Paleontolodzy od dawna fascynują się dziwacznymi strukturami na prehistorycznych zwierzętach. Rogi Styrakozaura, żagiel Dimetrodona, herb Tupuxuary i nie tylko - te dziwne ozdoby rodzą pytania: „do czego te konstrukcje były używane i jak ewoluowały?” W niedawnym przeglądzie ewolucji dinozaurów paleontolodzy Kevin Padian i Jack Horner zasugerowali, że takie struktury - przynajmniej wśród dinozaurów - często mają więcej wspólnego z rozpoznawaniem gatunków niż z czymkolwiek innym. Ale inne nowe badanie, autorstwa Josepha Tomkinsa, Natashy LeBas, Marka Wittona, Davida Martilla i Stuarta Humphriesa w czasopiśmie American Naturalist, sugeruje, że rzucające się w oczy ozdoby na innych prehistorycznych zwierzętach mogły odgrywać rolę w parowaniu się prehistorycznych zwierząt.
Jedną z najpopularniejszych hipotez dotyczących ewolucji dużych, efektownych struktur było ich wykorzystanie w termoregulacji (innymi słowy, w celu regulacji temperatury ciała). Na przykład, obracając swój ogromny żagiel w stronę porannego słońca, Dimetrodon byłby w stanie rozgrzać się szybciej niż ofiara - dając mu przewagę, podczas gdy zwierzęta roślinożerne były jeszcze ospałe - i mógł odwrócić swój żagiel od promieni słonecznych, aby zrzuć nadmiar ciepła w najcieplejsze dni. Co ciekawe, jeden z jego roślinożernych kuzynów - Edafozaur - miał podobny żagiel, podobnie jak inne zwierzęta podczas prehistorii (w tym dinozaury Spinozaur i Ouranosaurus ). Grzebienie pterozaurów również okazały się enigmatyczne. Ich pochodzenie i funkcja zostały przypisane wszystkim, od termoregulacji, selekcji seksualnej, po użycie ich jako sterów, do kierowania, ale który z tych pomysłów jest poprawny?
Paleontolodzy odpowiedzialni za nowe badanie przyjrzeli się opublikowanym pomiarom rodzajów kopalnych Dimetrodon (synapsyd) i Pteranodon longiceps (pterozaur). Znaleziono wystarczająco okazów obu, aby zobaczyć, jak różne cechy - szczególnie ich ozdoby - różnią się, a naukowcy przyjrzeli się, jak zmieniał się kształt tych struktur wraz ze wzrostem wielkości ciała. Jeśli żagle synapsydów i grzebień pterozaura wydają się proporcjonalnie większe u większych zwierząt i można wyróżnić dwie różne płcie na podstawie zakresu, w jakim wyrażone są cechy, wówczas prawdopodobne jest, że ewolucja cechy można przynajmniej częściowo przypisać selekcji seksualnej - ewolucji określonych cech w wyniku rywalizacji o partnera.
Wyniki badań wydają się potwierdzać, że termoregulacja nie była czynnikiem napędzającym ewolucję omawianych struktur. W przypadku Pteranodon grzebienie większych osobników były nieproporcjonalnie duże ze względu na swój rozmiar, co jest zgodne z oczekiwaniami badaczy w ramach hipotezy selekcji płciowej. Ustalenie związku między rozmiarem żagla a rozmiarem ciała w Dimetrodon było jednak nieco trudniejsze. Nie było wystarczającej liczby osobników jednego gatunku, aby porównać je ze sobą, więc zamiast tego paleontolodzy porównali pomiary z siedmiu gatunków. W podobny sposób jak Pteranodon, większe gatunki Dimetrodonu miały coraz większe żagle w porównaniu do wielkości ich ciała, co autorzy przyjęli, sugerując, że ta cecha również została wybrana seksualnie. (Rozszerzyli również ten trend na popartego żaglem synapsyda Edafozaura, którego tak naprawdę nie zbadano w tym artykule).
Problem z wykryciem wpływu selekcji seksualnej w zapisie kopalnym polega jednak na tym, że trudno jest powiązać ją z dymorfizmem płciowym lub znaczną różnicą formy między mężczyznami i kobietami. Jeśli cecha została wybrana seksualnie, powinna być bardziej widoczna u jednej płci niż u drugiej, ale ustalenie płci wymarłych zwierząt jest bardzo trudne. Zazwyczaj zakłada się, że osobniki ze spektakularnymi ornamentami są samcami, ale okazy, że zakłada się, że są kobietami, mogą naprawdę być nieletnimi lub nawet przedstawicielami innego gatunku. Niemniej naukowcy twierdzą, że stopień rozwoju grzebienia u dużych długogłowych pteranodonów jest tak silny, że można go zrozumieć jedynie w wyniku selekcji seksualnej, zwłaszcza że inne konkurencyjne hipotezy (takie jak użycie steru) nie wytrzymują badanie. Jeśli chodzi o Dimetrodona, autorzy odrzucają hipotezę, że żagle ewoluowały w celu termoregulacji, ponieważ nawet małe osobniki - zwierzęta tak małe, że żagle nie przyniosłyby żadnych korzyści z szybkiego rozgrzania - mają duże żagle, a więc coraz bardziej duże żagle na coraz większych zwierzętach są ponownie interpretowane jako oznaka selekcji seksualnej.
Autorzy wnioskują z tego wszystkiego, że herb Pteranodonu oraz żagle Dimetrodona i Edafozaura nie ewoluowały, aby pomóc tym zwierzętom w regulowaniu temperatury ich ciała, ale zamiast tego były ozdobą prezentowaną prawdopodobnie w konkurencji dla partnerów. To, w jaki sposób zwierzęta te wykorzystywały te narządy do konkurowania ze sobą, nie zostało poruszone w badaniu - chociaż w wiadomości BBC, współautor Joseph Tomkins oferuje pewne spekulacje - i dalsze badania będą konieczne w celu dalszego przetestowania tych hipotez. Jeśli na przykład można by rozróżnić samce i samice z poszczególnych gatunków Pteranodon i Dimetrodon, byłby to wspaniały test hipotez streszczonych w nowej pracy, ale takie badanie wymaga bardziej kompletnej próbki tych wymarłych zwierząt niż obecnie .
Tomkins, J., LeBas, N., Witton, M., Martill, D., i Humphries, S. (2010). Pozytywna alometria i prehistoria selekcji seksualnej Amerykański naturalista DOI: 10.1086 / 653001
