Paus mempunyai tulang pelvik terutamanya kecil berbanding saiz badan mereka. Sebagai paus biru, contohnya, boleh membesar sehingga 100 kaki panjang, kira-kira saiz bas, tetapi tulang pelvisnya hanya sekitar satu kaki panjang. Selama ini para saintis berpendapat bahawa tulang-tulangnya sangat kecil kerana ia adalah sisa-sisa, sisa evolusioner yang merosot dari nenek moyang yang pernah berjalan di darat.
Tetapi sekarang saintis telah mendapati bahawa tulang kecil sebenarnya boleh memainkan peranan besar dalam pembiakan ikan paus. Paus tergolong dalam kumpulan mamalia laut yang dipanggil cetacea, yang juga termasuk lumba-lumba. Membandingkan beratus-ratus tulang pelali ikan paus dan lumba-lumba ke gaya alat kelamin dan mengawan mereka, para penyelidik mendapati bahawa lelaki dari spesies yang lebih rawak mempunyai penis yang lebih besar dan tulang pelvik yang lebih besar. Satu tulang yang lebih besar akan secara teorinya memberi kepandaian lebih banyak ikan paus sambil menangani tugas logistik yang sukar untuk mengawan di dalam air, pasukan menulis dalam sebuah kajian yang diterima untuk penerbitan dalam jurnal Evolution .
"Berlawanan dengan kepercayaan popular, ini bukan struktur sukarela. Mereka mempunyai fungsi. Fungsi itu adalah pembiakan, dan mereka berkembang sebagai tindak balas kepada pemilihan seksual, "kata Jim Dines, seorang penulis bersama pengurus kertas dan koleksi di Los Angeles County Natural History Museum.
Manusia dan mamalia kediaman lain memerlukan tulang pelvik yang besar untuk mengikat kaki belakang mereka dan berjalan kaki. Oleh itu, tulang-tulang tersebut dihubungkan ke pangkal tulang belakang dan puncak tulang kaki. Dalam ikan paus, tulang pelvik tidak dilekatkan pada apa-apa dalam kerangka-mereka hanya tertanam dalam otot. Yang membawa kebanyakan penyelidik untuk menganggap bahawa tulang terpencil tidak memberikan tujuan evolusi.
"Hanya kerana kita tidak dapat memahami fungsi tidak bermakna ia tidak digunakan. Itulah pandangan yang sedikit pendek di bahagian imaginasi kita, "kata Nick Pyenson, ahli paleobiologi di Muzium Sejarah Alam Smithsonian di Washington, DC yang tidak bergabung dengan kajian itu.
Dine dan pasukannya bersedia mencari jawapan yang lebih baik. Tulang pelvik cetacean melekat pada kumpulan otot yang dipanggil otot ischiocavernosus, yang kebanyakan mamalia juga melekat pada alat kelamin. Pengajian dalam tikus telah menunjukkan bahawa jika anda memegang otot-otot ini, lelaki akan kehilangan kawalan zakarnya. Terdapat juga banyak variasi tulang pelvis di kalangan spesies cetacean, dan yang menimbulkan minat pasukan. "Terdapat banyak perbezaan antara spesies yang berkait rapat, jelas sesuatu yang sangat kerap berlaku, " kata Dines.
Di antara spesies yang diperiksa oleh pasukan itu adalah ikan lumba-lumba bottlenose ( Tursiops truncatus ), yang digambarkan dalam rajah di atas: Image B menunjukkan bagaimana otot menyambung ke tulang panggul, manakala imej C dan D adalah model 3D tulang pelvik yang dipasangkan hewan dan tulang rusuk, masing-masing. (Dines et al. / Evolution) Menggambar banyak koleksi muzium di LA dan Smithsonian di DC, Dines mengesan tulang pelvik daripada 130 cetaceans merentasi 29 spesies. Dia menganggarkan bahawa kira-kira 90 peratus spesimen berasal dari cetaceans bergula dan ikan paus dan ikan lumba-lumba yang terjebak dalam jaring ikan.
Hanya mengukur tulang tidak akan mendedahkan cukup perbezaan rumit, walaupun. "Anda boleh meletakkan [tulang] pada seorang penguasa, tetapi tulang-tulang ini curvy dan berbentuk aneh. Oleh itu, kita akan kehilangan sejumlah besar maklumat jika kita melakukannya, "kata penulis bersama Matt Dean, ahli biologi evolusi di University of Southern California di Los Angeles. Sebaliknya saintis menggunakan pengimbas laser untuk mencipta model tiga dimensi semua tulang dan kemudian mengukur statistik perbezaan mereka.
