La Ricerca suggerisce la gonade come giocatore vitale nel trattamento evolutivo

Un paio degli studi piombo dai ricercatori di Indiana University fornisce la nuova prova che quando si tratta di evoluzione, i testicoli può svolgere un ruolo chiave.

La ricerca, piombo da Kimberly Rosvall, assistente universitario nell'Istituto Universitario di IU delle Arti e del Dipartimento delle Scienze di Biologia, trova che i testicoli -- o gonadi -- abbia un maggior impatto che precedentemente ha pensato nell'evoluzione. La ricerca è stata condotta in due sottospeci del junco dagli occhi scuri, un tipo di passero Americano.

Il junco bianco-alato, o aikeni di hyemalis del Junco, è trovato nel Black Hills del Dakota del Sud. Il junco bramma bramma, o carolinensis di hyemalis del Junco, proviene dalle Montagne Appalachiane nella Virginia. Il primo è più grande e più aggressivo; l'altro è più piccolo e più docile.

Gli studi sono pubblicati nelle pubblicazioni degli Ormoni e del Comportamento e di Biologia Integrante e Comparativa.

Il primo documento confronta la sottospecie nella loro espressione degli enzimi che preparano il testoterone all'interno della gonade. Il secondo documento studia come le gonadi delle sottospeci differiscono nell'espressione dei geni del recettore ormonale di sforzo, che sono conosciuti per abbassare il testoterone.

“La maggior parte degli endocrinologi vi dirà che i tratti testoterone-mediati quali l'aspetto o il comportamento fisico sono regolamentati ad un modo dall'alto in basso -- che il cervello funge da “CEO, “dicendo al resto dell'organismo che cosa fare,„ Rosvall ha detto. “Ma i nostri dati suggeriscono che questo CEO modello sia semplificato eccessivamente e che i lavoratori nel testoterone “fabbrica„ -- la gonade -- può realmente svolgere un ruolo importante nella divergenza di tratto.„

Confrontato ai juncos della Virginia, gli uccelli del Dakota del Sud sono non solo più grandi e più aggressivo, egualmente si vantano le piume più appariscenti, compreso le piume di coda più bianca e le barre bianche prominenti sulle loro ali. Tutti questi tratti sono influenzati dal testoterone, che ampiamente è riconosciuto nella biologia per influenzare i tratti importanti nella selezione naturale, quali la sopravvivenza e la riproduzione.

All'interno di una popolazione, alcuni maschi producono il più testoterone, altri producono di meno. Durante tempo evolutivo, livelli medii di testoterone -- ed i tratti che il testoterone regolamenta, quale aggressione, la dimensione corporea e perfino cura parentale o impulso sessuale -- può evolversi per essere adatto ad un ambiente dato. I meccanismi genomica che permettono che i livelli del testoterone si evolvano, tuttavia, non sono buono capiti.

Per condurre la loro ricerca sull'argomento, Rosvall ed i colleghi hanno studiato le gonadi delle due sottospeci nel selvaggio e nella cattività. Nel caso dei juncos del Dakota del Sud, i risultati hanno indicato che le gonadi degli uccelli più brawnier hanno avute semplicemente macchinario producente testoterone più abbondante. Quando i ricercatori hanno trattato gli uccelli con un ormone distimolazione, gli uccelli del Dakota del Sud potevano preparare il più testoterone più veloce e tenerlo elevato più lungamente.

“Un animale che tiene il testoterone elevato per più lungamente dovrebbe avere maggior espressione di questi caratteristiche testoterone-mediate,„ Rosvall ha detto.

Nel secondo studio, Rosvall ed i colleghi hanno trovato una causa supplementare per i più bassi livelli del testoterone nei juncos della Virginia. I testicoli dei più piccoli uccelli hanno espresso i livelli elevati dei recettori ormonali di sforzo -- inibitori conosciuti della produzione di testoterone.

Il meccanismo da cui il testoterone provoca i tratti differenti comprende i recettori ormonali trovati nel cervello e nell'organismo. Quando il testoterone lega a questi siti, pregiudica l'espressione dei geni che influenzano le caratteristiche quali comportamento, la dimensione corporea e le piume.

“Al livello genomica, potete realmente vedere una differenza significativa fra questi grandi, juncos sexy ed i loro più piccoli, cugini meno aggressivi,„ Rosvall ha detto. “Poiché ancora abbiamo veduto alcune di queste differenze in maschi che abbiamo catturato come giovani, la nostra ricerca suggerisce che queste differenze nella gonade siano genetiche, o ha programmato molto presto nella vita.„

I risultati sono significativi perché sfidano la teoria prevalente che ha regolamentato ormonalmente le differenze di tratto fra le specie è gestita in gran parte dal cervello. Negli studi più iniziali, il gruppo di IU ha esaminato i vari aspetti del cervello e del pituitary, una ghiandola che funge da intermediario fra il cervello e la gonade, con i risultati che hanno indicato una certa differenza fra le gonadi in alto- contro i maschi del basso testoterone.

“Questi studi identificano quelle differenze,„ Rosvall ha detto. “Ha implicazioni reali per i campi crescenti dell'endocrinologia evolutiva e della genomica ecologica.

“Se è uccelli o mouse o la gente, il testoterone influenza molti tratti in natura -- tratti che la urtano chi vive o dadi, che si accoppia o non fa,„ hanno aggiunto. “La Nostra ricerca suggerisce che la gonade stessa sia un giocatore importante nel trattamento evolutivo.„

Sorgente: Indiana University

Source:

Indiana University