Vaaladel on nende keha suurusega võrreldes eriti väikesed vaagna luud. Näiteks sinine vaal võib kasvada kuni 100 jalga pikkuseks, umbes bussi suuruseks, kuid selle vaagna luu on vaid suu pikk. Pikka aega arvasid teadlased, et luud on nii väikesed, kuna need on vestigiaalsed - kokkutõmbunud evolutsioonijäänused esivanema juurest, kes kunagi maa peal kõndisid.
Kuid nüüd on teadlased avastanud, et pisikestel luudel võib tegelikult olla vaalade paljunemisel tohutu roll. Vaalud kuuluvad vaalalisteks nimetatavate mereimetajate rühma, kuhu kuuluvad ka delfiinid. Võrreldes sadu vaala- ja delfiinivaagna luid nende suguelundite ja paaritumisstiiliga, leidsid teadlased, et kergekäelisemate liikide meestel olid suuremad peenised ja suuremad vaagna luud. Suurem luu annaks teoreetiliselt vaalale suurema manööverdusvõime, samal ajal lahendades vees paaritamise logistiliselt raske ülesande, kirjutab meeskond uuringus, mis kiideti heaks avaldamiseks ajakirjas Evolution .
“Vastupidiselt levinud arvamusele pole need vestigiaalsed struktuurid. Neil on funktsioon. See funktsioon on reprodutseerimine ja nad arenesid vastusena seksuaalsele valikule, ”ütleb Jim Dines, paberkandjal kaasautor ja Los Angelese maakonna loodusmuuseumi kogude juhataja.
Inimesed ja muud maismaal elavad imetajad vajavad tagumiste jalgade ankurdamiseks ja ringi kõndimiseks suuri vaagna luid. Seetõttu on luud ühendatud selgroo aluse ja sääreluude ülaosaga. Vaaladel pole vaagna luud luukere külge kinnitatud - need on lihtsalt lihasesse kinnitatud. See pani enamiku teadlaste oletama, et eraldatud luud ei oma evolutsioonilist eesmärki.
„See, et me ei suuda funktsiooni ette kujutada, ei tähenda veel, et sellel pole mingit kasu. See on meie kujutlusvõime pisut lühinägelik, "osutab Washingtoni DC-s asuva Smithsoniani riikliku loodusloomuuseumi paleobioloog Nick Pyenson, kes polnud uuringuga seotud.
Dines ja tema meeskond asusid otsima paremat vastust. Vaalaliste vaagna luud kinnituvad lihasrühma, mida nimetatakse ischiocavernosus lihasteks, mis enamikul imetajatel kinnituvad ka suguelunditele. Närilistega tehtud uuringud on näidanud, et kui need lihased kinni lükata, kaotab mees kontrolli oma peenise üle. Vaalaliste liikide hulgas on ka palju vaagna luude varieerumist ja see tekitas meeskonna huvi. "Isegi lähedaste liikide vahel oli nii palju erinevusi, oli selge, et midagi väga lahedat toimus, " räägib Dines.
Nende liikide hulgas, mida meeskond uuris, olid ülalolevad delfiinid ( Tursiops truncatus ), nagu on näidatud ülaltoodud diagrammil: Pilt B näitab, kuidas lihased ühendavad vaagna luud, samas kui pildid C ja D on loomade paaritud vaagna luude ja ribide 3D-mudelid, vastavalt. (Dines jt / evolutsioon) Tuginedes suuresti LA muuseumikollektsioonidest ja DC Smithsonianist, jälitas Dines 130 vaalaliste luude vaagna luid 29 liigist. Ta hindab, et umbes 90 protsenti isenditest pärines rannalähedastest vaalalistest ja kaaspüügist - vaaladest ja delfiinidest, mis takerdusid kalavõrkudesse.
Luude lihtsalt mõõtmine ei paljastaks siiski keerulisi erinevusi. Võiksite [luu] joonlauale panna, kuid need luud on käänulised ja veidra kujuga. Nii kaotaksime tohutu hulga teavet, kui seda teeksime, ”ütleb uuringu kaasautor Matt Dean, Los Angelese Lõuna-California ülikooli evolutsioonibioloog. Selle asemel kasutasid teadlased laserskannerit kõigi luude kolmemõõtmeliste mudelite loomiseks ja nende erinevuste statistiliseks mõõtmiseks.
