Merenisäkkäiden lisääntymisanatomian tutkimisessa kuolleista eläimistä kerättyjen elinten avulla on ehkä vaikeinta se, etteivät ne saa erektiota helpolla tavalla.
Ihmisen peniksen puhaltaminen kuoleman jälkeen on suhteellisen vähäpätöinen tehtävä, sanoo Diane Kelly, Massachusettsin yliopiston apulaisprofessori ja peniksen puhaltamisen asiantuntija. Kuten useimmat nisäkkäät, ihmisen penikset ovat enimmäkseen lihaisia, ja niissä on paljon verisuonitilaa, johon veri virtaa, jotta löysä rakenne jäykistyy turgoripaineen avulla. Mutta valaiden ja delfiinien penikset ovat paljon kovempia – kirjaimellisesti.
”Valaiden peniksen keinotekoinen paisuttaminen on todella haastavaa”, hän kertoi minulle. Kyllä, koko vaikeuttaa asioita – suuren peniksen täyttämiseen tarvitaan paljon enemmän suolaliuosta kuin pienen peniksen – mutta kyse on muustakin. ”Niillä on niin sanottu ’fibroelastinen’ penis”, hän selitti, mikä tarkoittaa, että niiden peniskudoksessa on ”paljon kollageenia, ja se tekee peniksestä, vaikka se olisi veltto, hyvin jäykän ja vähemmän venyvän.”
Tavan löytäminen tämän vaikean ongelman ratkaisemiseksi on suuri osa siitä, miksi Dara Orbach ja Patricia Brennan ottivat Kellyn mukaan projektiin. Tavoitteena oli tehdä ensimmäiset kolmiulotteiset tietokonetomografiakuvaukset minkä tahansa merinisäkäslajin simuloidusta yhdynnästä käyttäen oikeita, kuolemanjälkeisiä sukupuolielimiä – kuvaukset, jotka julkaistiin juuri Proceedings of the Royal Society B -lehdessä julkaistussa artikkelissa.
Orbachilla, joka on Dalhousie-yliopiston väitöskirjatutkijana ja Mount Holyoke Collegessa työskentelevä tutkijatohtori, oli vaginat valmiina. Hän tiesi jo ennestään, että merinisäkkäiden emättimet ovat paljon monimutkaisempia kuin kukaan on antanut niille uskoa – niissä on paljon sokkeloisia taskuja, poimuja ja kiemuroita, joiden Orbach epäilee voivan auttaa naaraita valvomaan isyyttä. ”Mutta kun aloin leikellä yhä useampia sukuelimiä ja tarkastella emättimen hämmästyttävää vaihtelevuutta, jota ei ollut koskaan aiemmin dokumentoitu, tajusin, että se luultavasti kehittyi jotenkin yhdessä peniksen kanssa”, Orbach sanoo. Se tarkoitti, että ymmärtääkseen eläinten emättimiä hän tarvitsi niitä vastaavat penikset nähdäkseen, miten ne sopivat yhteen yhdynnän aikana.
Orbach kääntyi Brennanin puoleen, joka on Mount Holyoke Collegessa toimiva sukuelinten asiantuntija, joka tunnetaan työstään ankoista (ja niiden hirvittävistä peniksistä), ja yhdessä he rakensivat täyttöpistoolin ja silikonin avulla emättimien ”endokasteiksi” kutsuttuja malleja Orbachin kokoelmasta, joka koostui 140:stä jäädytetystä merinisäkkäätä sisältävästä sukuelimestä (jotka kaikki oli kerätty eläimistä, jotka olivat kuolleet luonnollisista syistä). Sitten he ottivat Kellyn mukaan hänen peniksen puhallusasiantuntemuksensa.
”Suurin osa tekemistäni töistä on todella pieniä – vyötiäisiä, rottia ja hiiriä, myyräkoiria ja muita pieniä olentoja – joissa riittää pieni ruisku ja pieni painallus, ja erektiomorfologian saa aikaan hyvin nopeasti”, Kelly selitti. Valaiden dongit olivat ”aivan eri asia.”
