Tidigare i år skrev jag en krönika om evolutionspsykologen Gordon Gallups ”semen displacement hypothesis”, en övertygande hypotes som presenterar en mycket trovärdig, empiriskt underbyggd redogörelse för evolutionen av den märkligt formade mänskliga penisen. I korthet hävdade Gallup och hans kollegor att vår arts distinkta fallos, med sin bulliga glans och utbrett koronala kam, skulpterades av det naturliga urvalet som en främmande anordning för avlägsnande av sperma. Som ett komplement till detta arbete om vårt falliska ursprung har Gallup, tillsammans med Mary Finn och Becky Sammis, lagt fram en relaterad hypotes i månadens nummer av Evolutionary Psychology. Denna nya hypotes, som författarna kallar ”aktiveringshypotesen”, syftar till att förklara det naturliga ursprunget till den enda kroppsdel som är mindre attraktiv än penis – testiklarna.

I många avseenden tjänar aktiveringshypotesen till att utveckla det som många av oss redan känner till om nedstigande testiklar i pungen: att de tjänar som ett slags ”kallförråd” och produktionsenhet för spermier, som håller sig bäst vid lägre kroppstemperaturer. Men hypotesen går mycket längre än så. Det visar sig att människans testiklar uppvisar några ganska utarbetade men subtila temperaturreglerande egenskaper som i stort sett har gått obemärkt förbi av både läkare, forskare och lekmän. Huvudprincipen i aktiveringshypotesen är att värmen i en kvinnas vagina radikalt sätter igång spermier som har övervintrat i den svala, luftiga pungen. Men hypotesen förklarar också många andra saker, bland annat varför den ena testikeln vanligtvis är något lägre än den andra, varför pungens hud blir mer spänd och testiklarna drar sig tillbaka vid sexuell upphetsning, och till och med varför testikelskador – jämfört med andra typer av kroppsliga övergrepp – är så olidligt smärtsamma för män.

Den inledande raden i Gallups nya artikel hjälper läsaren att förstå pungens märkliga karaktär:

Det är nästan otänkbart att fråga sig varför äggstockarna inte kommer ner under den embryologiska utvecklingen och kommer ut utanför kvinnans kroppshåla i en tunn, oskyddad säck…

När du är klar med att driva ut denna oroväckande bild ur ditt sinne kan du fundera över att de dinglande könskörtlarna hos många manliga djur (inklusive människor) inte är mindre förbryllande. När allt kommer omkring, varför i hela evolutionen skulle naturen ha utformat en kroppsdel med en så uppenbarligen enorm reproduktiv betydelse för att hänga på en kropp som är så försvarslös och sårbar? Även om vi tenderar att vänja oss vid våra kroppsdelar och det ofta inte faller oss in att ens fråga varför de är som de är, är några av de största evolutionära mysterierna också de mest vardagliga aspekterna av våra liv.

Den första stora frågan är därför varför så många däggdjursarter utvecklade hängande scrotal testiklar till att börja med. De manliga könskörtlarna i vissa fylogenetiska linjer gick i helt olika riktningar, evolutionärt sett. Moderna elefanters testiklar förblir till exempel odescenderade och är djupt inbäddade i kroppshålan (ett drag som kallas ”testicond”), medan andra däggdjur, till exempel sälar, har nedstigna testiklar men är ascrotala, där könskörtlarna helt enkelt är subkutana.

Gallup och hans medförfattare joggar igenom flera tänkbara teorier om vår arts testikelevolution genom nedstigning. En av de mer fantasifulla redogörelserna – och en som slutligen förkastas av författarna – är att skrotala testiklar utvecklades i samma anda som påfågelfjädrar. Med tanke på den enorma nackdelen med att ha hela sin genetiska potential i en tunn väska av oskyddat, ömtåligt kött som svänger flera millimeter från resten av kroppen, kanske testiklarna i pungen utvecklades som ett slags prydnadsföremål för att kommunicera hanens genetiska kvalitet. Inom evolutionsbiologin åberopar den här typen av anpassningsberättelse den ”handikappande principen”. Den teoretiska kärnan i den handikappande principen är att om organismen kan frodas och överleva samtidigt som den fortfarande är handikappad av ett sådant kostsamt, maladaptivt drag, som till exempel ett utarbetat, besvärligt fjäderdräkt eller (i det här fallet) sårbart hängande könskörtlar, så måste den ha några högkvalitativa gener och vara en värdefull partner.

