Balenele au oase pelvine deosebit de mici în comparație cu mărimea corpului lor. O balenă albastră, de exemplu, poate crește până la 100 de metri lungime, aproximativ dimensiunea unui autobuz, dar osul său pelvin are doar o lungime de aproximativ un picior. Multă vreme oamenii de știință au dat seama că oasele sunt atât de mici, deoarece sunt vestigiale, o rămășiță evolutivă sfărâmată de la un strămoș care a umblat cândva pe uscat.
Dar acum oamenii de știință au descoperit că oasele minuscule pot juca de fapt un rol imens în reproducerea balenelor. Balenele aparțin unui grup de mamifere care locuiesc pe mare numite cetacee, care include și delfini. Comparând sute de oase pelvine de balenă și delfin cu genitalele și stilul lor de împerechere, cercetătorii au descoperit că bărbații din specii mai promiscuu aveau penisuri mai mari și oase pelvine mai mari. Un os mai mare ar da teoretic o manevrabilitate mai mare balenei, în timp ce abordează sarcina dificilă de împerechere în apă, echipa scrie într-un studiu acceptat pentru publicarea în revista Evolution .
„Contrar credinței populare, acestea nu sunt structuri vestigiale. Au o funcție. Această funcție este reproducerea și au evoluat ca răspuns la selecția sexuală ”, spune Jim Dines, coautor în hârtia și managerul colecțiilor la Muzeul Județean de Istorie Naturală din Los Angeles.
Oamenii și alte mamifere care locuiesc pe uscat au nevoie de oase pelvine mari pentru a-și ancora picioarele posterioare și a se plimba. Prin urmare, oasele sunt conectate la baza coloanei vertebrale și la vârfurile oaselor picioarelor. În balene, oasele pelvine nu sunt atașate de nimic în schelet - sunt doar înglobate în mușchi. Aceasta a determinat majoritatea cercetătorilor să presupună că oasele izolate nu au avut un scop evolutiv.
„Doar pentru că nu putem concepe o funcție nu înseamnă că nu are niciun folos. Aceasta este o perspectivă puțin mișcată din partea imaginației noastre ”, subliniază Nick Pyenson, un paleobiolog la Muzeul Național de Istorie Naturală Smithsonian din Washington, DC, care nu a fost afiliat studiului.
Dines și echipa sa au pornit în căutarea unui răspuns mai bun. Oasele pelvine de cetacee se atașează de un grup muscular numit mușchii ischiocavernos, care la majoritatea mamiferelor se atașează și la organele genitale. Studiile efectuate pe rozătoare au arătat că dacă tăiați acești mușchi, un bărbat își va pierde controlul asupra penisului său. Există, de asemenea, o mulțime de variații ale oaselor pelvine în rândul speciilor de cetacee și asta a stârnit interesul echipei. „Existau atât de multe diferențe între specii chiar strâns legate, era clar că se întâmpla ceva foarte fain”, spune Dines.
Printre speciile pe care le-a examinat echipa s-au numărat delfinii de sticlă ( Tursiops truncatus ), ilustrate în diagrama de mai sus: Imaginea B arată modul în care mușchii se conectează la osul pelvin, în timp ce imaginile C și D sunt modele 3D ale oaselor pelvine și coastelor împerecheate, respectiv. (Dines et al./ Evolution) Tragând puternic din colecțiile muzeului din LA și Smithsonian în DC, Dines a urmărit oasele pelvine de la 130 de cetățene din 29 de specii. El estimează că aproximativ 90 la sută din exemplare proveneau din cetacee decolorate și capturi secundare - balene și delfini care s-au blocat în plasele de pescuit.
Pur și simplu măsurarea oaselor nu ar dezvălui suficient de multe dintre diferențele complicate. „Ați putea pune [osul] pe o riglă, dar aceste oase sunt curbe și ciudate. Deci, am pierde cantități masive de informații dacă am face acest lucru ”, spune co-autorul studiului Matt Dean, biolog evoluționist la Universitatea din sudul Californiei din Los Angeles. În schimb, oamenii de știință au folosit un scaner laser pentru a crea modele tridimensionale ale tuturor oaselor și apoi a măsura statistic diferențele acestora.
