Velryby mají ve srovnání s velikostí těla obzvláště malé pánevní kosti. Například modrá velryba může dorůst až 100 stop na délku, přibližně o velikosti autobusu, ale její pánevní kost je dlouhá pouze asi stopa. Vědci po dlouhou dobu usoudili, že kosti jsou tak malé, protože jsou pozůstatky, zmenšený evoluční zbytek od předka, který kdysi šel po zemi.
Nyní však vědci zjistili, že drobné kosti mohou skutečně hrát obrovskou roli při reprodukci velryb. Velryby patří do skupiny mořských živočichů zvaných kytovci, mezi něž patří i delfíni. Při porovnání stovek velryb a delfínových pánevních kostí s jejich genitálií a stylem páření vědci zjistili, že muži z promiskuitnějších druhů měli větší penisy a větší pánevní kosti. Větší kost by teoreticky poskytla velrybě větší manévrovatelnost při řešení logisticky náročného úkolu páření ve vodě, píše tým ve studii přijaté k publikaci v časopise Evolution .
"Na rozdíl od všeobecného přesvědčení to nejsou zbytkové struktury." Mají funkci. Tato funkce je reprodukce a vyvinuly se v reakci na sexuální výběr, “říká Jim Dines, spoluautor knihy a sbírek v Muzeu přirozené historie okresu Los Angeles.
Lidé a další savci žijící na pevnině potřebují velké pánevní kosti, aby zakotvili zadní nohy a chodili kolem. Kosti jsou proto spojeny se základnou páteře a vrcholky kostí nohou. Ve velrybách nejsou pánevní kosti připoutány k ničemu v kostře - jsou prostě zapuštěny do svalu. To vedlo většinu vědců k předpokladu, že izolované kosti neslouží evolučnímu účelu.
"To, že si nedokážeme představit nějakou funkci, neznamená, že to nemá smysl." To je z naší představivosti trochu krátkozraké, “upozorňuje Nick Pyenson, paleobiolog z Smithsonianova Národního přírodovědného muzea ve Washingtonu, DC, který nebyl do studie zapojen.
Dines a jeho tým se vydali hledat lepší odpověď. Pánevní kosti kytovců se váží na svalovou skupinu zvanou ischiocavernosové svaly, které se ve většině savců váží také na genitálie. Studie na hlodavcích ukázaly, že pokud tyto svaly oříznete, muž ztratí kontrolu nad svým penisem. Mezi druhy kytovců je také spousta variace pánevních kostí a to vzbudilo zájem týmu. "Mezi tolik příbuznými druhy bylo tolik rozdílů, bylo jasné, že se děje něco opravdu cool, " říká Dines.
Mezi druhy, které tým zkoumal, byly delfíni skvrnití ( Tursiops truncatus ), znázorněné na obrázku výše: Obrázek B ukazuje, jak se svaly spojují s pánevní kostí, zatímco obrázky C a D jsou 3D modely zvířecích pánevních kostí a žeber, resp. (Dines et al./Evolution) Dines těžce čerpal ze sbírek muzea v LA a Smithsoniana v DC a sledoval pánevní kosti od 130 kytovců napříč 29 druhy. Odhaduje, že zhruba 90 procent vzorků pocházelo z plážových kytovců a vedlejších úlovků - velryby a delfíny, které uvízly v rybářských sítích.
Pouhé měření kostí by však neodhalilo dost složitých rozdílů. "Dalo by se to položit na vládce, ale tyto kosti jsou křivé a podivně tvarované." Pokud bychom tak učinili, ztratili bychom obrovské množství informací, “říká spoluautor studie Matt Dean, evoluční biolog na University of Southern California v Los Angeles. Místo toho vědci použili laserový skener k vytvoření trojrozměrných modelů všech kostí a poté statisticky změřili jejich rozdíly.
