Resuelto el misterio sobre el origen de los penes

En genitales, la naturaleza goza de variedad. Los machos de las serpientes y los lagartos tienen dos hemipenes, mientras que las aves y los humanos poseen solo un órgano. Además, en los primeros están colocados al nivel de las extremidades y en los segundos más abajo; sin embargo, sus funciones son las mismas. ¿Como se explica su génesis? Investigadores de la Universidad de Harvard han acabado con este enigma y ahora quieren descifrar el de los clítoris.

Cuando los vertebrados pasaron a tener un estilo de vida terrestre, tuvieron que adaptar su aparato locomotor y sus órganos reproductivos. Pero poco se sabe de cómo la evolución promovió el desarrollo de los genitales externos que permitieron a los animales reproducirse en tierra firme.

Esta parte del aparato reproductor presenta diferencias según la especie. Por ejemplo, los genitales de la serpiente y los del lagarto se derivan del tejido que da lugar a sus patas traseras, mientras que los penes de los mamíferos nacen de la cola. A pesar de estos notables contrastes, sus estructuras son funcionalmente análogas.

Un estudio publicado en la revista Nature y dirigido por Clifford Tabin, del departamento de genética de la Facultad de Medicina de Harvard, ha aclarado el porqué de las diferencias entre los genitales de los machos de pollo, ratón, lagarto y serpiente.

Aves, reptiles y anfibios, así como algunos mamíferos (por ejemplo, los marsupiales) y peces, poseen al final del tracto digestivo un órgano llamado cloaca, en la que confluyen los conductos del aparato urinario y el reproductor. Según han averiguado los científicos de Harvard, en los embriones de pollo, la cloaca emite señales moleculares para que las células y tejidos vecinos formen los genitales externos. Es decir, la ubicación de la cloaca determina qué tejidos reciben la primera señal.

“¿Cómo surge una estructura equivalente de tejidos completamente diferentes? La respuesta resulta ser que hay un segundo tejido –la cloaca embrionaria– que envía señales que ordenan a las células vecinas la creación de los genitales externos”, declara a Sinc Tabin.

Así en las serpientes y los lagartos, la cloaca se encuentra más cerca del mesodermo lateral, el mismo tejido que hace que las extremidades pares reciban la señal molecular; mientras que en los mamíferos la cloaca está más cerca de la cola.

Una teoría probada en pollos

Para confirmar este hallazgo, los investigadores injertaron tejido de cloaca al lado de las extremidades de un grupo de embriones de pollo, y al lado de los brotes de la cola en un segundo grupo.

Lo que observaron en ambos casos es que las células más cerca de la cloaca injertada respondieron a las señales y parcialmente se convirtieron en genitales.

“En un sentido más amplio, la importancia radica en el concepto de la evolución por ‘homología’. Una estructura que se encuentra en dos organismos diferentes es ‘homóloga’ si la estructura fue heredada de un ancestro común que tenía una versión de esa estructura. Así, el ala de un murciélago, la aleta de una ballena y la mano son homólogos, todos derivan de la misma extremidad anterior de un antepasado común”, explica Tabin.

En este caso los genitales, aunque no son homólogos, sí reflejan un paralelismo a otro nivel, derivan del mismo programa genético y están inducidos por el mismo conjunto ancestral de señales moleculares (las de la cloaca).

Ahora que han entendido el origen del pene, los investigadores quieren averiguar lo que impulsa a las células de las hembras a convertirse en un clítoris. El hallazgo no solo resuelve un enigma biológico, sino que también podría ayudar a millones de personas que nacen con malformaciones genitales.

Referencia bibliográfica:

Patrick Tschopp, Emma Sherratt, Thomas J. Sanger, Anna C. Groner, Ariel C. Aspiras, Jimmy K. Hu, Olivier Pourquié, Jerome Gros y Clifford J. Tabin. “A relative shift in cloacal location repositions external genitalia in amniote evolution” Nature 2014 doi:10.1038/nature13819.