Rzeźba Pentaceratopsa poza Muzeum Historii Naturalnej i Nauki w Nowym Meksyku. Czy selekcja seksualna może stanowić ważne ozdoby tego dinozaura? Zdjęcie autora.
Nie-ptasie dinozaury były dziwne. To jeden z powodów, dla których tak bardzo ich kochamy. Obecnie nie ma nic bardziej podobnego do żyjącego Barourausa o smukłej szyi, pięknie wykrzywionego Dilofozaura lub bogato zdobionego Pentaceratopsa . Jeśli takie dinozaury były czymś, były dziwne, ale dlaczego były takie dziwne? Każdy przypadek wymaga własnego wyjaśnienia, a paleontolodzy nieustannie sprzeczają się, czy poszczególne ozdoby to broń, pokazy seksualne czy coś innego.
Według artykułu prasowego w Trends in Ecology & Evolution, przynajmniej niektóre dziwne cechy dinozaurów można najlepiej zrozumieć w kontekście rywalizacji między partnerami, wyboru partnera i sygnalizacji seksualnej. Artykuł autorstwa entomologa Roberta Knella i jego współpracowników jest ostatnim z długofalowych debat na temat tego, czy selekcja seksualna ma jakikolwiek wpływ na życie dinozaurów i jak rozpoznać znamiona takich nacisków.
Debata trwa od lat, ale dopiero ostatnio nabrała intensywności. W badaniu z 2010 r. Paleontolodzy Kevin Padian i Jack Horner słusznie zauważyli, że dymorfizm płciowy - lub znacząca anatomiczna różnica między płciami - nigdy nie został ostatecznie wykazany wśród dinozaurów nie-ptasich. Pomysł został zaproponowany dla różnych dinozaurów wykorzystujących wiele szkieletowych punktów orientacyjnych, ale żadna z hipotez nie utknęła. Nawet jeśli wśród dinozaurów istniał dymorfizm płciowy, brakuje nam wielkości próby, aby zidentyfikować to zjawisko. Co więcej, Padian i Horner wymienili brak dymorfizmu płciowego jako znak, że selekcja seksualna prawdopodobnie nie była ważnym aspektem w początkach i modyfikacji dziwnych cech dinozaurów. Zamiast tego naukowcy postawili hipotezę, że różne rogi, grzebienie, talerze i inne ozdoby ewoluowały z powodu rozpoznawania gatunków - zdolność dinozaurów do szybkiego i łatwego identyfikowania członków własnego gatunku.
Inni badacze nie zgodzili się. Knell i Scott Sampson przeprowadzili krótką wymianę na stronach dziennika z Padianem i Hornerem. Następnie opublikował artykuł Dave'a Hone'a i współautorów, który zasugerował, że wzajemna selekcja seksualna może wyjaśnić tajemnicę, dlaczego dinozaury mają dziwne ozdoby, ale nie wydają się wykazywać dymorfizmu płciowego. Zgodnie z tą hipotezą zarówno mężczyźni, jak i kobiety mogą preferować partnerów o skomplikowanych sygnałach wzrokowych, a zatem te same wyraźne struktury byłyby wyrażane u obu płci. Ten rodzaj selekcji seksualnej został udokumentowany we współczesnych ptasich dinozaurach, ale do tej pory nie był uważany za wyjaśnienie ozdoby dinozaurów nie-ptasich. Chociaż wzajemna selekcja seksualna nie została udowodniona jako czynnik ewolucyjny wśród wymarłych dinozaurów, warto rozważyć tę możliwość.
Nowy artykuł Knella i współautorów opiera się również na nowoczesnych przykładach, aby zbadać, w jaki sposób możemy zidentyfikować przykłady selekcji seksualnej wśród gatunków prehistorycznych. Artykuł obejmuje szeroką gamę stworzeń, od amonitów po ptaki, ale ponieważ jest to blog „Śledzenie dinozaurów”, skupię się na tym, w jaki sposób argument dotyczy ciągle kontrowersyjnych ozdób dinozaurów nie-ptasich.
Jak twierdzą naukowcy, nie ma prostego, wymownego sposobu identyfikacji selekcji seksualnej. Wynika to częściowo z tego, że wiele dziwnych struktur jest wielofunkcyjnych, a struktury mogą być kooptowane do różnych funkcji w trakcie ich ewolucji. Pomyśl o zauropodach. Wydłużone szyje tych dinozaurów pozwoliły im żywić się szerokim pokosem zieleni, ale mogły być również wykorzystywane jako elementy wizualne. Duży mięsisty kark to doskonała przestrzeń reklamowa. W tym przypadku wydaje się, że przewaga żywieniowa poprzedza jakąkolwiek funkcję sygnalizacyjną, ale mozaikowa natura ewolucji utrudnia nasze wysiłki, aby rozdzielić wpływ różnych, oddziałujących na siebie ciśnień.
