Китовете имат особено малки тазови кости в сравнение с техния размер на тялото. Синият кит например може да нарасне до 100 фута дължина, приблизително с размерите на шина, но тазовата му кост е дълга само около крак. Дълго време учените смятаха, че костите са толкова малки, защото са вестигиални, свит еволюционен остатък от прадед, който някога ходеше по суша.
Но сега учените са открили, че малките кости всъщност могат да играят огромна роля в репродукцията на китове. Китовете принадлежат към група морски бозайници, наречени китоподобни, която включва и делфини. Сравнявайки стотици тазови кости на китове и делфини с гениталиите и стила си на чифтосване, изследователите установяват, че мъжете от по-безразлични видове имат по-големи пениси и по-големи тазови кости. Една по-голяма кост теоретично би дала на кита повече маневреност, докато се справя с логистично трудната задача за чифтосване във водата, пише екипът в проучване, прието за публикуване в списание Evolution .
„Противно на общоприетото схващане, това не са вестигиални структури. Те имат функция. Тази функция е възпроизвеждането и те се развиха в отговор на сексуалния подбор ”, казва Джим Дайнс, съавтор на ръководителя на хартия и колекции в естествения исторически музей на окръг Лос Анджелис.
Хората и другите сухоземни бозайници се нуждаят от големи тазови кости, за да закотвят задните си крака и да се разхождат. Следователно костите са свързани с основата на гръбначния стълб и върховете на костите на краката. При китовете костите на таза не са прикрепени към нищо в скелета - те са просто вградени в мускулите. Това накара повечето изследователи да предположат, че изолираните кости не служат на еволюционна цел.
„Само защото не можем да представим функция, не означава, че тя няма полза. Това е малко късоглед от страна на нашето въображение “, изтъква Ник Пиенсън, палеобиолог от Националния природонаучен музей на Смитсониън във Вашингтон, окръг Колумбия, който не е бил свързан с изследването.
Дайнс и неговият екип тръгнаха в търсене на по-добър отговор. Китовите кости на таза се прикрепят към мускулна група, наречена ischiocavernosus мускули, която при повечето бозайници се прикрепя и към гениталиите. Проучвания при гризачи са показали, че ако закопчите тези мускули, един мъж ще загуби контрол над пениса си. Има и много вариации на тазовите кости сред китоподобните видове и това предизвика интереса на екипа. „Имаше толкова много различия между дори тясно свързани видове, беше ясно, че става наистина страхотно“, казва Дайнс.
Сред видовете, които екипът изследва, бяха делфини с буйноноги ( Tursiops truncatus ), показани на диаграмата по-горе: Изображение B показва как мускулите се свързват с тазовата кост, докато изображенията C и D са 3D модели на сдвоените тазови кости и ребра на животните, т.е. съответно. (Dines и др. / Evolution) Извличайки силно от музейните колекции в Ел Ей и Смитсониан в DC, Dines проследява тазовите кости от 130 китоподобни в 29 вида. Той изчислява, че приблизително 90 процента от екземплярите са произхождали от морски китоподобни и приловни животни - китове и делфини, заседнали в мрежи за риболов.
Самото измерване на костите обаче не би разкрило достатъчно сложните разлики. „Бихте могли да поставите [костта] върху владетел, но тези кости са криви и странно оформени. Така че бихме загубили огромни количества информация, ако го направим “, казва съавторът на изследването Мат Дийн, еволюционен биолог в Университета на Южна Калифорния в Лос Анджелис. Вместо това учените използваха лазерен скенер за създаване на триизмерни модели на всички кости и след това статистически измерват разликите им.