Och även om nedstigande skrotal testiklar uppfyller det uppenbara kriteriet att de är kontraintuitivt kostsamma, så drar författarna slutsatsen att handikappande är en osannolik förklaring. Om det vore sant skulle vi förvänta oss att se att pung testiklar blir allt mer genomarbetade och prydliga under evolutionens gång, för att inte tala om att kvinnor borde visa en preferens för män som bär runt på det mest pråliga pungbagaget. ”Med det möjliga undantaget av färgade manliga scrota hos några få arter av primater”, skriver Gallup och hans kollegor, ”finns det få bevis för att så har varit fallet”. Jag känner inte till några studier om individuella variationer inom arten när det gäller utformningen av scrotum, men jag är ändå villig att spekulera i att de flesta mänskliga hanar har ganska intetsägande, vanliga scrota. Allt som avviker från detta – särskilt en uppsättning ovanligt hängande testiklar upphängda i knälånga scrota – är förmodligen mer ägnat att få en kvinna att torka, skrika eller stirra förvirrat än att fungera som afrodisiakum.

En mer trolig förklaring till att pungen sjunker ner, och en förklaring som har funnits under en längre tid, är att spermieproduktionen och -lagringen är maximerad vid kallare temperaturer. ”Inte nog med att huden på pungen är tunn för att främja värmeavledning”, skriver författarna:

…artärerna som förser pungen med blod är placerade intill de vener som för blodet bort från pungen och fungerar som ytterligare en mekanism för kylning/uppvärmning av utbytet. Som en följd av dessa anpassningar är den genomsnittliga temperaturen i pungen hos människor vanligtvis 2,5 till 3 grader Celsius lägre än kroppstemperaturen (37 grader Celsius), och spermatogenesen är mest effektiv vid 34 grader Celsius.

Sperma, visar det sig, är utomordentligt känsliga för även mindre fluktuationer i rumstemperaturen. När rumstemperaturen stiger till kroppstemperaturnivåerna sker en tillfällig ökning av spermiernas motilitet (det vill säga de blir livligare), men bara under en viss tid innan de slocknar. För att vara mer exakt, spermier trivs vid kroppstemperatur i 50 minuter till fyra timmar, vilket är den genomsnittliga tid det tar för dem att färdas genom den kvinnliga könsorganen och befrukta ägget. Men så fort temperaturen i spermierna stiger mycket över 37 grader Celsius sjunker chanserna för en lyckad insemination – alla livskraftiga spermier blir som bränt rostat bröd. Med andra ord, förutom under sex, då det är anpassningsbart för spermier att vara mycket rörliga och hyperaktiva, lagras och produceras spermier mest effektivt i den svala, luftiga omgivningen i den avslappnade pungens säck. Man vill dock inte att pungen ska vara för kall, eftersom naturen har kalibrerat dessa temperaturpunkter på exakt definierade optimala nivåer.

Tyvärr hänger människans pung inte bara där och håller våra testiklar och brygger vår sperma, de använder också ”aktivt” några intressanta termoreglerande taktiker för att skydda och främja männens genetiska intressen. Jag sätter förstås ”aktivt” inom citationstecken, för även om det vore ganska märkligt att tillskriva mänskliga scrota ett medvetande, så reagerar testiklarna oavsiktligt på kremastermuskelns reflexmässiga handlingar. Denna muskel används för att dra in testiklarna så att de dras närmare kroppen när det blir för kallt – tänk på en kalldusch – och för att slappna av dem när det blir för varmt. Denna upp- och nedåtgående åtgärd sker från ögonblick till ögonblick, vilket gör att manliga kroppar kontinuerligt optimerar gonadklimatet för spermatogenes och spermalagring. Det är också därför som det i allmänhet är olämpligt för män att bära åtsittande jeans eller särskilt snäva ”tighty whities” – under dessa restriktiva förhållanden trycks testiklarna upp mot kroppen och värms artificiellt upp så att den kremasteriska muskeln inte kan göra sitt jobb ordentligt. En annan anledning att inte bära dessa saker är att det inte längre är 1988.

