Als die ersten Wirbeltiere das Leben im Wasser hinter sich ließen, mussten sie ihre Körper grundlegend umbauen. Lungen und Beine zum Beispiel erwiesen sich im neuen Lebensraum als dringend notwendig – aber auch die Geschlechtsorgane mussten sich unter den neuen Bedingungen verändern. Ohne Wasser gelangen Spermien nicht zu den Eizellen, und so verlegten die ersten Landtiere die Befruchtung ins Körperinnere.

Aus dieser Notwendigkeit heraus entstanden die äußeren Geschlechtsorgane. Allerdings gibt es auf diesem Gebiet bis heute ein Forschungsdefizit: Während inzwischen recht genau bekannt ist, wie sich Arme und Beine in ihren heutigen Formen entwickelten, weiß man darüber bei Vulva und Penis recht wenig. Dabei sind die Geschlechtsorgane ein Hotspot der Evolution – an ihnen führt bei der Herstellung der nächsten Generation kein Weg vorbei.

Eines allerdings ist auffällig: Nicht alle Wirbeltiere haben gleich viele Geschlechtsorgane. Einige Gruppen, zum Beispiel die Schlangen, haben derer zwei. Das deutet schon darauf hin, dass die Genitalien der Landwirbeltiere eine im Wortsinn bewegte Geschichte hinter sich haben. Wie es dazu kam, hat jetzt ein Team um Emma Sherratt von der Harvard University analysiert – und die Forscherinnen kommen zu dem Schluss: Ursprünglich hatten alle Landwirbeltiere zwei Penisse.

Wie wurde nun aus diesen beiden Geschlechtsorganen eines? Entscheidend für die Entwicklung von Penis und Vulva sind Signale von der Kloake, der späteren Ausscheidungsöffnung. Bei den Schuppenkriechtieren, zu denen auch die Schlangen gehören, liegt die embryonale Kloake genau zwischen den Beinknospen. Entsprechend haben diese Tiere paarig angelegte Genitalien, die so genannten Hemipenes – sie gehen aus jenen Teilen der embryonalen Beinanlagen hervor, die nahe der Kloake liegen.

Sherratt und ihre Kolleginnen zeigen nun anhand von Embryonen verschiedener Wirbeltiergruppen, dass Penis und Vulva im Lauf der Wirbeltierevolution zusammen mit der Kloake gewandert sind, – und zwar indem die nötigen genetischen Schaltkreise aus den Beinen in den Schwanzansatz gelangten.

Schon bei den Vögeln wanderte die Kloake Richtung Schwanz – wie Sherratt und ihre Kolleginnen durch Gewebefärbungen zeigen, rekrutierte das Organ dadurch bald neue Zellen für die Entstehung der Genitalien. Beim Huhn stammt nur noch der vordere Teil der embryonalen Geschlechtsorgane von den Beinknospen, der hintere Teil bereits von den Bindegewebszellen des Schwanzes.

Der Schwanz allerdings liegt in der Körpermitte, und Wirbeltiere besitzen nur einen davon – und das gilt ab diesem Punkt auch für das Geschlechtsorgan: Die wandernde Kloake scheint das Genitale quasi in die Körperachse zu zwingen. Abgeschlossen ist diese Entwicklung dann bei der Maus – dort entstehen Penis und Vulva komplett aus dem Bindegewebe des Schwanzansatzes. Wie eine Genomanalyse ergab, erbten diese Zellen dazu die genetische Ausstattung aus den Beinen der mit zwei Genitalien versehenen Vorfahren – aus den Beinen der Mäuse sind diese längst verschwunden.