The evolutionary tango of animal genitalia. Can you guess what you're looking at? If you answered "duck vagina," you'd be right. Although the bird's outward appearance may not strike you as especially odd, it uses this strange, intricate, cork-screw shaped contraption to reproduce. We see similarly unbelievable genitalia in insects, mammals, reptiles, fish, spiders, and even snails. Apparently, no organs evolve faster and into more variable shapes than those involved in procreation. Superficially, it makes sense because evolution works via reproduction. When an animal leaves more offspring, its genes will spread. And since genitalia are an animal's tools for reproduction, any improvement there will have immediate effect. And yet, what's the point of having such decorative nether regions? After all, the function of genitalia seems simple. A penis deposits a bit of sperm and a vagina receives it and delivers it to the egg. A pipette-like thingy on the male and a funnel-like gizmo on the female should do just fine for any animal. And yet, that's not what we see. The penis of a chicken flea, for example, looks nothing like a pipette, more like an exploded grandfather clock. And the vagina of a featherwing beetle resembles something you'd find in a Dr. Seuss book. Throughout the animal kingdom, genitalia are very complex things, much more complicated than seems necessary for what they're meant to do. That's because genitalia do more than just deposit and receive sperm. Many male animals also use the penis as courtship device, like crane flies. In some South American species, males have a tiny washboard and scraper on their penis, which produces a song that reverberates throughout the female's body when they mate. It's thought that if female crane flies enjoy this unusual serenade, they'll allow the male to father their offspring. This way, the genes of the most musical penises spread, leading to rapid evolution of insects' phalluses. Similarly, some beetles have two little drumsticks on either side of the penis. During mating, they'll rub, slap, or tap the female with these. And some hoofed mammals, like rams and bulls, use a whip-like extension on the penis's left side to create a sensation during mating. But how can females really choose between males if she can only assess them after mating? This is where the power of female adaptation comes into play. In fact, insemination is different to conception, and the female genitalia exploit this distinction. For instance, in some dung flies, the vagina contains pockets for separating sperm from different males depending on how appealing they were. Males using their penises for courtship and females controlling their own sperm management are two reasons why genitalia evolve into such complex shapes. But there are others because genitalia are also where a sexual conflict is played out. A female's interests are best served if she fertilizes her eggs with the sperm of the best fathers and creates genetic variability amongst her offspring. For a male, on the other hand, this is bad news. For him, it would be best if a female used his sperm to fertilize all of her eggs. So we see cycles of adaptation in an evolutionary arms race to retain control. Black widow spiders have a disposable penis tip that breaks off inside the vagina blocking the attempts of his rivals, and bed bug males bypass a female's genitalia altogether using a syringe-like penis to inject sperm cells directly into her belly. Not to be outdone, females have evolved their own countermeasures. In some bed bug species, the females have evolved an entirely new set of genitalia on their right hand flanks where the males usually pierce them. That allows them to maintain the power to filter out unwanted sperm with their genitalia. And duck vaginas are shaped like a clockwise spiral so that when the male inflates his long, counterclockwise coiled penis into her, and she disapproves, all she needs to do is flex her vaginal muscles and the penis just flubs out. So, genitalia differs so much, not just to fascinate us, but because in every species, they're the result of a furious evolutionary tango of sex that has been going on for millions of years and will continue for millions of years to come.