Nu vet jag vad du tänker. ”Men dr Bering, hur förklarar du det faktum att testiklarna sällan är perfekt symmetriska i sin placering i samma pung?” Faktum är att den temperaturreglerande funktion som styrs av den kremasteriska muskeln kan förklara även de mest skeva, en testikel ovanför den andra, svävande asymmetrier i testiklarnas placering. Enligt en rapport från 2008 i Medical Hypotheses av anatom Stany Lobo från Saba University School of Medicine, Nederländska Antillerna, vandrar varje testikel kontinuerligt i sin egen omloppsbana som ett sätt att maximera den tillgängliga scrotala ytan som utsätts för värmeavledning och kylning. Precis som den omgivande värmen som genereras av enskilda solpaneler är helheten större än summan av delarna när det gäller spermatiska temperaturer. Med ett tillräckligt skarpt öga kan man förmodligen behärska konsten att ”läsa” testiklarnas riktning, genom att använda pungen som en provisorisk rumstermometer . Men det är bara jag som spekulerar.

Från ett evolutionärt perspektiv – i motsats till mitt eget personliga perspektiv – är utformningen av de manliga könsorganen endast meningsfull i den mån den kompletterar den kvinnliga anatomin på ett adaptivt sätt. I motsats till männen, om inte en kvinna gör något ovanligt, hålls den kvinnliga könsorganen kontinuerligt vid normal kroppstemperatur. Detta är kärnan i Gallups ”aktiveringshypotes”: Den temperaturhöjning som omger spermierna vid utlösning i slidan ”aktiverar” spermierna, gör dem tillfälligt frenetiska och gör det därför möjligt för dem att få den kraft som krävs för att tränga igenom livmoderhalsen och nå äggledarna. ”Enligt vår uppfattning”, skriver författarna:

…utvecklades nedstigande scrotala testiklar för att både dra nytta av denna temperaturhöjning som är betingad av samlag/insemination och fungera för att förhindra för tidig aktivering av spermier genom att hålla testikeltemperaturen under det kritiska värde som fastställs av kroppstemperaturen.

En av de saker du kanske har lagt märke till i dina egna könsorgan eller hos någon som du står särskilt nära är att i motsats till den slappa scrotala huden som åtföljer slappa, icke upphetsade tillstånd, åtföljs erektion av penis vanligen av en avslöjande indragning av testiklarna närmare kroppen. Detta är den typ av sak som är lättast att visa med hjälp av visuella illustrationer – redaktörerna på Scientific American lät mig inte göra det här, men en snabb bildsökning på Google borde ge gott om exempel. Välj bara dina egna söktermer och inaktivera ”säker sökning” – men om du är på jobbet just nu kanske du vill spara det här som en hemläxa till senare. Enligt Gallup och hans medförfattare är detta ytterligare en smart anpassning av pungen. Den kremasteriska reflexen tjänar inte bara till att höja testikeltemperaturen, vilket mobiliserar spermier för väntande ejakulation i slidan, utan (extra bonus) den erbjuder också ett skydd mot eventuella skador på alltför lösa testiklar till följd av kraftig stötning under samlag.

Det finns också många andra kompletterande hypoteser som är kopplade till aktiveringshypotesen. Författarna funderar till exempel på om människans väldokumenterade preferens – som är ganska unik i djurriket – för nattlig sex åtminstone delvis kan förklaras av temperaturkänsliga testiklar. Även om författarna noterar de många fördelarna med nattlig kopulation (t.ex. att möjliggöra hemligt sex eller minimera hotet om rovdrift) kan denna preferens också återspegla en cirkadisk anpassning i samband med nedstigande scrota. Med tanke på att vår art ursprungligen utvecklades i ekvatoriala regioner där dagstemperaturen ofta steg över kroppstemperaturen, skulle det vara svårt att upprätthålla en optimal anpassning av testiklarna i en sådan överdriven värme. Däremot sjunker de omgivande temperaturerna under kvällen och natten under kroppstemperaturen, vilket återgår till idealiska termoreglerande förhållanden för testiklarna. Dessutom är det troligt att kvinnan efter nattligt sex sover och därmed förblir i en stationär, ofta liggande position som också maximerar oddsen för befruktning.