Dean, Dines ja nende kolleegid tegid luuproovide laserskaneerimisi ja luu luu 3D-mudeli, nagu ülal vasakul. Teisest küljest paremal olev ring tähistab selle luu ristlõiget. Analüüsimiseks nullisid nad palja silmaga nähtamatutes maamärkides ja otsisid erinevusi nendes punktides (roheline) liikide vahel. (Dines jt / evolutsioon) Paaritusstiilil on ilmselgelt raskem numbrit panna. Uuringud on näidanud, et suuremate munanditega mehed on pärit liikidest, kes paarituvad rohkemate partneritega. Mida rohkem naisi paaritub, seda rohkem spermat vajavad. Tänu teadlaste ja vaalapüügitööstuse andmetele oli vaala munandite suuruse, peenise suuruse ja keha suuruse kohta eri liikide kohta saadaval palju andmeid, osa neist pärineb 1920. aastatest.
Kõigi nende andmete võrdlemisel tuvastasid teadlased mõned suundumused, sealhulgas seose tõukejõu (põhineb munandite suurusel) ja vaagna luu suuruse vahel. Veendumaks, et see ei olnud valepositiivne, viisid nad ribi luude suhtes läbi sama laserskaneerimise ja -analüüsi - mis üllatavalt ei näidanud seost munandite ega peenise suurusega. Ja vaalaliste sugupuu vaadates, kui liigid erinesid ja muutusid lohakamaks, muutus nende vaagna luude kuju vastavalt.
Seksuaalse valiku mõju tundmiseks pidid suurema või unikaalse kujuga vaagna luudega vaalalistel olema looduses selge eelis. „Isased vaalalised on oma peenisega väga osavad. Ma arvan, et nad peavad olema, sest nad paarituvad vees, ”ütleb Dean. Ka kergemeelsematel liikidel olid nende keha suuruse järgi pikemad peenised. Mida suurem on peenis, seda suurem on ühendav lihas ja seda suurem on selle juhtimiseks vajalik vaagna luu.
Spektri ühes otsas on franciscana ( Pontoporia blainvillei ), jõe delfiin, mis on monogaamne. Uuritud vaalaliste seas on sellel väikseim munand ja vaagna luu. Kõige lootusrikkamatel liikidel, paremal vaalul ( Eubalaena glacialis ), on suurim vaagna luud ja suurimad munandid, kaaludes kokku umbes tonni. "Paljunemisperioodil ujuvad parempoolsed isasvaalad oma keha sees samaväärse Volkswageni veaga, " ütleb Dean.
Lubavamatel vaaladel, nagu paremal vaaladel (pildil vasakul), olid suuremad vaagna luud, monogaamiat praktiseerivatel liikidel, näiteks franciscana jõe delfiinil (paremal), väikseimad vaagna luud. (Vasakul: Flickri kasutaja Smitty viisakalt. Paremal: Alcide Dessalines d'Orbigny / Wikimedia Commons) Nii geneetilised uuringud kui ka haruldased tähelepanekud põllul viitavad sellele, et parempoolsed emasvaalad paarituvad mitme isasega, mõnikord samal ajal. Sellises olukorras on lihtne ette kujutada, kuidas suurem osavus oleks kasulik.
"Kõigi organismide peal tegutseb tõenäoliselt kogu aeg palju erinevat tüüpi selektsiooni ja seetõttu on tore teada, et kõigi vaalade vaagna anatoomias on selgeid seksuaalse valiku signaale, " ütleb Pyenson.
Teadlased leidsid sarnase suundumuse emasloomadel, kellel olid ka suurema vaagna luud kergematel liikidel. Dekaan ohustab kahte võimalikku seletust: see võib olla ülekandumine meeste seksuaalsest valimisest või võib juhtuda midagi naiste suguelunditega, mida kontrollivad samad lihased. “Kliitor ja peenis on üks ja sama asi, ” ütleb Dean. „Võib juhtuda, et need naised liiguvad kliitoril veidral moel, millest me ei saa aru, et isaseid võiksime paaritada. Kes teab, mida nad teevad. ”
Selle katsetamine välitingimustes on peaaegu võimatu - praegu pole võimalust röntgenvaaladel vee all seksida, et paljastada nende anatoomia sisemist toimimist. Kõik teadlased saavad sellel hetkel spekuleerida. Vahepeal mõjutavad uuringus kasutatud tehnikad vaalaproovide edasist uurimist. Kasutades samu laserskaneerimise tehnikaid, võisid teadlased analüüside jaoks luua digitaalseid koopiaid või isegi 3D-printida vaala vaagna luu.
"Minu jaoks on see otstarbekam viis teha sellised eksemplarid, mis võivad olla tõesti haruldased või väärtuslikud teistele uurijatele kogu maailmas, " ütleb Dines.
