Zašto žirafe imaju tako duge vratove? Studija koju su vodili biolozi Penn State istražuje kako je ova osobina mogla evoluirati i daje novi uvid u ovo kultno pitanje. Vladajuća hipoteza je da je konkurencija među mužjacima uticala na dužinu vrata, ali je istraživački tim otkrio da ženke žirafe imaju proporcionalno duži vrat od mužjaka – što sugeriše da su visoke potrebe za ishranom ženki možda pokretale evoluciju ove osobine.
Studija, koja je istraživala proporcije tela divljih i zarobljenih žirafa, opisana je u radu koji se pojavio danas, 3. juna, u časopisu Biologija sisara. Nalazi, rekao je tim, pokazuju da dužina vrata može biti rezultat toga što ženke hvataju hranu duboko u drveće za inače teško dostupnim listovima.
U svojim klasičnim teorijama evolucije, i Žan Batist Lamark i Čarls Darvin su sugerisali da su dugi vratovi žirafa evoluirali kako bi im pomogli da dosegnu lišće visoko na drvetu, izbegavajući takmičenje sa drugim biljojedima.
Međutim, novija hipoteza nazvana „vrat za seks“ sugeriše da je evolucija dugih vratova bila vođena nadmetanjem među muškarcima, koji zamahuju vratovima jedan u drugi da bi potvrdili dominaciju, što se naziva sparing vrata. To jest, mužjaci sa dužim vratom su možda bili uspešniji u takmičenju, što je dovelo do reprodukcije i prenošenja svojih gena na potomstvo.
„Hipoteza o vratu za pol predviđala je da će mužjaci imati duže vratove od ženki“, rekli su Dag Kavener, Doroti Foer Hak i Dž. Lojd Hak, istaknuti predsedavajući za evolucionu genetiku i profesor biologije u Penn Stejtu i glavni autor studije.
„Tehnički, oni imaju duži vrat, ali sve kod mužjaka je duže; oni su 30% do 40% veći od ženki. U ovoj studiji analizirali smo fotografije stotina divljih i zatočenih masai žirafa kako bismo istražili relativne proporcije tela svake od njih. vrste i kako se one mogu promeniti kako žirafe rastu i sazrevaju.“
Istraživači su prikupili hiljade fotografija zarobljenih masajskih žirafa iz javno dostupnih odlagališta fotografija Flickr i SmugMug, kao i fotografije odraslih divljih životinja koje su snimili tokom protekle decenije.
Pošto je apsolutna merenja kao što je ukupna visina teško odrediti sa fotografije bez referentne tačke poznate dužine, istraživači su se umesto toga fokusirali na merenja u odnosu na jedno drugo, ili na proporcije tela – na primer, dužinu vrata u odnosu na celu visinu od životinje. Ograničili su svoju analizu na slike koje su ispunjavale stroge kriterijume, kao što je korišćenje samo slika žirafa okomitih na kameru, tako da su mogli dosledno da vrše razna merenja.
„Možemo da identifikujemo pojedinačne žirafe po njihovom jedinstvenom uzorku tačke“, rekao je Cavener. „Zahvaljujući Udruženju zooloških vrtova i akvarijuma, takođe imamo pun pedigre, odnosno porodično stablo, svih masai žirafa u Severnoj Americi u zoološkim vrtovima i parkovima divljih životinja, kao i njihove datume rođenja i istoriju transfera.
„Dakle, pažljivim razmatranjem ovih informacija, kada je fotografija snimljena i približne starosti životinje, mogli bismo da identifikujemo konkretnu jedinku na skoro svakoj fotografiji žirafe u zatočeništvu. Ove informacije su bile ključne za razumevanje kada muški i ženski žirafe počinju da žive pokazuju razlike u veličini i da li rastu drugačije.“
Po rođenju, muški i ženski žirafe imaju iste proporcije tela. Istraživači su otkrili da, iako muškarci generalno rastu brže u prvoj godini, proporcije tela se ne razlikuju značajno dok ne počnu da istražuju seksualnu zrelost oko tri godine. Pošto se proporcije tela menjaju rano u životu, tim je ograničio svoje proučavanje divljih životinja – čija je starost uglavnom nepoznata – na potpuno odrasle odrasle osobe.
Kod odraslih žirafa, istraživači su otkrili da ženke imaju proporcionalno duži vrat i trup – ili glavni deo njihovog tela, koji ne uključuje noge ili vrat i glavu. Odrasli mužjaci, s druge strane, imaju duže prednje noge i širi vrat. Ovaj obrazac je bio isti i kod zarobljenih i kod divljih žirafa.
„Umesto da se ispružite da jedete lišće na najvišim granama, često vidite žirafe – posebno ženke – kako sežu duboko u drveće“, rekao je Cavener. „Žirafe su izbirljive u jelu — jedu lišće samo nekoliko vrsta drveća, a duži vratovi im omogućavaju da posegnu dublje u drveće kako bi dobili lišće koje niko drugi ne može. Kada ženke dostignu četiri ili pet godina starosti, one su skoro uvek trudne i doje, tako da mislimo da su povećane potrebe ženki u ishrani dovele do evolucije dugih vrata žirafa.“
Istraživači su primetili da je seksualna selekcija — bilo konkurencija među mužjacima ili preferencija ženki prema većim partnerima — verovatno odgovorna za ukupnu razliku u veličini između mužjaka i ženki, kao što je slučaj kod mnogih drugih velikih kopitara koji su poligini — gde je jedan mužjak pari se sa mnogo ženki.
Oni sugerišu da je, prateći evoluciju dugog vrata, seksualna selekcija — uključujući guranje muškog tela i ponašanje u sparingu sa vratom — možda doprinela širim vratovima muškaraca. Pored toga, duže prednje noge mužjaka mogu pomoći u parenju, za šta su istraživači rekli da je kratka i izazovna afera koja se retko primećuje.
„Zanimljivo je da su žirafe jedna od retkih životinja čiju visinu merimo do vrha glave — kao ljudi — umesto do grebena — najvišeg dela leđa, kao kod konja i druge stoke“, rekao je Kavener. „Žena ima proporcionalno duži aksijalni skelet — duži vrat i trup — i izgledaju nagnutije, dok su mužjaci više vertikalni.“
Istraživački tim takođe koristi genetiku da identifikuje odnose u grupama divljih žirafa kako bi bolje razumeo koji mužjaci su uspešni u razmnožavanju. Cilj je da se baci dodatno svetlo na izbor partnera i seksualnu selekciju, kao i da se usmere napori za očuvanje ove ugrožene vrste.
„Ako hranjenje žena pokreće ovu kultnu osobinu kao što sumnjamo, to zaista naglašava važnost očuvanja njihovog staništa koje se smanjuje“, rekao je Cavener. „Populacija masai žirafa je naglo opala u poslednjih 30 godina, delom zbog gubitka staništa i krivolova, i od ključne je važnosti da razumemo ključne aspekte njihove ekologije i genetike kako bismo osmislili najefikasnije strategije očuvanja kako bismo ih spasili. veličanstvene životinje“.
Pored Cavenera, istraživački tim u Penn State-u uključuje Moniku Bond, akademsku podružnicu za biologiju; Lan Vu-Cavener, akademski saradnik za biologiju; Džordž Lohej, postdoktorski istraživač u vreme istraživanja koji je sada u Grumeti fondu; Mia Cavener, diplomirani student u vreme istraživanja; Ksiaoii Hou, diplomirani student na programu molekularne, ćelijske i integrativne bionauke; David Pearce, student osnovnih studija u vreme istraživanja; i Derek Lee, akademski saradnik za biologiju.
