celsius, temperatura de limită pentru o bună stocare a spermei. Iar conductele de sperma ale elefanților și stâncilor se ocolesc aproape de suprafața corpului, ceea ce poate acționa ca un mecanism de răcire. Cercetătorii ar putea începe în curând să exploreze aceste mistere.