How the human penis lost its spines

2011-10-10 11:19 AM

Humans and chimpanzees share more than 97% of DNA, but there are some fairly obvious differences in appearance, behavior and intellect

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

You've read the headline, and it probably made you giggle. Go ahead. Get it out of your system. Then take a deep breath and consider how evolution affected a few specific body parts, and why.

Humans and chimpanzees share more than 97% of DNA, but there are some fairly obvious differences in appearance, behavior and intellect. Now, scientists are learning more than ever about what makes us uniquely human.

We know that humans have larger brains and, within the brain, a larger angular gyrus, a region associated with abstract concepts. Also, male chimpanzees have smaller penises than humans, and their penises have spines. Not like porcupine needles or anything, but small pointy projections on the surface that basically make the organ bumpy.

Gill Bejerano, a biologist at Stanford University School of Medicine, and colleagues wanted to further investigate why humans and chimpanzees have such differences. They analyzed the genomes of humans and closely related primates and discovered more than 500 regulatory regions -- sequences in the genome responsible for controlling genes -- that chimpanzees and other mammals have, but humans do not. In other words, they are making a list of DNA that has been lost from the human genome during millions of years of evolution. Results from their study are published in the journal Nature.

Think of it like light bulbs and their switches, where the light bulbs are genes and the switches are these controlling DNA sequences. If there's no bulb, the switch can't turn the light on. Now imagine there's one bulb and five switches to turn it on at different times in different places. If you take one of the switches away, the bulb still works in the four other contexts, but not in the fifth.

This study looks at two particular switches. Bejerano and colleagues took the switch information from a chimpanzee's genome and essentially "hooked it up" to a reporter gene, a gene whose effects scientists can track as an organism develops. They injected the reporter gene in a mouse egg to see what the switch would do.

They found that in one case, a switch that had been lost in humans normally turns on an androgen receptor at the sites where sensory whiskers develop on the face and spines develop on the penis. Mice and many other animals have both of these characteristics, and humans do not.

"This switch controls the expression of a key gene that's required for the formation of these structures," said David Kingsley, a study co-author at Stanford University. "If you kill that gene -- smash the lightbulb -- which has been done previously in mouse genetics, the whiskers don't grow as much and the penile spines fail to form at all."

Humans have kept the "light bulb," however -- we have androgen receptors, but ours don't produce whiskers or penile spines, he said. Chimpanzees do have small sensory whiskers, not as externally obvious as in cats or mice, but we don't have them at all.

To sum up: Humans lack a switch in the genome that would "turn on" penile spines and sensory whiskers. But our primate relatives, such as chimpanzees, have the switch, and that's why they differ from us in these two ways.

And humans are somewhat exceptional in this regard -- a lot of male primates have bumpy penises; mice, which are rodents, have them, too.

The basic idea of natural selection is that over many generations, an animal species loses some traits that are disadvantageous to survival or reproduction (or just don't do much, in some cases), and develops features that carry benefits. Traits that allow members of a species to have more children will eventually become more widespread, as they are passed on genetically to more and more offspring. In humans, this process takes place over hundreds of thousands to millions of years. So, there must be a good reason that the guys you know look different.

In fact, speculation abounds about what purpose the spines serve. One theory is that they are used in sperm competition; if the male's goal is to get his mate pregnant, he will want to take out her previous partner's sperm if she's recently had sex. The bumpy penis may be better for removing that sperm from the female, scientists theorize.

There's probably less debate about why humans reap benefits from having larger brains than chimpanzees, Kingsley said.

The other "switch" examined in this study probably has to do with the expansion of brain regions in humans. Kingsley and colleagues believe they have found a place in their genome comparisons where the loss of DNA in humans may have contributed to the gain of neurons in the brain. That is to say, when humans evolved without a particular switch, the absence of that switch allowed the brain to grow further.

The earliest human ancestors probably had sensory whiskers, penile spines and small brains, Kingsley said. Evolutionary events to remove the whiskers and spines and enlarge the brain probably took place after humans and chimpanzees split apart as separate species (Some 5 million to 7 million years ago), but before Neanderthals and humans diverged (about 600,000 years ago), Kingsley said

We know that Neanderthals had big brains like ours. They probably didn't have penile spines, either. There are traces of the Neanderthal genome in humans today, meaning Neanderthals and humans probably mated.

"The fact that Neanderthals were also missing penile spines is at least consistent with the idea that the mating structures of Neanderthals and modern humans were compatible enough that some interbreeding occurred," Kingsley said.

cnn

Bài viết cùng chuyên mục

Tân ngữ (complement / object) và các vấn đề liên quan trong tiếng Anh

We regret to inform the passengers that the flight for Washington DC was canceled because of the bad weather.

Lối nói phụ họa trong tiếng Anh

Khi trong mệnh đề chính có một cụm trợ động từ + động từ, ví dụ will go, should do, has done, have written, must consider, ... thì các trợ động từ trong mệnh đề đó được dùng lại trong mệnh đề phụ.

