死亡した動物から収集した臓器を使用して海洋哺乳類の生殖解剖学を研究する際に最も難しいのは、簡単な方法では勃起できないことでしょう。
死後の人間の陰茎を膨らませることは、比較的つまらない偉業だと、マサチューセッツ大学の研究助教で陰茎膨らみの専門家のDiane Kelly氏は言います。 哺乳類のほとんどがそうであるように、人間のペニスもほとんどが肉質で、血液が流れ込むための血管空間がたくさんあり、弛緩した構造を凝固圧で硬くすることができるのです。 しかし、クジラやイルカのペニスはもっとタフで、文字通りタフなのです。
「鯨類のペニスを人工的に膨らませるのは、実は本当に大変なことなんです」と、彼女は教えてくれました。 大きなペニスを満たすには、小さなペニスよりずっと多くの生理食塩水が必要です。 「つまり、陰茎組織には「多くのコラーゲンが含まれており、弛緩しているときでさえ、陰茎は非常に硬く、伸展性が低くなります」
この難しい問題を回避する方法を見つけることが、Dara Orbach と Patricia Brennan が Kelly をプロジェクトに連れてきた理由の大部分を占めます。 このスキャンは、Proceedings of the Royal Society B に掲載された論文で発表されました。 彼女はすでに、海生哺乳類の膣が、誰もが認めているよりもはるかに複雑であることを知っていました。迷路のようなポケット、ひだ、ねじれがたくさんあり、それがメスが父性をコントロールするのに役立つのではないかと、オーバックは考えています。 「しかし、生殖管をどんどん解剖して、これまで記録されたことのないような驚くべきレベルの膣の多様性を見ているうちに、これはおそらくペニスと何らかの共進化をしたのだろうと思いました」と、オーバックは語っています。 つまり、動物の膣を理解するには、対応するペニスが必要であり、性交時にどのようにフィットするかを確認する必要がありました。
Orbachは、カモの研究（およびその恐ろしいペニス）で知られるマウント・ホロヨーク大学の性器専門家、Brennanに依頼しました。彼らは、コーキングガンとシリコンで、Orbachが収集した140匹の冷凍海洋哺乳類の性器（すべて自然死の動物から収集）から「エンドキャスト」という膣モデルを一緒に作成しました。 私が行ったことのあることのほとんどは、アルマジロ、ラット、マウス、ハタネズミなどの本当に小さなもので、小さな注射器とほんの少しの圧力だけで、非常に迅速に勃起形態を得ることができます」と、Kelly は説明しました。 鯨の骨は「まったく別の問題」でした。
「手の大きさの話ではなく、種によっては腕の大きさの話です」と Orbach は付け加えました (「テーブルよりも大きなシャチを作りました」)。 そのため、海獣を膨らませるのには創造力が必要でした。 プラスチック製のカーボーイに耐圧性がないことを痛感したケリーさんは、35ドルの中古ビール樽に生理食塩水を入れ、窒素ガスを注入して最適な注入圧を得られるように改良したのです。 「
一旦液体でいっぱいにポンプされると、ペニスは縛られてホルマリンに浸され、膨張した形状を確実に維持することができました。 そして、いよいよ魔法をかける時が来たのです。 「膣の内膜の形とペニスの形を見て、どちらが一番うまく交尾できるかを考えたんです」とオーバックは説明する。 「そして、膨らませたペニスを膣の中に入れ、縫い合わせ、ヨウ素に浸して、かなり汚した後、C.T.スキャンを行い、どのように組み合わされているかを調べました。「
放射線学者マウリシオ・ソラノ氏のおかげで、その結果は実にまばゆいばかりです。
合計で4種の海洋哺乳類の性交をシミュレートすることができた。 港ネズミイルカ (Phocoena phocoena)、バンドウイルカ (Tursiops truncatus)、コビレゴンドウ (Delphinus delphis)、および港アザラシ (Phoca vitulina) – これらは、高品質のオスとメスの生殖器官を持つ唯一の種でした（悲しいことに、テーブルよりも大きなサイズのペニスとペアにする無傷のシャチの膣を持っていなかったのです）。 また、ペニスと膣のデジタル3Dモデルを作成し、さまざまな回転と位置をシミュレートして、可能な限り深い挿入を決定することができました。
種間の生殖器解剖学の違いは印象深いものでした。 ネズミイルカは、体の大きさが最も小さい種であるにもかかわらず、最も大きなペニスを持っていた。 「と、ケリーは言う。「勃起したネズミイルカのペニスは、そのあごまで上がる–あるいは、それが海洋哺乳類でないなら、そのあごがある場所だ。 そして、彼らの膣は、4つの中で最も複雑であり、「螺旋状のひだの全体の束」、オーバックは、「ちょうど周りにねじれ続ける…少しコルク抜きのように」説明した。 「これは、この拮抗的な共進化があることを確認しました」と、オーバックは言います。 その仮説を確かめるには、さらなる分析が必要ですが。
結局のところ、海洋哺乳類、特にクジラ類の交尾について、私たちはほとんど知らないのです。 バンドウイルカの交尾は飼育下でも野生でも観察されていますが、交尾中に内部で何が起こっているのかを簡単に可視化する方法はありません。 科学者が小型のトカゲで行ったように、性交中のイルカをフラッシュフリーズして、すべてがどこにあるのかを調べることはできません
求愛や交尾の行動も、表面的にしか理解されていません。 ほとんどの海洋哺乳類の種では、交尾は水中や遠隔地で行われるため、観察されたことがありません。 バンドウイルカのように、目撃されたことのある種については、まだ多くの未解決の問題がある。 バンドウイルカのオスは、ある場所では連合を組んでメスを孤立させ、交尾を強要する。時には数週間にわたってメスを誘拐することもあるが、これが世界中のすべての群れで共通の行動なのか、ましてや他の種で同様の行動が定期的に起きているのかは不明である。 もし攻撃的な交尾システムが一般的であるならば、そのような性的葛藤が動物の生殖器の形態に反映されるのは理にかなっています。
そしてそれは、Orbach、Brennan、Kellyが交尾再現データから見出したことのようだ。 「もし、メスがオスとの交尾を望まないのであれば、体を微妙に左右にずらして、ペニスが最適な角度にならないようにできるかもしれません。つまり、早い段階で膣ヒダの1つに引っかかるので、射精したときに、精子が卵と受精するための移動距離が長くなります」とオーバックは説明しました。 「そのため、微妙な体の位置関係によって、雌はどの雄が受精しやすいかどうかをコントロールできるかもしれません」
トリオは、クジラやイルカの遠い親戚であるさまざまな有蹄類を含む、より多くの種を調べることを望んでいます。 「このような場合、「このような場合、どのようにすればよいのでしょうか？ 「ほとんどの動物において、生殖器は最も急速に進化する特徴の 1 つであることがわかっているからです」
彼らはまた、人工授精の手順を改善するために、この内殻を使って生体模倣膣（本質的にはイルカやその他の海洋種の肉灯）を作ることを考えています。 また、人工授精は、動物が安全に、かつ遺伝的多様性を高める方法で繁殖するために必要な場合もあります。 また、「ペニスに触れたり、より自然に感じたりする特定の構造を持つという点で、本物の膣を模倣するようなものは、おそらくより質の高い射精を誘発することができるでしょう」
ひとつ確かなことは、チームは大型哺乳類の生殖器官に関する研究をまだ終えていないのです。 「これは、願わくばかなり長い研究プログラムになるであろう最初のステップです」と、ケリーは微笑みながら言いました。