Dean, Dines și colegii lor au făcut scanări laser ale probelor osoase și au creat un model 3D al osului, precum cel din stânga deasupra. Cercul din dreapta, pe de altă parte, reprezintă o secțiune transversală a acelui os. Pentru analiză, au introdus zero pe repere, invizibile cu ochiul liber și au căutat diferențe în aceste puncte (în verde) între specii. (Dines et al./ Evolution) Stilul de împerechere este evident mai greu de pus un număr. Studiile au arătat că bărbații cu testicule mai mari provin din specii care se împerechează cu mai mulți parteneri. Cu cât femelele se împerechează mai mult, cu atât au mai multă spermă. Datorită înregistrărilor cercetătorilor și industriei balenelor, o mulțime de date privind dimensiunile testeelor balenelor, mărimea penisului și dimensiunea corpului au fost disponibile pentru diferite specii, unele datează din anii 1920.
Comparând toate aceste date, cercetătorii au observat câteva tendințe, inclusiv legătura dintre promiscuitate (bazată pe mărimea testiculelor) și dimensiunea oaselor pelvine. Pentru a vă asigura că acest lucru nu a fost un fals pozitiv, au efectuat aceeași scanare laser și analiză pe oasele de coaste - ceea ce, în mod surprinzător, nu a arătat nicio corelație cu testiculele sau dimensiunea penisului. Și uitându-ne la arborele genealogic de cetacee, când speciile au divergent și au devenit mai promiscu, forma oaselor lor pelvine s-a schimbat în consecință.
Pentru a simți efectele selecției sexuale, cetaceele cu oase pelvine mai mari sau mai puțin formate au trebuit să aibă un avantaj clar în sălbăticie. „Cetaceele masculine sunt foarte dexterore cu penisurile lor. Cred că trebuie să fie, pentru că se împerechează în apă ”, spune Dean. Mai multe specii promiscuu au avut și penisuri mai lungi, în raport cu mărimea corpului lor. Cu cât penisul este mai mare, cu atât este mai mare mușchiul de conectare și, cu atât, osul pelvin este mai mare pentru controlul acestuia.
La un capăt al spectrului se află franciscana ( Pontoporia blainvillei ), un delfin al râului care este monogam. Are cele mai mici testicule și cel mai mic os pelvin printre cetaceele examinate. Cea mai promiscuă specie, balena dreaptă ( Eubalaena glacialis ), are cele mai mari oase pelvine și cele mai mari testicule, care cântăresc aproximativ o tonă. "În timpul perioadei de reproducere, balenele drepte de sex masculin înoată în jur cu echivalentul unui bug Volkswagen din interiorul corpului", spune Dean.
Balenele mai promiscu, precum balenele din dreapta (în stânga), aveau oase pelvine mai mari, în timp ce speciile care practică monogamia, cum ar fi delfinul râului franciscana (dreapta) aveau oase pelvine smallert. (Stânga: Amabilitatea utilizatorului Flickr Smitty. Dreapta: Alcide Dessalines d'Orbigny / Wikimedia Commons) Atât studiile genetice, cât și observațiile rare în domeniu sugerează că balenele drepte de sex feminin se împerechează cu mai mulți bărbați, uneori în același timp. Într-o situație de genul acesta, este ușor să-ți imaginezi cât de mare ar deveni dexteritatea.
„O mulțime de tipuri diferite de selecție funcționează în permanență pe toate organismele, și astfel este minunat să știm că există semnale clare de selecție sexuală în anatomia pelvină a tuturor balenelor”, spune Pyenson.
Cercetătorii au descoperit o tendință similară la femei, care aveau, de asemenea, oase pelvine mai mari la speciile mai promiscue. Dean riscă două explicații posibile: ar putea fi o reportare a selecției sexuale la bărbați, sau se poate întâmpla ceva cu organele genitale feminine, care sunt controlate de aceiași mușchi. „Un clitoris și un penis sunt același lucru”, spune Dean. „S-ar putea ca aceste femei să-și mute clitorisele în mod ciudat pe care nu înțelegem să le probăm pe bărbați în timp ce se împerechează. Cine știe ce fac. ”
Testarea oricărui lucru în acest domeniu este aproape imposibilă - deocamdată, nu există nicio modalitate de a face balene cu raze X să facă sex sub apă pentru a dezvălui funcționarea interioară a anatomiei lor. Toți cercetătorii pot face în acest moment este să speculeze. Între timp, tehnicile folosite în studiu au implicații asupra modului de a studia specimenele de balenă care vor merge înainte. Folosind aceleași tehnici de scanare cu laser, oamenii de știință ar putea crea copii digitale pentru analiză sau chiar imprimarea 3D a unui os pelvian de balenă.
„Pentru mine este o modalitate mai eficientă de a face exemplare ca aceasta, care ar putea fi cu adevărat rare sau valoroase accesibile altor cercetători din întreaga lume”, spune Dines.