”Emme puhu käden kokoisista – puhumme käsivarren kokoisista, lajista riippuen”, Orbach lisäsi (”Teimme tappajavalaan, joka oli pöytää suurempi”). Niinpä merinisäkkäiden jäsenten puhalluttaminen vaati luovuutta. Alustavien vaikeuksien jälkeen (esimerkiksi oppi kantapään kautta, että muoviset pullot eivät ole paineluokiteltuja) Kellyn lopullinen malli oli käytetty 35 dollarin oluttynnyri, joka oli täytetty suolaliuoksella ja muokattu siten, että hän pystyi pumppaamaan siihen typpikaasua optimaalisen injektiopaineen saavuttamiseksi. ”Se teki tepposet”, hän sanoi.”
Kun penikset oli pumpattu täyteen nestettä, ne sidottiin irti ja liotettiin formaliinissa sen varmistamiseksi, että ne säilyttävät paisuneen muotonsa. Sitten oli aika tehdä taika. ”Tarkastelemalla emättimen endokastin ja peniksen muotoa pystyimme päättelemään, kumpi olisi mielestämme paras mahdollinen kopulaatio”, Orbach selitti. ”Sitten laitoimme puhalletut penikset emättimen sisälle, ompelimme ne yhteen, liotimme ne jodiin, jotta ne värjäytyisivät melko hyvin, ja sitten teimme niistä TT-kuvauksia, jotta näimme, miten ne sopivat yhteen.”
Tulokset – kiitos radiologi Mauricio Solanon – ovat suorastaan häikäiseviä.”
Kokonaisuudessaan he pystyivät simuloimaan yhdyntää neljälle merinisäkäslajille: pyöriäiset (Phocoena phocoena), pullonokkadelfiinit (Tursiops truncatus), lyhytnokkaiset delfiinit (Delphinus delphis) ja satamahylkeet (Phoca vitulina) – nämä olivat ainoat lajit, joita varten heillä oli laadukkaat uroksen ja naaraan sukuelimet (valitettavasti heillä ei ollut ehjää orcan emätintä, jonka he olisivat voineet parittaa pöytää suuremman peniksen kanssa). He pystyivät myös luomaan digitaalisia 3D-malleja peniksistä ja emättimistä ja simuloimaan erilaisia kiertoja ja asentoja määrittääkseen syvimmän mahdollisen tunkeutumisen.
Lajien väliset erot lisääntymisanatomiassa olivat vaikuttavia. Siitä huolimatta, että pyöriäiset olivat ruumiinkooltaan pienin laji, niillä oli suurimmat penikset. ”Erektiossa olevan pyöriäisen penis ulottuu sen leukaan asti – tai siihen, missä sen leuka olisi, jos se ei olisi merinisäkäs”, Kelly sanoi. Ja niiden emättimet ovat neljästä lajista kaikkein monimutkaisimmat, ja niissä on ”koko joukko kierteisiä poimuja”, Orbach selitti, ”jotka kiertyvät koko ajan … vähän kuin korkkiruuvi.”
Mutta todella kiehtovaa oli se, että skannaukset paljastivat, miten emättimen monimutkaisuus voi rajoittaa peniksen tunkeutumista. ”Tämä vahvisti, että on olemassa tämä antagonistinen yhteisevoluutio”, Orbach sanoi. Tämä viittaa siihen, että taitokset antavat eläimille mahdollisuuden kontrolloida isyyttä, vaikka tämän hypoteesin vahvistamiseksi tarvitaankin vielä lisäanalyysejä.
Kun asia on niin yksinkertainen, tiedämme hyvin vähän merinisäkkäiden, erityisesti valaiden, parittelusta. Olemme havainneet pullonokkadelfiinien harrastavan seksiä vankeudessa ja luonnossa, mutta emme pysty helposti visualisoimaan, mitä sisäisesti tapahtuu kopulaation aikana. Emme voi yksinkertaisesti salamapakastaa haureutta harjoittavia delfiinejä tutkiaksemme, missä kaikki on yhdynnän aikana, kuten tutkijat ovat tehneet pienten liskojen kanssa.
