Kvinnlig penis, manlig vagina:
Kvinnor med penisliknande könsorgan och män med vaginalliknande organ är exempel på en ny extrem omkastning av könsrollerna som forskare har upptäckt hos föga kända grottinsekter.
Dessa är de första exemplen på djur med könsorgan som vänder på de traditionella könsrollerna, och upptäckten kan kasta ljus över konflikten mellan könen i djurriket, säger forskarna.
Forskarna analyserade fyra arter av insekter från extremt torra grottor i Brasilien. Alla fyra arterna tillhör släktet Neotrogla, precis som hundar, vargar, prärievargar och schakaler tillhör släktet Canis. Den första Neotrogla upptäcktes för 18 år sedan; vuxna Neotrogla är cirka 2,7 till 3,7 millimeter (0,11 till 0,15 tum) långa.
Forskarna blev förvånade när de upptäckte att honorna hos dessa arter hade penisliknande könsorgan som kallas gynosomer, ett komplext organ som består av muskler, kanaler, membran och piggar. Hanarna däremot har vaginalliknande fallosomer.
”Neotrogla-arter utgör de första fallen i naturen där könsorganen är omvända”, säger studiens medförfattare Rodrigo Ferreira, grottbiolog vid det federala universitetet i Lavras i Brasilien.
Gynosomen är en ”helt ny struktur i evolutionen”, säger studiens huvudförfattare Kazunori Yoshizawa, entomolog vid Hokkaido University i Japan. ”Evolutionen av sådana nyheter är exceptionellt sällsynt, kanske jämförbar med uppkomsten av insektsvingar.”
Med cirka 0,4 till 0,5 mm (0,016 till 0,02 tum), eller ungefär en sjundedel av insekternas längd, är de penisliknande organen stora i förhållande till insekternas storlek. Det skulle motsvara att en man som är 1,75 meter lång har en penis som är cirka 24,9 centimeter lång. (Den genomsnittliga penisstorleken för amerikanska män är 5,6 tum, eller 14,2 cm.)
Under kopulationen, som varar hela 40 till 70 timmar, för honorna in sina gynosomer i de manliga organen. De intrikata honorganen samlar in spermakapslar från hanarna.
När de väl är inne i en hane blåser den membranösa delen av honans gynosom upp sig, och många taggar på organet förankrar de två insekterna tillsammans. Honorna kan hålla hanarna mycket hårt – i ett fall, när forskarna försökte dra isär ett par, slets hanens buk från resten av kroppen utan att genitalkopplingen bröts.
Utveckling av könsrollsomvändning
I vanliga fall utvecklas en ny biologisk struktur som en modifiering av en tidigare existerande struktur. Däremot finns det ingen biologisk struktur som är känd någon annanstans bland honor i djurriket som är analog med gynosomen, sade Yoshizawa.
Forskarna misstänker att denna märkliga omvändning av könsrollerna har utvecklats på grund av de generösa mängder näringsriktig sperma som hanarna inkluderar i sina spermakapslar som bröllopsgåvor till sina partner. Grottorna som dessa insekter lever i är fattiga på resurser, vilket gör det fördelaktigt för honorna att para sig oftare.
”Det är mycket troligt att Neotrogla-honorna med tvång kan gripa tag i och kopulera med en motvillig hane”, säger Yoshizawa till Live Science. ”Hos djur är tvingande parning i allmänhet en exklusiv egenskap hos hanar.”
De långa tiderna för parning kan också bero på grottornas hårda natur.
”Längre parningar kan göra det möjligt att överföra en större mängd sperma”, berättade Ferreira för Live Science.
Könsrollerna är ibland ombytta i djurriket. Till exempel uppfostrar manliga sjöhästar vanligen sin avkomma i brödpåsar. Och för vissa kvalster är de kvinnliga könsorganen långa rör som används för att ta emot sperma. Dessa kvalsters könsorgan saknar dock de förankringar som ses i gynosomer, så de kan inte användas för att tvinga fram sex på samma sätt som Neotrogla gör.
Framtida forskning skulle kunna undersöka dessa grottinsekters unika sexliv ytterligare för att utforska idéer om konflikten mellan könen i djurriket. En intressant fråga har att göra med hur hanar av Neotrogla hanterar tvångssex.
I andra arter kan honorna, när de tvingas till sex, kasta sperma från hanar som de inte föredrar eller söka sperma från hanar som de föredrar, ”men dessa alternativ finns inte tillgängliga för hanar av Neotrogla, eftersom hanarna inte tar emot ägg från honorna”, säger Yoshizawa. ”Hur reagerar hanar på tvingande parningar från honor?” Yoshizawa frågade.
Forskarna har ännu inga direkta bevis för att besvara denna fråga. De spekulerar dock i att hanar av Neotrogla kan styra hur näringsrika deras bröllopsgåvor är beroende på kvaliteten på deras partner.
Många grottor kvar att utforska
Dessa märkliga upptäckter kan vara de första av många från brasilianska grottor. Under de senaste åren har forskare upptäckt dussintals nya arter i dessa grottor.
”Detta visar på den enorma potential som Brasilien har när det gäller grottfauna”, säger Ferreira. ”Brasilien kan ha mer än 150 000 grottor.”
Den brasilianska grottfaunan kan dock vara allvarligt hotad.
”De brasilianska lagarna om skydd av grottor har ändrats under de senaste åren och nu är grottorna, som tidigare var skyddade, i riskzonen”, sade Ferreira. ”Många nya arter, varav en del skulle kunna ge stora framsteg för vetenskapen – biologi, evolution eller till och med en del av biotekniskt intresse – är hotade. Många arter riskerar att utrotas redan innan de har upptäckts.”
Forskarna redogjorde för sina resultat den 17 april i tidskriften Current Biology.
Följ oss @livescience, Facebook& Google+. Originalartikel på Live Science.
Renliga nyheter