为什么鸭子有丁丁,而鸡没有?

寻琴观看商业 2025-01-22 02:40:18

鸡,雄壮威武,嗓音嘹亮,但是它没有丁丁。

鸭,不仅有丁丁,还是炫酷的螺旋型。家族里某位远房亲戚的丁丁,长度甚至超过了自身体长,羡煞旁人。

鸡和鸭的配置为何如此不同?为什么鸡没有丁丁?

在我们日常所见的家禽世界里,鸡和鸭似乎是再寻常不过的存在。然而,当我们深入探究它们的生理奥秘时,就会发现一些令人惊叹的不同之处。

这看似微不足道的差异,背后却隐藏着胚胎发育、基因调控以及两性进化博弈等诸多复杂而有趣的故事。

虽然同为被你吃肉取卵的家禽,但在分类学上,鸡和鸭的关系还是有些生分。纵观整个鸟类家族,97%的成员都没有丁丁,只有雁形目和古颚下纲的美洲鸵鸟目、鹳形目等部分鸟生赢家才拥有这份大自然的恩赐。命运的分歧在蛋壳里就已注定。

基于胚胎形态标志,可将鸡胚胎发育过程划分为46个阶段,这就是汉堡-汉密尔顿阶段。鸡和鸭的官发育均始于第26阶段,随后生殖结节逐渐形成,然而彼此在茁壮成长的途中出现了亿点偏差。

第35阶段鸡的生殖结节发育停止,最后只留下了这样一个小小的隆起。你也可以认为鸡不是没有丁丁,只不过小到可以忽略。

这是一只公鸡标本,生殖系统在这里,迷你丁丁位于泄殖腔腹侧,平时全部隐藏在泄殖腔内。交配时,公鸡与母鸡泄殖腔直接接触过程需要母鸡配合,这种交配方式被称为泄殖腔之吻。

值得一提的是,鸭子的丁丁平时也是隐藏起来的,在被唤醒后仅需0.35秒就能达到完全形态,伸展速度可达秒速160厘米,是新海城电影中樱花下落速度的32倍。

但两颗鸭心却未必能这么快彼此靠近与讲究你情我愿的泄殖腔之吻不同,鸭子这类有丁丁的恶徒,经常仗势欺人,强迫雌性进行交配。

这篇论文调查了各种丁丁形态放荡不羁的雄性水禽,发现丁丁的长度和粗糙程度均有很大差异,而这些高配丁丁的出现与雄性强迫交配的频率呈正相关。

强迫交配的冲突似乎催化了两性间彼此对立的共同进化。雌鸭的阴道同样是螺旋形,却与雄鸭丁丁的旋转方向相反。这种结构有效地妨碍了强迫交配。

这篇论文中利用不同形状的玻璃管进行模拟实验,测试了鸭子丁丁的启动情况。

结果显示,雄鸭钉钉在直线型和逆时针螺旋型的管道中均能顺利伸展,成功率分别为8/9和5/7。而在模拟磁压形状的顺时针螺旋管道和折角管道里,丁丁则受到了阻碍,成功率仅为1/7和1/4,不过,并非所有雄鸭都会受到这样的严重打击。

对于心仪的对象,雌鸭会俯卧身体,高高举起尾羽表示配合并放松升至道,使交配更加顺利。雌鸭通过这种方式反抗强迫交配,重申自己的择偶偏好,避免被迫产下后代。这样复杂的官形态的确帮助雌性控制了受精。

结果,这项对血燕和细嘴燕的交配行为调查发现,霸王硬上弓的比例约占全部交配行为的1/3,但这种强迫交配行为所产生的后代却分别只占后代总数的5%和2.4%。

不过交配习惯与丁丁有无的关系,只是表象。

将鸟类分成有丁一族和无丁一族的真正原因与编码骨形态发生蛋白4的基因,即BMP4基因的异位激活有关,该蛋白可诱导其他器官的细胞凋亡。

胚胎发育期BMP4基因在鸡的升值结节中表达,使细胞凋亡,将鸡的丁丁扼杀在了摇篮里。而在鸭胚胎中则没有观察到这种现象。

为了验证这一点,研究人员开始了对鸭子的研究。将载有BMP4类似物的珠子植入鸭子的升值结节中,仅8小时后,细胞凋亡的现象就出现了,这只鸭子也失去了自己的丁丁。

遗憾的是,关于BMP4基因在鸡鸭体内出现表达差异的原因暂时还没有确切结论。

BMP的变化也影响了鸟类羽毛及鸟喙等其他部位的发育,丁丁消失或许只是其带来的不幸的副作用。

从更宏观的角度看,BMP4基因在鸟类生殖器官发育中的作用,可能只是冰山一角。鸟类作为一个多样化的生物类群,在羽毛颜色、喙的形状、飞行能力等方面都展现出了惊人的多样性。

那么,是否还有其他类似BMP4基因这样的关键调控因子,在幕后操纵着这些形态特征的形成与演化呢?这无疑为鸟类进化生物学的研究开辟了广阔的领域。

此外,研究鸡和鸭生殖器官差异对于家禽养殖产业也有着潜在的意义。了解这些差异背后的机制,或许能够帮助我们更好地优化家禽的繁殖策略。

例如,通过对基因表达的进一步研究,是否有可能在不影响鸡其他优良性状的前提下,适度调整其生殖器官的发育,以提高繁殖效率呢?对于鸭的养殖,如何引导其交配行为,减少强迫交配带来的负面影响,也是值得深入探讨的问题。

随着科技的不断进步,基因编辑技术、胚胎发育追踪技术等手段将为我们进一步探究这些奥秘提供更有力的工具。

也许在不久的将来,我们不仅能够彻底解开BMP4基因在鸡鸭体内表达差异的谜团,还能以点带面,揭示整个鸟类生殖器官进化的完整脉络,为生命科学领域增添更多绚丽的色彩。

在这个充满未知与惊喜的探索之路上,鸡和鸭这两种常见的家禽,将继续作为我们的“向导”,引领我们穿越生物进化的奇妙迷宫,探寻生命现象背后的深邃智慧。

文本素材来源@锦鲤实验室的视频内容

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