Jopa kosiskelu- ja parittelukäyttäytymistä ymmärretään vain pintapuolisesti. Useimpien merinisäkäslajien parittelua ei ole koskaan havaittu, koska se tapahtuu veden alla ja syrjäisissä paikoissa. Niiden lajien kohdalla, joita olemme havainneet, kuten pullonokkadelfiinien kohdalla, on vielä monia avoimia kysymyksiä. Joissakin paikoissa urospuoliset pullonokkadelfiinit muodostavat yhteenliittymiä eristääkseen naaraat ja pakottaakseen ne parittelemaan – toisinaan sieppaamalla naaraat viikoiksi kerrallaan – mutta ei tiedetä, onko tämä yleinen käytös kaikissa laumoissa eri puolilla maailmaa, puhumattakaan siitä, esiintyykö vastaavaa käyttäytymistä säännöllisesti muilla lajeilla. Jos aggressiiviset pariutumisjärjestelmät ovat yleisiä, olisi järkevää, että tällaiset seksuaaliset konfliktit heijastuisivat eläinten sukupuolielinten morfologiaan.
Ja juuri näin Orbach, Brennan ja Kelly näyttävät kopulaation rekonstruktiotietojensa perusteella havainneen. ”Jos naaras ei halua paritella uroksen kanssa, se saattaa pystyä hienovaraisesti siirtämään vartaloaan hieman vasemmalle tai oikealle niin, että penis ei ole optimaalisessa kulmassa, mikä tarkoittaa, että se jää kiinni johonkin näistä emättimen poimuista aikaisemmin, jolloin siittiöillä olisi ejakulaation yhteydessä pidempi matka kuljettavana munasolun hedelmöittämiseksi”, Orbach selitti. ”Naaras voi siis vartalon hienovaraisella sijoittelulla ohjata sitä, mitkä urokset hedelmöittyvät todennäköisemmin tai epätodennäköisemmin.”
Kolmikko toivoo voivansa tutkia muitakin lajeja, mukaan lukien erilaisia sorkkaeläimiä – valaiden ja delfiinien kaukaisia serkkuja. ”Minulla oli tilaisuus leikellä virtahevon penis jokin aika sitten, ja oli hämmästyttävää, miten paljon se muistutti kääpiösiilivalasta”, Orbach kertoi. ”Olen todella utelias siitä, miten erilaiset ympäristöt ovat vaikuttaneet peniksen morfologiaan ja kuinka paljon se liittyy yhteiseen historiaan, koska tiedämme, että useimmilla eläimillä sukupuolielimet ovat yksi nopeimmin kehittyvistä ominaisuuksista.”
He harkitsevat myös endokastien käyttämistä biomimeettisten emättimien – käytännössä delfiinien ja muiden merieläinlajien lihavalojen – valmistamiseen, jotta keinotekoisia keinosiemennystapoja voitaisiin toivottavasti parantaa. Vangittuna pidettävät kasvatuslaitokset voivat auttaa lisäämään uhanalaisten tai vaarantuneiden lajien hupenevia määriä, ja keinosiemennystä tarvitaan joskus varmistamaan, että eläimet lisääntyvät turvallisesti ja geneettistä monimuotoisuutta tukevalla tavalla. ”Jokin, joka jäljittelisi aitoa emätintä, koska siinä olisi tiettyjä rakenteita, jotka koskettavat penistä tai tuntuvat luonnollisemmilta, voisi ehkä saada aikaan parempilaatuisen siemensyöksyn.”
Yksi asia on varma – ryhmä ei ole vielä läheskään valmis työskentelemään suurten nisäkkäiden sukuelinten parissa. ”Tämä on ensimmäinen askel siinä, mistä tulee toivottavasti aika pitkä tutkimusohjelma”, Kelly sanoi hymyillen.