Дийн, Дайнс и техните колеги направиха лазерно сканиране на костните проби и създадоха 3D модел на костта, като този вляво отгоре. Кръгът вдясно от друга страна представлява напречно сечение на тази кост. За анализ те набират нула в забележителности, невидими с просто око, и търсят разлики в тези точки (в зелено) между различните видове. (Dines и др. / Evolution) Стилът на чифтосване очевидно е по-трудно да се сложи номер. Проучванията показват, че мъжете с по-големи тестиси произхождат от видове, които се чифтосват с повече партньори. Колкото повече женски се чифтосват, толкова повече сперма имат нужда. Благодарение на записи от изследователи и китолова индустрия, много данни за размера на тестисите на китовете, размера на пениса и размера на тялото са били достъпни за различни видове, някои от които датират от 20-те години.
Сравнявайки всички тези данни, изследователите забелязаха някои тенденции, включително връзката между промискуитет (въз основа на размера на тестисите) и размера на тазовата кост. За да се уверят, че това не е фалшив положителен резултат, те извършиха едно и също лазерно сканиране и анализ на костите на ребрата, което изненадващо не показа корелация с тестисите или размера на пениса. И гледайки родословното дърво на китоподобните, когато видовете се разминават и стават по-безразборни, формата на техните тазови кости се променя съответно.
За да усетят ефекта от сексуалния подбор, китоподобните с по-големи или по-уникално оформени тазови кости трябваше да имат ясно предимство в природата. „Мъжките китоподобни са много сръчни с пенисите си. Предполагам, че трябва да бъдат, защото се чифтосват във вода - казва Дийн. По-безразборните видове също са имали по-дълги пениси, спрямо техния размер на тялото. Колкото по-голям е пенисът, толкова по-голям е свързващият мускул и по този начин, толкова по-голяма е тазовата кост, необходима за контрола му.
В единия край на спектъра има франсискана ( Pontoporia blainvillei ), речен делфин, който е моногамен. Има най-малките тестиси и най-малката тазова кост сред китоподобните, които са изследвали. Най-безразборният вид, десният кит ( Eubalaena glacialis ), има най-големите тазови кости и най-големите тестиси, с тегло около един тон заедно. „По време на размножителния сезон мъжките десни китове плуват наоколо с еквивалент на Фолксваген бъг в тялото им“, казва Дийн.
По-безразборните китове, като десните китове (на снимката вляво), имат по-големи тазови кости, докато видове, които практикуват моногамия, като делфинът на река Францискана (вдясно), имат по-малки тазови кости. (Вляво: любезното съдействие на потребителя на Flickr Smitty. Вдясно: Alcide Dessalines d'Orbigny / Wikimedia Commons) Както генетичните проучвания, така и редките наблюдения в областта предполагат, че десните женски китове се чифтосват с множество мъже, понякога едновременно. В подобна ситуация е лесно да си представим как по-голяма сръчност би била по-полезна.
„Много различни селекции вероятно действат върху всички организми по всяко време и затова това е чудесно да се знае, че има ясни сигнали за сексуална селекция в анатомията на таза на всички китове“, казва Пиенсън.
Изследователите открили подобна тенденция при женските, които също имали по-големи тазови кости при по-обезпокоителни видове. Дийн рискува две възможни обяснения: може да е пренасяне от сексуална селекция при мъже или да се случи нещо с женски гениталии, които се контролират от едни и същи мускули. „Клитор и пенис са едно и също нещо“, казва Дийн. „Възможно е тези жени да движат клиторите си по странни начини, които не разбираме, за да вземат проби от мъжки, докато се чифтосват. Кой знае какво правят. "
Тестването на каквото и да било от това в полето е почти невъзможно - засега няма начин рентгеновите китове, които правят секс под вода, да разкрият вътрешната работа на тяхната анатомия. Всичко, което изследователите могат да направят в този момент, е спекулация. Междувременно използваните в изследването техники имат отражение за това как да се изследват китовите екземпляри напред. Използвайки същите техники за лазерно сканиране, учените биха могли да създадат цифрови копия за анализ или дори 3D отпечатване на тазова кост на кита.
„За мен това е по-целесъобразният начин да се направят подобни екземпляри, които могат да бъдат наистина редки или ценни, достъпни за други изследователи по целия свят“, казва Дайнс.
