https://frosthead.com

Rogi, pałki, talerze i kolce: jak się rozwijały?

Jako grupa, dinozaury były z pewnością dobrze ozdobionymi zwierzętami. Rogi, kolce, grzebienie, talerze, żagle, pałki i inne dziwne konstrukcje oznaczały ciała wielu dinozaurów, ale ustalenie, dlaczego te dinozaury miały te struktury w pierwszej kolejności, często trudno było zrozumieć. Przez lata proponowano wiele hipotez dotyczących różnych struktur. Czy rogi Triceratops były używane do obrony, walki jeden na jednego między członkami gatunku, czy też jako sposób na identyfikację członków grupy? Czy płytki na grzbiecie Stegozaura służyły wyłącznie do prezentacji, czy też odgrywały jakąś rolę w regulacji temperatury ciała? Czy grzbiety niektórych hadrozaurów były używane jako fajki, czy też pozwoliły dinozaurom na niskie dźwięki, które rezonowały w całym krajobrazie?

Niektóre z tych pomysłów - takie jak hadrosaury z rurką - zostały porzucone, ale w wielu przypadkach dziwne cechy dinozaurów pozostają tajemnicze. Co więcej, powód, dla którego takie cechy mogły ewoluować, jest często niejasny, a jak podkreślają paleontolodzy Kevin Padian i Jack Horner w nowym przeglądzie tych struktur opublikowanym w Journal of Zoology, nie można przyjąć żadnej hipotezy za domyślne wyjaśnienie, dlaczego pewien rodzaj struktury ewoluował. Zamiast tego, paleontolodzy proponują, muszę przyjąć nowe podejście - takie, które wyraźnie postrzega dinozaury w kontekście ewolucyjnym.

Określenie funkcji i pochodzenia konkretnej struktury jest skomplikowanym procesem. Coś w rodzaju rogów Styrakozaura mogło być wykorzystane na przykład zarówno do celów obronnych, jak i społecznych, ale nawet jeśli można zidentyfikować funkcje rogów, nie oznacza to, że rogi pierwotnie ewoluowały z tych powodów. Zamiast tego rogi mogły ewoluować z powodu jednego rodzaju ewolucyjnej presji i zostały wybrane na inny w innym czasie, więc może istnieć rozbieżność między tym, dlaczego struktura ewoluowała, a tym, do czego ostatecznie zostanie użyta. Dlatego tak ważne jest zrozumienie historii ewolucji określonej linii dinozaurów.

Po obejrzeniu grup dinozaurów znanych z dziwnych struktur - takich jak ankylozaury i rogate dinozaury - Horner i Padian zidentyfikowali tylko słabe trendy. Na przykład najnowsze ankylozaury były lepiej opancerzone niż najwcześniejsze ankylozaury, ale wzory zbroi różniły się tak bardzo wśród późniejszych form, że wydawało się, że pokaz mógł być ważniejszy niż obrona. Gdyby obrona była jedynym czynnikiem determinującym wzór zbroi ankylozaura, można by oczekiwać, że różne gatunki wykazywałyby bardzo podobne układy zoptymalizowane pod kątem ochrony przed drapieżnikami, ale ta odmiana sugeruje, że obrona nie była jedynym czynnikiem kształtującym zbroję ankylozaura. Podobnie, chociaż niektóre rogate dinozaury prawie na pewno zablokowały rogi w walce, nic nie wskazuje na to, że rogi ewoluowały w tym celu - zdolność dinozaurów do walki ze sobą była konsekwencją ewolucji rogów z innego powodu.

Padian i Horner proponują, aby rozpoznawanie gatunków mogło odgrywać ważniejszą rolę w ewolucji dziwnych struktur, niż zostało to w inny sposób docenione. Dziwne struktury mogły zacząć ewoluować, aby umożliwić członkom gatunku wzajemną identyfikację, szczególnie potencjalnych partnerów, a dopiero później wybrano je do innych zastosowań. Jeśli jest to poprawne, przewidują, że wzór ewolucyjnej zmiany nie powinien mieć prostego kierunku. Gdyby na przykład zbroja ankylozaurów ewoluowała wyłącznie w celu obrony, spodziewalibyśmy się prostej ewolucyjnej trajektorii, w której funkcja ochronna pancerza z czasem ulegałaby poprawie z niewielką zmiennością. Gdyby jednak rozpoznawanie gatunków było ważniejsze, wzorzec byłby coraz bardziej zróżnicowany, ponieważ ważne byłoby, aby gatunki różniły się od siebie. Ponadto hipoteza ta zostałaby wzmocniona, gdyby kilka blisko spokrewnionych gatunków żyło w tym samym miejscu w tym samym czasie, a ich struktury wykazywały rozbieżności w nowych formach, co ułatwia odróżnianie gatunków.

Zdaniem Padiana i Hornera ogólne obrazy ewolucyjne wielu grup dinozaurów są zgodne z ich hipotezą, ale w artykule skupiono się na zaproponowaniu nowego sposobu patrzenia na zapis kopalny, a nie na udzielenie jednoznacznych odpowiedzi. Ponowne zbadanie starego materiału i odkrycie nowych skamielin będzie miało zasadnicze znaczenie dla testowania ich pomysłów, zwłaszcza gdy odkryje się więcej okazów rzadkich gatunków dinozaurów. (Względnie niewiele gatunków dinozaurów jest wystarczająco dobrze reprezentowanych, aby przyjrzeć się tym wzorom, szczególnie wśród dinozaurów teropodów.) Ponadto nadal warto spróbować określić funkcję struktur w poszczególnych gatunkach dinozaurów. Jeśli tajemnice tych struktur można odblokować, a następnie spojrzeć na nie w kontekście ewolucyjnego drzewa dinozaurów, może być możliwe uzyskanie wglądu w to, jak te struktury powstały i zmieniły się w czasie. Nie jest to coś, co można osiągnąć w ciągu roku lub nawet dekady, ale gdy dowiadujemy się więcej o każdym gatunku dinozaura, możemy zyskać większe uznanie dla wzorów, które charakteryzowały ich ewolucję.

Padian, K., i Horner, J. (2010). Ewolucja „dziwacznych struktur” u dinozaurów: biomechanika, selekcja płciowa, selekcja społeczna czy rozpoznawanie gatunków? Journal of Zoology DOI: 10.1111 / j.1469-7998.2010.00719.x

Rogi, pałki, talerze i kolce: jak się rozwijały?