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.

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 dùng tại hiệu thuốc

Mẫu câu tiếng Anh này sẽ rất hữu ích khi sử dụng tại hiệu thuốc.

Dạng câu hỏi trong tiếng Anh

Trong câu hỏi đuôi, người đặt câu hỏi đưa ra một mệnh đề (mệnh đề chính) nhưng không hoàn toàn chắc chắn về tính đúng / sai của mệnh đề đó, do vậy họ dùng câu hỏi dạng này để kiểm chứng về mệnh đề đưa ra.

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.

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.

Liên từ (linking verb) trong tiếng Anh

Trong trường hợp đó, nó trở thành một động từ mô tả hành động thực sự chứ không còn là một linking verb và do đó nó được bổ nghĩa bởi phó từ chứ không phải tính từ

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).

Sexy anorexia Halloween costume controversy

Grefe said that only someone with a sick mind would purchase the costume, likening it to dressing up as a war veteran missing arms and legs or someone afflicted with melanoma

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

Dùng trợ động từ để diễn đạt tình huống quá khứ tiếng Anh (modal perfective)

Chỉ một kết luận logic dựa trên những hiện tượng có đã xảy ra ở quá khứ (nghĩa 2 của must ở phần trên). Chú ý rằng không bao giờ dùng cấu trúc này với nghĩa 1

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 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.

Antibiotic Prophylaxis of Surgical Site Infections

Multiple studies have evaluated the effectiveness of different antibiotic regimens for various surgical procedures, In most cases

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

Japan nuclear health risks low, wont blow abroad

Health risks from Japans quake hit nuclear power reactors seem fairly low and winds are likely to carry any contamination out to the Pacific without threatening other nations, experts say

Ngữ động từ (Verb phrase) trong tiếng Anh

Thường dùng thời hiện tại thường với một số các phó từ chỉ thời gian như today, present day, nowadays,... và với các phó từ chỉ tần suất như: always, sometimes, often, every + thời gian

Mẫu câu tiếng Anh về sức khỏe

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

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.

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.

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.

When a woman doesn't ant sex

The progress toward a drug that could boost women s libido has also sparked more conversation, including responses to a recent CNNHealth blog.

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).

Các dạng so sánh của tính từ và phó từ trong tiếng Anh

Đối với các tính từ có hậu tố -ed, -ful, -ing, -ish, -ous cũng biến đổi bằng cách thêm more cho dù chúng là tính từ dài hay ngắn (more useful, more boring, more cautious).

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