Dean, Dines dan rakan-rakan mereka mengambil imbasan laser sampel tulang dan membuat model 3D tulang, seperti yang ada di sebelah kiri di atas. Sebaliknya, bulatan di sebelah kanan mewakili satu keratan rentas tulang itu. Untuk analisis, mereka tidak lagi mercu tanda, tidak dapat dilihat dengan mata kasar, dan mencari perbezaan di titik-titik ini (dalam hijau) merentas spesies. (Dines et al. / Evolution) Gaya perkahwinan jelas sukar untuk meletakkan nombor. Kajian telah menunjukkan bahawa lelaki dengan testis yang lebih besar berasal dari spesies yang pasangan dengan lebih banyak rakan. Lebih banyak perempuan yang dikehendakinya, lebih banyak sperma yang mereka perlukan. Terima kasih kepada rekod penyelidik dan industri ikan paus, banyak data mengenai saiz test paus, saiz zakar dan saiz badan boleh didapati di pelbagai spesies, sebahagian daripadanya sejak tahun 1920-an.
Membandingkan semua data ini, para penyelidik melihat beberapa trend, termasuk hubungan antara pergaulan (berdasarkan saiz testis) dan saiz tulang pelvis. Untuk memastikan ini bukan positif palsu, mereka melakukan pengimbasan dan analisis laser yang sama pada tulang rusuk -yang mengejutkan tidak menunjukkan kaitan dengan testis atau saiz zakar. Dan melihat pokok keluarga cetacean, apabila spesies menyimpang dan menjadi lebih licik, bentuk tulang pelvik mereka berubah dengan sewajarnya.
Untuk merasakan kesan pemilihan seksual, cetacea dengan tulang pelvik yang lebih besar atau lebih unik harus mempunyai kelebihan yang jelas di alam liar. "Cetacean lelaki sangat cekap dengan penis mereka. Saya rasa mereka perlu, kerana mereka sedang mengawan dalam air, "kata Dean. Spesies yang lebih menarik juga mempunyai penis lebih lama, berbanding dengan saiz badan mereka. Lebih besar zakar, lebih besar otot menyambung dan dengan itu, lebih besar tulang pelvis diperlukan untuk mengawalnya.
Pada satu hujung spektrum terdapat franciscana ( Pontoporia blainvillei ), lumba-lumba sungai yang monogami. Ia mempunyai testis terkecil dan tulang pelvis yang terkecil di kalangan cetaceans yang mereka periksa. Spesies yang paling sukar ditemui, ikan paus yang betul ( Eubalaena glacialis ), mempunyai tulang pelvik terbesar dan ujian terbesar, dengan berat sekitar satu tan yang disatukan. "Semasa musim pembiakan, ikan paus kanan lelaki berenang di sekitar dengan bersamaan bug Volkswagen di dalam badan mereka, " kata Dean.
Paus yang lebih menonjol, seperti paus kanan (gambar kiri), mempunyai tulang pelvik yang lebih besar, manakala spesies yang mengamalkan monogami, seperti dolphin sungai franciscana (kanan) mempunyai tulang pelvis kecil. (Kiri: Bernilai pengguna Flickr Smitty Hak: Alcide Dessalines d'Orbigny / Wikimedia Commons) Kedua-dua kajian genetik dan pemerhatian langka di lapangan menunjukkan bahawa paus betina betina dengan pasangan lelaki, kadang-kadang pada masa yang sama. Dalam keadaan seperti itu, mudah untuk membayangkan bagaimana ketangkasan yang lebih besar akan berguna.
"Banyak pilihan yang berlainan mungkin beroperasi pada semua organisma pada setiap masa, dan ini adalah sangat baik untuk mengetahui bahawa terdapat isyarat jelas pemilihan seksual dalam anatomi pelvik semua ikan paus, " kata Pyenson.
Para penyelidik menemui trend yang sama pada wanita, yang juga mempunyai tulang pelvik yang lebih besar pada spesies yang lebih rawak. Bahaya Dekan dua penjelasan yang mungkin: ia boleh menjadi pengalihan dari pemilihan seksual pada lelaki, atau sesuatu yang boleh terjadi dengan alat kelamin wanita, yang dikendalikan oleh otot yang sama. "Kelentit dan zakar adalah perkara yang sama, " kata Dean. "Mungkin wanita-wanita ini bergerak ke arah mereka dengan cara yang pelik yang kita tidak faham untuk mungkin sampel lelaki ketika mereka sedang kawin. Siapa tahu apa yang mereka lakukan. "
Ujian mana-mana ini di lapangan adalah hampir mustahil - buat masa ini, tidak ada cara untuk ikan paus x-ray mempunyai seks di dalam air untuk mendedahkan kerja dalaman anatomi mereka. Semua penyelidik boleh buat pada masa ini adalah spekulasi. Sementara itu, teknik-teknik yang digunakan dalam kajian ini mempunyai implikasi bagaimana untuk mempelajari spesimen ikan paus ke depan. Menggunakan teknik pengimbasan laser yang sama, para saintis boleh membuat salinan digital untuk analisis atau juga 3D mencetak tulang pelvik paus.
"Kepada saya, ia adalah cara yang lebih bijak untuk membuat spesimen seperti ini yang mungkin sangat jarang atau berharga diakses oleh penyelidik lain di seluruh dunia, " kata Dines.
