На длину бивней нарвалов повлиял половой отбор

Ученые сравнили размеры бивней нарвалов с относительной шириной хвоста и пришли к выводу, что длина бивней у этих животных определяется половым отбором. Вероятно, самцы нарвалов показывают друг другу свое превосходство, скрещивая бивни, а также используют их в битвах. Неизвестно, есть ли у этих органов другие функции. Статья опубликована в журнале Biology Letters.

Нарвалы — морские млекопитающие с огромным бивнем на голове, который достигает трех метров в длину при размерах тела до пяти метров. Это один из двух зубов животных, и таким длинным он становится только у самцов. Оба зуба самок и второй зуб самцов скрыты в челюсти и развиваются редко. Ученые строят множество догадок о функциях бивней у нарвалов, однако ни одна из них до сих пор не была подтверждена убедительными данными.

По одной из версий, животные используют огромный зуб как орган химического чувства. А находки сломанных бивней, которые воткнуты в тело другого нарвала, и шрамов на голове свидетельствуют о том, что животные могут использовать бивень в качестве оружия. Также исследователи наблюдали, как самцы нарвалов скрещивали свои бивни, и можно предположить, что этот орган нужен для меж- или внутриполовых взаимодействий, например, для привлечения самок или борьбы за них.

Однако к различиям между самцами и самками может приводить не только половой отбор, а, например, экологические факторы. Наблюдать, как нарвалы используют свои бивни в природе, и непосредственно изучать их функции мешает то, что эти животные проводят большую часть своей жизни у арктических льдов, и исследователям трудно добраться до них.

В таких условиях для понимания функции части тела можно воспользоваться инструментами сравнительной морфологии. Особенности, которые появились в результате полового отбора, обычно непропорционально велики относительно размеров тела особей. В прошлом веке Робин Бест (Robin Best) провел анализ размеров бивней относительно длины тела у 35 нарвалов разных возрастов и пришел к выводу, что бивни развились в результате полового отбора. Однако неравномерный рост частей тела может быть свидетельством не только полового отбора, к тому же на результат могло повлиять включение в общий анализ неполовозрелых и взрослых особей.

Чтобы точнее определить функцию органа, необходимо сравнивать его с теми частями тела, размер которых определяется исключительно необходимостью для выживания. Черты, которые формирует половой отбор, обычно варьируются сильнее, чем другие признаки. Особи, у которых мало ресурсов, не могут позволить себе тратиться на привлечение самок, так же как и те, кто слишком много вложил в витальные характеристики. А те индивидуумы, у которых размеры и степень развития необходимых для жизни органов оптимальны, могут значительно улучшать привлекательные для самок черты.

Ученые из США, Гренландии и Бразилии под руководством Закари Грэхема (Zackary Graham) из Университета штата Аризона изучили морфологию 245 взрослых нарвалов, данные о которых собирали с 1983 по 2018 год. Относительные размеры бивня сравнивали с относительной шириной хвостового плавника. Размер последнего не зависит от полового отбора, и его вариабельность может служить точкой отсчета для сравнения длины бивней.

Отношение размеров бивня к длине тела лучше всего описывает параболическая кривая, а для хвостового плавника больше подходит линейная модель. Это поддерживает гипотезу о том, что размеры бивней регулируются половым отбором. Вероятно, самцы используют их, чтобы показать другим самцам свое превосходство. Это объясняет ритуальное скрещивание бивней: так животные могут оценивать силу друг друга, не тратя ресурсы на настоящую битву.

Однако свидетельства о поломанных бивнях и рубцах на голове нарвалов говорят о том, что эти животные используют их и в качестве орудий в схватках. Вероятно, предел относительной длины этого органа, который определяется верхней точкой параболы, установлен из-за того, что большие бивни будут ломаться при столкновениях.

Возможно, у больших бивней есть также функция привлечения самок. В таком случае, размер зуба коррелировал бы с приспособленностью самцов и их биологической успешностью. Однако пока слишком мало известно об экологии нарвалов и их поведении при выборе партнера.

Авторы работы не утверждают, что половые взаимоотношения и акты агрессии — единственное назначение бивней. Возможно, у них есть и другие функции, о которых мы до сих пор не знаем.

Нарвалы удивительны не только своими огромными бивнями. Для того, чтобы ориентироваться в покрытых льдом участках океана и находить добычу, они используют эхолокацию. Оказывается, звуковые сигналы, которые испускают нарвалы, обладают самой точной направленностью среди всех животных с эхолокацией. Это приводит к тому, что эти млекопитающие особенно уязвимы к развитию судоходства и сокращению площади арктических льдов.

Алиса Бахарева