Sự hòa hợp giữa chủ ngữ và động từ tiếng Anh

Các cụm từ sau cùng với các danh từ đi theo sau nó tạo nên hiện tường đồng chủ ngữ, Chúng đứng giữa chủ ngữ và động từ, phân tách khỏi 2 thành phần đó bởi dấu phảy

Female condoms range from 'strange' to 'natural'

After a second version of the female condom was approved by the FDA in 2009, HIV/AIDS health campaigns began distributing them

Khi phó từ tiếng Anh đứng đầu câu để nhấn mạnh

Khi một mệnh đề mở đầu bằng các thành ngữ chỉ nơi chốn hoặc trật t ự thì động từ chính có thể đảo lên chủ ngữ nhưng tuyệt đối không được sử dụng trợ động từ trong trường hợp này

Yoga helps addicts, homeless find peace

Sylvia hopes the class, which she teaches free of charge with Jocelyn Stern, helps the participants focus less on life’s problems, and more on the solutions they can find in themselves

Ebola Virus Infection

Ebola isn’t as contagious as more common viruses like colds, influenza, or measles. It spreads to people by contact with the skin or bodily fluids of an infected animal, like a monkey, chimp, or fruit bat.

Studies show dark chapter of medical research

Research from Wellesley College professor Susan Reverby has uncovered evidence of an experiment in Guatemala that infected people

Ebola virus disease Updated September 2014

The most severely affected countries, Guinea, Sierra Leone and Liberia have very weak health systems, lacking human and infrastructural resources

Lối nói bao hàm (inclusive) trong tiếng Anh

Không được nhầm thành ngữ này với as well as của hiện tượng đồng chủ ngữ mang nghĩa cùng với.

Bran, soy help cut cholesterol

A control group advised to eat a vegetarian, low-saturated diet but not with the cholesterol lowering foods a saw a slight dip in total cholesterol

Các cụm từ nối mang tính quan hệ nhân quả trong tiếng Anh

Trong cấu trúc này người ta dùng so that với nghĩa sao cho, để cho. Sau so that phải là một mệnh đề hoàn chỉnh có cả S và V. Động từ ở mệnh đề sau so that phải lùi một thời so với thời của động từ ở mệnh đề chính.

Dùng One và You trong tiếng Anh

Lưu ý một số người do cẩn thận muốn tránh phân biệt nam/ nữ đã dùng he or she, his or her nhưng điều đó là không cần thiết

5 questions to ask before having penis surgery

Seaton s experience is certainly rare, surgery on the penis isn t. While good statistics are hard to find, tens of thousands of men in the United States get circumcised as adults.

Cấu trúc chung của một câu trong tiếng Anh

Trạng từ là từ hoặc cụm từ chỉ thời gian, địa điểm hoặc cách thức của hành động, Không phải câu nào cũng có trạng từ, Chúng thường là các cụm giới từ

Động từ tiếng Anh (V ing, V ed) dùng làm tính từ

Phân từ 2 (V-ed) được dùng làm tính từ khi danh từ mà nó bổ nghĩa là đố i tượng nhận sự tác động của hành động. Câu có tính từ ở dạng P2 thường có nguồn gốc từ những câu bị động.

Exercise at Work

Taking the stairs when you can, parking further away from the door and walking around the office when you can are good places to start

Những từ dễ gây nhầm lẫn trong tiếng Anh

Đó là những từ rất dễ gây nhầm lẫn về cách viết, ngữ nghĩa, chính tả hoặc phát âm.

Mẫu câu tiếng Anh sử dụng khi khám bệnh

Nếu cần khám chữa bệnh, thì những mẫu câu dưới đây sẽ rất cần thiết để sử dụng.

Sử dụng that trong tiếng Anh ngoài mệnh đề quan hệ

The Major declared that on June the first he would announce the result of the search and that he would never overlook the crime punishment.

Ngữ danh từ (Noun phrase) trong tiếng Anh

Dùng a hoặc an trước một danh từ số ít đếm được. Chúng có nghĩa là một. Chúng được dùng trong câu có tính khái quát hoặc đề cập đến một chủ thể chưa được đề cập t ừ trước.

Tính từ và phó từ trong tiếng Anh

Tính từ được chia làm 2 loại là tính từ mô tả (descriptive adjective) và tính từ giới hạn (limiting adjective). Tính từ mô tả là các tính từ chỉ màu sắc, kích cỡ, chất lượng của một vật hay người

Từ vựng Anh Việt về bệnh và vấn đề sức khỏe

Một số từ tiếng Anh liên quan đến sức khỏe, tên các loại bệnh và các vấn đề sức khỏe thuờng gặp trong cuộc sống.

Mẫu câu tiếng Anh sử dụng tại phòng khám nha khoa

Nếu cần đến gặp bác sỹ răng hàm mặt, thì một số mẫu câu dưới đây sẽ rất cần thiết.

Câu giả định (subjunctive) trong tiếng Anh

Ngữ pháp hiện đại ngày nay đặc biệt là ngữ pháp Mỹ cho phép dùng would rather mà không cần dùng that trong loại câu này. We would rather (that) he not take this train.