Dean, Dines a jejich kolegové odebrali laserové skenování vzorků kostí a vytvořili 3D model kosti, jako ten nahoře vlevo. Kruh vpravo na druhé straně představuje průřez této kosti. Pro analýzu se zaměřili na orientační body, neviditelné pouhým okem, a hledali rozdíly v těchto bodech (zeleně) napříč druhy. (Dines et al./Evolution) Styl páření je očividně těžší uvést číslo. Studie ukázaly, že samci s většími varlaty pocházejí z druhů, které se spárují s více partnery. Čím více žen se spřátelí, tím více spermatu potřebují. Díky záznamům od vědců a velrybářského průmyslu bylo k dispozici mnoho údajů o velikosti varlat velryb, velikosti penisu a velikosti těla u různých druhů, z nichž některé sahají až do 20. let 20. století.
Při porovnání všech těchto údajů vědci zaznamenali některé trendy, včetně souvislosti mezi promiskuitou (založenou na velikosti varlat) a velikostí pánve. Aby se ujistili, že to není falešně pozitivní, provedli stejné laserové skenování a analýzu na žeberních kostech - což nepřekvapivě ukázalo korelaci s varlaty nebo velikostí penisu. A při pohledu na rodokmen cetacea, když se druh rozešel a stal se promiskuitnějším, tvar jejich pánevních kostí se odpovídajícím způsobem změnil.
Aby se projevily účinky sexuální selekce, velryby s většími nebo více jedinečně tvarovanými pánevními kostmi musely mít ve volné přírodě jasnou výhodu. "Mužští kytovci jsou velmi obratní se svými penisy." Myslím, že musí být, protože se páří ve vodě, “říká Dean. Více promiskuitní druhy také měly delší penisy, relativně k jejich tělesné velikosti. Čím větší je penis, tím větší je spojující sval a tím větší pánevní kost potřebovala k jeho ovládání.
Na jednom konci spektra je franciscana ( Pontoporia blainvillei ), delfín říční, který je monogamní. Má nejmenší varlata a nejmenší pánevní kost mezi kytovci, které zkoumali. Nejvýznamnější druh, správná velryba ( Eubalaena glacialis ), má největší pánevní kosti a největší varlata, váží přibližně jednu tunu dohromady. "Během rozmnožovací sezóny plují pravé velryby mužského pohlaví s ekvivalentem chyby Volkswagen uvnitř těla, " říká Dean.
Více promiskuitní velryby, jako pravé velryby (na obrázku vlevo), měly větší pánevní kosti, zatímco druhy, které praktikují monogamii, jako je delfín říční franciscany (vpravo), měly menší pánevní kosti. (Vlevo: S laskavým svolením uživatele Flickra Smitty. Vpravo: Alcide Dessalines d'Orbigny / Wikimedia Commons) Jak genetické studie, tak vzácná pozorování v terénu naznačují, že velryby samičího pohlaví se spojují s více samci, někdy současně. V takové situaci je snadné si představit, jak by se hodila větší obratnost.
"Spousta různých druhů selekce pravděpodobně působí na všechny organismy za všech okolností, a proto je skvělé vědět, že v pánevní anatomii všech velryb jsou jasné signály sexuální selekce, " říká Pyenson.
Vědci našli podobný trend u žen, které také měly větší pánevní kosti u promiskuitnějších druhů. Děkan riskuje dvě možná vysvětlení: může to být přenos ze sexuálního výběru u mužů nebo něco, co by mohlo probíhat u ženských genitálií, které jsou ovládány stejnými svaly. "Clitoris a penis jsou stejné, " říká Dean. "Mohlo by to být tak, že tyto ženy pohybují klitorisy podivným způsobem, kterému nerozumíme, pokud jde o vzorky samců, když se kryjí." Kdo ví, co dělají. “
Testování toho všeho v terénu je téměř nemožné - prozatím neexistuje způsob, jak rentgenové velryby, které mají sex pod vodou, odhalit vnitřní fungování své anatomie. Všichni vědci, kteří mohou v tomto bodě udělat, jsou spekulace. Mezitím mají techniky použité ve studii důsledky pro to, jak dále studovat vzorky velryb. Pomocí stejných technik laserového skenování by vědci mohli vytvářet digitální kopie pro analýzu nebo dokonce 3D tisk velryb pánevní kosti.
"Pro mě je to výhodnější způsob, jak zpřístupnit takovéto vzorky, které by mohly být opravdu vzácné nebo cenně přístupné jiným vědcům z celého světa, " říká Dines.
