Come si sono evoluti gli organi sessuali: è stata una "sveltina" evolutiva

Se capovolgete un topo o un serpente per cercare i loro organi sessuali, probabilmente potrete apprezzare la diversità degli organi genitali esistenti nel mondo animale.
Giù, vicino la coda, i topi maschi hanno peni costellati di piccoli spine, e i topi femmina hanno vagine. Ma i serpenti maschi hanno un paio di peni, chiamati emipeni, situati più vicino al centro del loro corpo. Durante il rapporto sessuale ne inseriscono uno nell'orifizio plurivalente della femmina.

Secondo un nuovo studio c'è una buona ragione per cui gli organi sessuali si trovano in punti diversi sul topo e sul serpente. Durante il primo sviluppo dell'embrione i genitali del serpente nascono dal tessuto vestigiale (tessuto che ha perso la sua funzione originaria durante l'evoluzione e che di conseguenza non ha praticamente più alcuna funzione, come accade nel caso dell'appendice umana, oppure che modifica le sue funzioni originarie, come in questo caso. N.d.t.) che avrebbe dato luogo alla formazione delle zampe posteriori. I serpenti hanno perso le loro zampe da molto tempo, nel corso dell'evoluzione.
Il tubercolo genitale dei mammiferi - la parte che finirà per diventare o un pene o un clitoride - invece, deriva dal tessuto caudale dell'embrione.

I risultati dello studio, che sono stati pubblicati nel numero di questa settimana di Nature, fanno luce su come i genitali esterni si siano originati da tessuti di partenza molto diversi nei rettili e nei mammiferi.

"C'è sempre stata l'idea che le membra e gli organi genitali potessero avere avuto un'evoluzione simile," ha affermato Patrick Tschopp, ricercatore post-dottorato presso la Harvard Medical School, che ha condotto lo studio. "Quando gli animali si sono messi in movimento verso ambienti più secchi, due cose dovevano cambiare."

In primo luogo, i primi animali a strisciare sulla terra centinaia di milioni di anni fa, hanno dovuto evolvere degli  arti dalle pinne in modo da poter andare in giro, ha detto Tschopp a LiveScience.
In secondo luogo, queste creature hanno dovuto trovare un modo per proteggere le loro uova dalla disidratazione. Stavano affrontando un ambiente molto più ostile, e non potevano più semplicemente rilasciare le uova e lo sperma nell'acqua. La soluzione era la fecondazione interna mediante consegna diretta dello sperma dal maschio alla femmina, che ha richiesto dei genitali esterni.

Tschopp e colleghi hanno deciso di tracciare il lignaggio dei genitali esterni in topi, polli, lucertole e serpenti. Lo hanno fatto iniettando un colorante fluorescente per marcare la cloaca embrionale, una struttura transitoria che si sviluppa poi nelle vie urinaria e intestinale.

Nei serpenti e nei rettili, la cloaca si trova vicino agli arti posteriori, così i genitali iniziarono a svilupparsi da lì. Nei topi e negli uccelli, la cloaca si trova vicino al  tessuto caudale, ed è lì che i genitali finiscono per svilupparsi.

I ricercatori hanno poi messo i loro risultati alla prova in un esperimento di laboratorio. Essi hanno spostato artificialmente la cloaca di un embrione di pollo in modo che fosse più vicina alla posizione che essa ha in un serpente o rettile. Di conseguenza, le cellule circostanti hanno iniziato a rispondere come se fossero destinate a diventare cellule genitali.

"Si adatta ad un modello generale che si conosceva già, della molto rapida diversificazione dell'evoluzione dei genitali", ha detto Menno Schilthuizen, biologo presso il Naturalis Biodiversity Center in Olanda, che però non è stato coinvolto nello studio.

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