Кости таза китов и дельфинов оказались важны для полового отбора

Новое исследование Университета Южной Калифорнии (USC) и Музея естественной истории округа Лос-Анджелес (NHM) опровергает устоявшееся мнение о том, что тазовые (бедренные) кости китообразных (китов и дельфинов) — это просто рудименты, оставшиеся с тех пор, как их предки ходили по суше более 40 миллионов лет назад.

Учёные выяснили, что эти кости имеют функциональное значение, и их размер, а возможно, и форма, подвержены влиянию полового отбора.

Связь с репродуктивной системой

Мышцы, управляющие пенисом китообразных (который обладает высокой подвижностью), крепятся непосредственно к тазовым костям. Это навело исследователей на мысль, что размер тазовых костей может влиять на степень контроля над пенисом, что может давать эволюционное преимущество.

Методология исследования

В течение четырёх лет команда под руководством Мэтью Дина (USC) и Джима Дайнса (NHM) проанализировала сотни тазовых костей из коллекций NHM и Смитсоновского института. Они использовали 3D-лазерный сканер для создания цифровых моделей костей, что позволило детально изучить их форму и размер.

Затем учёные сопоставили относительный размер тазовых костей (к размеру тела) с относительным размером семенников у разных видов. Данные о размере семенников собирались из исторических записей, в том числе со времён китобойного промысла.

Результаты: связь с половой конкуренцией

Результаты показали чёткую корреляцию: чем больше относительный размер семенников, тем больше относительный размер тазовых костей. Поскольку более крупные семенники развиваются у видов с более «промискуитетной» системой спаривания (где самки спариваются с несколькими самцами, усиливая конкуренцию), это указывает на то, что более конкурентная среда движет эволюцию в сторону увеличения тазовых костей. Более крупные кости нужны для крепления мышц, управляющих более крупным пенисом.

Для контроля учёные также сравнили размер семенников с размером ребра. Такой корреляции обнаружено не было, что подтверждает гипотезу о специфическом влиянии полового отбора именно на тазовые кости.

Значение исследования

Это исследование меняет взгляд на так называемые «рудиментарные» структуры, показывая, что они могут сохранять важные функции. Разработанный метод 3D-сканирования и анализа костей также имеет большой потенциал для музеев, позволяя создавать и свободно распространять цифровые копии ценных образцов без риска их повреждения.

Соавторами работы стали учёные из USC, Гарвардского университета, Университета штата Айова и даже старшеклассник Джесси Алас, который помогал с сложными вычислениями для анализа 3D-данных.

Исследование опубликовано в журнале Evolution 3 сентября.