Men även om aktiveringshypotesen hjälper oss att bättre förstå den funktionella, om än märkliga, arkitekturen hos människans manliga könskörtlar, kan det fortfarande tyckas märkligt att naturen skulle ha investerat så mycket i en så brådstörtat placerad genetisk bank. När allt kommer omkring är vi fortfarande kvar med det märkliga faktum att våra dyrbara könsceller bokstavligen hänger i vågskålen i ett helt oskyddat kärl. Gallup och hans medförfattare är inte heller omedvetna om detta märkliga biologiska faktum:

Alla redogörelser för nedstigande pung testiklar måste också ta upp de enorma potentiella kostnaderna för att testiklarna är placerade utanför kroppshålan, där de lämnas praktiskt taget oskyddade och särskilt sårbara för kränkningar och skador. För att det ska vara förenligt med evolutionsteorin måste de potentiella kostnaderna för skrotal testiklar inte bara kompenseras av kompenserande fördelar (t.ex. aktivering av spermier vid insemination), utan man skulle också förvänta sig att hitta motsvarande anpassningar som fungerar för att minimera eller förneka dessa kostnader.

Inför smärta. Inte vilken smärta som helst, utan den ovanligt akuta, olidliga smärta som följer med testikelskador. De flesta män har några hemska historier att berätta om detta – oavsett om det handlar om en fotbollsboll i ljumsken eller ett syskons flaxande fot – men alla vi män har något gemensamt: vi har alla blivit utomordentligt överbevakade mot hot mot våra testiklar i pungen. Det faktum att män är så gnälliga och känsliga för just denna kroppsdel, påpekar författarna, kan återigen förstås inom ramen för evolutionsbiologin. Om du är manlig är anledningen till att du förmodligen rycker till när du hör ordet ”squash” eller ”ruptur” i samband med ”testikel”, men inte i samband med till exempel ”arm” eller ”mjälte”, att testiklarna är oproportionerligt mycket viktigare för din reproduktiva framgång än vad dessa andra kroppsdelar är. Jag, för min del, var tvungen att ta en paus för att täcka mig själv bara genom att skriva dessa tidigare ord tillsammans. Det är inte så att dessa andra kroppsdelar inte är adaptivt viktiga, men variationen i smärtkänslighet mellan olika kroppsregioner återspeglar enligt detta synsätt sårbarheten och betydelsen av olika anpassningar för din reproduktiva framgång. Manliga förfäder som lärde sig att skydda sina könskörtlar skulle ha lämnat fler ättlingar – och smärta är ett ganska bra motiv för att främja förebyggande försvarsåtgärder. Eller, för att tänka på det på ett annat sätt, alla män i förfädernas förflutna som var omedvetna om eller, gulp, njöt av testikelförstöring skulle snabbt ha rensats ut ur genpoolen.

Den kremasteriska muskeln böjer sig dessutom, menar Gallup, som svar på hotfulla stimuli och drar då testiklarna närmare kroppen och ur vägen för fara. Författarna påpekar att japanska läkare har varit kända för att sätta ett nålstick på insidan av låret på manliga patienter som en kirurgisk förberedelse: om patienten inte uppvisar någon kremasterisk reflex betyder det att ryggmärgsbedövningen har slagit in och att han är redo att gå under kniven. Andra bevis tyder på att rädsla och hot om fara utlöser den kremasteriska reflexen. Jag misstänker att det finns många sätt att testa detta hemma, om du är så intresserad. Se bara till att ägaren till de räddhågade testiklarna vet vad du håller på med innan du skrämmer honom.

Så, där har du det. En ny, evolutionärt informerad redogörelse för det naturliga ursprunget till nedstigande pung testiklar hos människor. Vad tycker du om Gallups seminala teori? Är det hela knäppt? Lämna mig inte i sticket, gott folk. Bollen är på er planhalva. ba dum ching!

I den här kolumnen, som presenteras av tidskriften Scientific American Mind, funderar forskningspsykologen Jesse Bering från Queen’s University Belfast över några av de mer obskyra aspekterna av det vardagliga mänskliga beteendet. Har du någonsin undrat varför gäspning smittar, varför vi pekar med pekfingret i stället för tummen eller om det påverkar dina sexuella preferenser som vuxen att bli ammad som spädbarn? Ta en närmare titt på de senaste uppgifterna när ”Bering in Mind” tar upp dessa och andra märkliga frågor om människans natur. Registrera dig för RSS-flödet eller bli vän med dr Bering på Facebook så att du aldrig mer missar ett avsnitt. För artiklar som publicerats före den 29 september 2009, klicka här: äldre kolumner om ”Bering in Mind”.