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

Từ vựng Anh Việt vật dụng tại hiệu thuốc

Một số từ tiếng Anh liên quan đến tên chỉ những đồ dùng, dụng cụ sử dụng tại hiệu thuốc.

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.

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.

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

Rubella (German Measles or Three-Day Measles)

The number of cases of rubella decreased dramatically in the United States following the introduction of the rubella vaccine in 1969

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

Antibiotic Prophylaxis of Surgical Site Infections

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

Cách sử dụng một số cấu trúc P1, P2 tiếng Anh (làm gì, ước muốn)

Hai hành động xảy ra song song cùng một lúc thì hành động thứ hai ở dạng V-ing, hai hành động không tách rời khỏi nhau bởi bất kì dấu phảy nào.

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

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.

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.

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 dùng much, many, a lot of và lots of, more và most, long và (for) a long time

Many và much dùng nhiều trong câu phủ định và câu nghi vấn, trong câu khẳng định có thể dùng các loại từ khác nhưplenty of, a lot, lots of... để thay thế.

Alcohol and Weight Gain

Having a full glass of water between alcoholic drinks can both help you avoid drinking too much and keep you hydrated. That may help avoid a hangover the next day

Các trợ động từ (Modal Auxiliaries) tiếng Anh

Các từ đặt trong ngoặc là các động từ bán hình thái. Chúng có vai trò và ý nghĩa giống như các trợ động từ hình thái nhưng về ngữ pháp thì không giống, bởi vì chúng biến đổ i theo ngôi và số

Đi trước đại từ tiếng Anh phải có một danh từ tương ứng

Henry was denied admission to graduate school because the members of the admissions committee did not believe that he could handle the work load.

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

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.

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

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...).

3500 từ tiếng anh việt thông dụng nhất khi khám chữa bệnh

3500 từ tiếng anh việt thông dụng nhất khi khám chữa bệnh - học tiếng anh!

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.

Những động từ tiếng Anh dễ gây nhầm lẫn và đặc biệt

The company had to lay off twenty-five employees because of a production slowdown. o to set in: bó những cái xương gẫy vào

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