Смена статуса для тазовых костей китов
Десятилетиями учёные считали, что относительно небольшие тазовые кости китов — это простые остатки их наземного прошлого, «бесполезные рудименты», не имеющие реальной функции, подобно человеческому аппендиксу или копчику.
Новое исследование, соавтором которого является Эрик Отаро́ла-Кастильо из Гарварда, предполагает, что эти кости на самом деле имеют очень конкретное назначение — особенно когда речь идёт о рождении детёнышей китов и дельфинов. Работа опубликована в журнале Evolution.
У китообразных промискуитетное (беспорядочное) половое поведение связано с интенсивностью конкуренции самцов за самок. Из-за этого высокого спроса самки китообразных могут становиться разборчивее и спариваться только с самцами, которых воспринимают как более качественных.
В сотрудничестве с коллегами из Университета Южной Калифорнии Отаро́ла-Кастильо обнаружил, что самцы обошли эту проблему, эволюционировав более длинные пенисы относительно размера тела. Кроме того, тазовая кость самца служит якорем для мышц, контролирующих движение пениса.
Учёный также количественно оценил и сравнил форму таза нескольких родственных видов с сильно различающимся уровнем промискуитета и обнаружил, что расхождение в форме таза было чрезвычайно высоким. Чем более промискуитетна система спаривания, тем менее простой и более извилистой была форма таза.
«На менее промискуитетном конце спектра тазы выглядят довольно прямыми, обладая небольшой кривизной, — сказал он. — С другой стороны, тазовые кости более промискуитетных видов гораздо более изогнуты и скручены».
Что касается причины такого расхождения между ближайшими родственниками, Отаро́ла-Кастильо считает, что контроль полового органа может быть особенно важен.
«У некоторых видов самки могут спариваться с несколькими самцами за относительно короткое время, — пояснил он. — Такая конкуренция создаёт своего рода гонку вооружений половых органов».
Более сложная тазовая кость может предоставлять гораздо больше мест для прикрепления мышц, контролирующих пенис. Самцы могли развить высокую степень контроля в попытке победить в конкуренции и таким образом передать свои гены следующему поколению.
«Тазовые кости китов — один из классических примеров рудиментарной структуры, — сказал Отаро́ла-Кастильо. — Но мы обнаружили, что форма этих костей сильно связана с системами спаривания этих китов и дельфинов — у более промискуитетных видов тазовые кости имеют более сложную форму».
Чтобы определить, сохраняют ли тазовые кости китов функцию, Отаро́ла-Кастильо и его коллеги создали подробные компьютерные модели тазовых костей более чем 100 видов и использовали специально разработанное программное обеспечение для изучения их формы в трёхмерном пространстве.
Это программное обеспечение, изначально разработанное для сравнения раковин гребешков, открыло двери для использования цифровых инструментов для мощного сравнения природных форм.
«Появление вычислительной техники, компьютерной биологии и развитие статистических инструментов, в частности, действительно помогает нам узнавать новое, — сказал Отаро́ла-Кастильо. — Эта технология позволяет нам начать задавать ряд новых вопросов, которые мы не могли себе представить до недавнего времени».