Bản tango tiến hóa của cơ quan sinh dục ở động vật. Bạn có biết mình đang nhìn thấy gì không? Nếu trả lời là "âm đạo vịt", thì bạn đúng rồi đó. Dù loài chim này có vẻ ngoài có thể không khiến bạn thấy chút gì kì quặc. nó thực tế sử dụng công cụ kì lạ, phức tạp có dạng cái mở nút chai này để sinh sản. Sự kì lạ tương tự cũng xuất hiện ở các loài côn trùng, động vật có vú, bò sát, cá, nhện, và thậm chí cả ốc sên. Rõ ràng, không có cơ quan nào khác tiến hóa nhanh và đa dạng về hình dáng như cơ quan sinh sản. Thoạt tiên, điều này có lí bởi tiến hóa diễn ra thông qua sinh sản. Khi loài vật sinh sản với số lượng nhiều, gen của chúng sẽ được nhân rộng. Và vì cơ quan sinh dục là công cụ của quá trình sinh sản, bất cứ tiến hóa nào ở đó sẽ ngay lập tức có tác động. Nhưng, sự có mặt của vùng hạ bộ đầy thu hút này có ý nghĩa gì? Nói cho cùng, cơ quan sinh dục có chức năng khá đơn giản. Dương vật sẽ "kí gửi" một ít tinh trùng và âm đạo nhận nó để truyền đến trứng. Cái thứ trông như ống pipet của con đực và bộ phận như chiếc phễu của con cái có lẽ là đủ ổn cho các loài động vật. Tuy nhiên, đó lại không phải là điều chúng ta thấy. Lấy ví dụ, dương vật của bọ chét gà, trông chẳng giống ống pipet chút nào mà giống cái đồng hồ của ông nội vừa mới nổ tung hơn. Và âm đạo của bọ lông vũ cũng tương tự với thứ mà bạn tìm thấy trong sách của Bác sĩ Seuss. Trong vương quốc động vật, cơ quan sinh dục là thứ vô cùng phức tạp, phức tạp hơn nhiều so với những gì chúng ta nghĩ về nó. Đó là vì nó còn có nhiệm vụ quan trọng hơn cả việc cho và nhận tinh trùng. Nhiều động vật giống đực sử dụng dương vật như một công cụ ve vãn, như ruồi chân dài. Ở một số loài Nam Mĩ, con đực có một bộ gõ nhỏ trên dương vật, là nơi tạo ra một bài ca sẽ âm vang trong khắp cơ thể con cái khi chúng giao phối. Người ta cho rằng nếu con cái thích bài tán tỉnh đặc biệt này, nó sẽ cho phép con đực làm cha của con mình. Bằng cách này, gen của những dương vật "tài tình" nhất sẽ được phát tán, dẫn đến tiến hóa thần tốc của dương vật côn trùng. Tương tự, một số loài bọ có hai "dùi trống" nhỏ ở hai bên dương vật. Khi giao phối, chúng dùng công cụ này để cọ xát, tát hoặc vỗ lên mình con cái. Và một số loài thú móng guốc, như cừu và bò, sử dụng phần mở rộng giống như cái roi ở phía trái của dương vật để tạo khoái cảm trong khi giao phối. Nhưng các con cái sẽ chọn bạn tình như thế nào nếu nó chỉ có thể đánh giá các anh chàng sau khi giao phối xong? Đây là lúc sức mạnh thích nghi ở giống cái thể hiện vai trò của mình. Thực tế, thụ tinh khác với thụ thai, và cơ quan sinh dục cái sẽ lợi dụng sự khác nhau này. Ví dụ, ở một số loài nhặng, âm đạo chứa những chiếc túi dùng để tách tinh trùng từ các con đực khác nhau căn cứ vào độ hấp dẫn của chúng. Con đực sử dụng dương vật để giao phối và con cái kiểm soát việc quản lí tinh trùng của mình là hai lí do tại sao cơ quan sinh dục phát triển thành những hình dáng phức tạp. Nhưng vẫn có dạng khác vì cơ quan sinh dục cũng là nơi xảy ra các xung đột về giới. Thứ mà các con cái muốn nhất là được thụ tinh trứng với tinh trùng của những con đực tốt nhất và tạo ra sự đa dạng về gen trong bầy con của mình. Đối với con đực, trái lại, đây là một tin xấu. Với nó, tuyệt nhất là nếu nàng dùng tinh trùng của mình để thụ tinh toàn bộ số trứng. Nên ta thấy có các chu kỳ thích ứng trong "cuộc chạy đua vũ trang" để giữ quyền kiểm soát. Nhện góa phụ đen có đầu dương vật có thể tách rời, thứ sẽ xâm nhập vào trong âm đạo để ngăn chặn nỗ lực của các đối thủ, còn rệp giường đực sẽ hoàn toàn bỏ qua cơ quan sinh dục cái bằng việc sử dụng dương vật hình ống tiêm để bơm thẳng tinh trùng vào bụng con cái. Không chịu kém cạnh, con cái cũng đã phát triển những biện pháp đối phó của chính mình. Ở một số loài rệp giường, con cái đã tiến hóa toàn bộ cơ quan sinh dục phía bên phải nơi con đực thường chích vào. Điều đó giúp chúng duy trì quyền năng lọc ra tinh trùng không mong muốn bằng cơ quan sinh dục của mình. Âm đạo của vịt có cấu trúc như một hình xoắn ốc theo chiều kim đồng hồ để khi con đực đưa dương vật dài, và xoắn theo chiều ngược lại vào, mà không muốn tiếp nhận, con cái chỉ cần uốn cơ âm đạo của mình và dương vật cứ thế tuột ra ngoài. Vì thế, sự đa dạng của cơ quan sinh dục không phải chỉ để mê hoặc chúng ta, mà là vì ở mỗi loài vật, nó là kết quả của bản tango tiến hóa hết sức dữ dội của quá trình giao phối đã diễn ra hàng triệu năm nay và sẽ vẫn còn tiếp diễn cho đến hàng triệu năm sau nữa.