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

Câu điều kiện trong tiếng Anh

Câu điều kiện không có thực dùng để diễn tả một hành động hoặc một trạng thái sẽ xảy ra hoặc đã có thể xảy ra nếu như tình huống được đặt ra trong câu khác với thực tế đang xảy ra hoặc đã xảy ra

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

Câu bị động (passive voice) trong tiếng Anh

Đặt by + tân ngữ mới đằng sau tất cả các tân ngữ khác. Nếu sau by là một đại từ vô nhân xưng mang nghĩa người ta: by people, by sb thì bỏ hẳn nó đi.

Danh từ dùng làm tính từ và các dùng Enough

Các danh từ đóng vai trò của tính từ luôn luôn ở dạng số ít, cho dù danh từ được chúng bổ nghĩa có thể ở dạng số nhiều (trừ một vài trường hợp cá biệt: a sports car, small-claims court, a no-frills store...).

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.

Cách làm bài trăc nghiệm ngữ pháp tiếng Anh

Thường thì trong bài thi trắc nghiệm ngữ pháp, bạn sẽ không thể trả lời ngay bằng cách chỉ áp dụng một quy tắc ngữ pháp nhất định nào đó mà phải kết hợp

Coronary heart disease

Coronary heart disease! Coronary heart disease (CHD) is a narrowing of the small blood vessels that supply blood and oxygen to the heart. CHD is also called coronary artery disease.

Cách sử dụng giới từ tiếng Anh

on sale = for sale = có bán, để bán on sale (A.E.)= bán hạ giá = at a discount (B.E) on foot = đi bộ At = ở tại At + số nhà At + thời gian cụ thể At home/ school/ work.

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

3000 từ tiếng anh thơ lục bát của Giáo sư Ngô Bảo Châu

What time là hỏi mấy giờ, Clear trong, clean sạch, mờ mờ là dim, Gặp ông ta dịch see him, Swim bơi, wade lội, drown chìm chết trôi, Mountain là núi, hill đồi, Valley thung lũng, cây sồi oak tree, Tiền xin đóng học school fee.

X BODY, TRL enter collaboration to identify therapeutic target epitopes

X BODY has developed an extremely diverse human antibody library and screens it using the company s proprietary Protein Chain Reaction

Cách dùng should trong một số trường hợp cụ thể tiếng Anh

That you should speak to him like that is quite astonishing (Cái cách mà anh nói với anh ấy như vậy quả là đáng ngạc nhiên)

Sử dụng tiếng Anh V ing, to verb để mở đầu một câu

Thông thường có 6 giới từ đứng trước một V-ing mở đầu cho mệnh đề phụ, đó là: By (bằng cách, bởi), upon, after (sau khi), before (trước khi), while (trong khi), when (khi).

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.

Một số cấu trúc cầu khiến (causative) trong tiếng Anh

Nếu tân ngữ của make là một động từ nguyên thể thì phải đặt it giữa make và tính từ, đặt động từ ra phía đằng sau: make it + adj + Vas object.

Mẫu câu tiếng Anh sử dụng tại phòng khám mắt

Nếu cần phải đi khám mắt, những mẫu câu sau đây là rất hữu ích để sử dụng.

Mẫu câu tiếng Anh về sức khỏe

Một số mẫu câu tiếng Anh rất hữu ích nói về sức khỏe, khi khám chữa bệnh.

Đại từ trong tiếng Anh

Đại từ tân ngữ đứng ở vị trí tân ngữ, đằng sau động từ ho ặc giới trừ khi giới từ đó mở đầu một mệnh đề mới, Bạn cần phân biệt rõ đại từ tân ngữ với đại từ chủ ngữ

Cách dùng một số trợ động từ hình thái ở thời hiện tại tiếng Anh

Lưu ý rằng khi like được dùng với nghĩa cho là đúng hoặc cho là hay/ khôn ngoan thì bao giờ theo sau cũng là một nguyên thể có to (infinitive).

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.

Một số ngữ động từ tiếng Anh thường gặp trong chuyên y

Đó là những động từ kết hợp với 1, 2 hoặc đôi khi 3 giới từ, khi kết hợp ở dạng như vậy ngữ nghĩa của chúng thay đổ i hẳn so với nghĩa ban đầu.

Weight Loss for Teens

You can change your body, but how much depends on a number of things, some you can control and some you can not.

Câu phủ định (negation) trong tiếng Anh

Lưu ý rằng các phó từ này không mang nghĩa phủ định hoàn toàn mà mang nghĩa gần như phủ định. Đặc biệt là những từ như barely và scarcely khi đi với những từ

Câu trực tiếp và câu gián tiếp trong tiếng Anh

Đổi chủ ngữ và các đại từ nhân xưng khác trong câu trực tiếp theo chủ ngữ của thành phần thứ nhất.

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.