Niemniej jednak istnieje kilka wskazówek, które mogą pomóc paleontologom w zidentyfikowaniu możliwych przypadków, w których selekcja seksualna była wykorzystywana w głębokiej przeszłości. Jedną z możliwych linii dochodzenia jest dymorfizm płciowy, chociaż, jak powiedziałem powyżej, nie zostało to ostatecznie udowodnione u dinozaurów. (I, jak twierdzą Knell i współautorzy, czasem płcie mogą się różnić z powodów innych niż dobór płciowy.) Sposób, w jaki rosły wyraźne pokazy, jest kolejnym zjawiskiem, które warto zbadać. Spodziewalibyśmy się, że cechy, które mają wpływ na krycie, pojawią się dopiero, gdy dinozaur osiągnie dojrzałość płciową. Młodociani i prawdopodobnie niedojrzali seksualnie Lambeosaurus nie mają pełnych herbów starszych osobników. Być może dzieje się tak, ponieważ grzebienie są sygnałami seksualnymi, które rosną tylko w miarę zbliżania się dinozaurów do wieku godowego, chociaż możliwe jest, że rozwój grzebieni jest związany z ogólnym wzrostem szkieletu dinozaura.
Ważna może być również różnorodność lub rozbieżność kształtów ornamentów wśród blisko spokrewnionych gatunków. Knell i współpracownicy zauważają, że nawet blisko spokrewnione gatunki dinozaurów ceratopsydów miały bardzo różne kształty i układy rogów. Może to być oznaką selekcji seksualnej poprzez konkurencję i wybór partnera, ale, jak zauważyli Padian i Horner, ten sam wzór ewolucyjny może być wynikiem selekcji dla wyraźnie wyglądających gatunków. Wreszcie Knell i współautorzy wymieniają „kosztowność” jako kolejny potencjalny wskaźnik - jeśli cecha jest krzykliwa, wymaga znacznej ilości energii do wzrostu i wiąże się z kosztem potencjału przetrwania organizmu, może to być cecha wybrana płciowo .
Oczywiście każda linia dowodów zawiera zastrzeżenia. Selekcja płciowa może być trudna do zidentyfikowania nawet wśród gatunków żywych, a tym bardziej wymarłych. Byłoby dziwne, gdyby selekcja seksualna nie odgrywała żadnej roli w ewolucji dinozaurów, ale pozostaje nam pytanie, jak wykryć i przetestować hipotezę selekcji seksualnej. Paleontolodzy będą musieli bardzo dokładnie przetestować hipotezy dotyczące dziwacznych struktur, zwracając szczególną uwagę na rozróżnienie konkurencyjnych alternatyw. Ostatecznie paleontolodzy mogą być w stanie zidentyfikować możliwe scenariusze powstania i ewolucji dziwacznych cech, ale badania współczesnych gatunków mogą przynajmniej dostarczyć wskazówek, na co powinni zwracać uwagę badacze.
Jeśli jednak naprawdę chcemy zrozumieć wizualne sygnały dinozaurów, potrzebujemy lepszych rozmiarów próbek. Musimy wiedzieć, w jaki sposób osobniki tego samego gatunku zmieniały się na różnych etapach życia. Bez tego anatomicznego fundamentu badacze będą mogli dyskutować z typologicznego punktu widzenia, który może błędnie interpretować, jak pewne cechy zmieniały się wraz z wiekiem i ewoluowały w czasie. Przypomnijmy sobie debatę „ Toroceratops ” - jeśli Triceratops zmieni się w Torozaura - w późnym życiu, najprawdopodobniej po osiągnięciu dojrzałości płciowej, z pewnością wpłynie to na sposób, w jaki paleontolodzy badają i omawiają sygnały wzrokowe dinozaurów.
Wpływ selekcji seksualnej lub jej brak będzie bez wątpienia dyskutowany przez pewien czas. Ale, jak podsumowują Knell i koledzy, badanie możliwego wpływu selekcji seksualnej w prehistorii „nie jest ani opuszczonym, ani niemożliwym zadaniem”. Możemy jeszcze dowiedzieć się, co jest seksownego dla dinozaura.
Aby uzyskać więcej informacji na temat tego badania, zobacz ten post Dave'a Hone'a, jednego z autorów artykułu.
Odniesienie:
Knell, R., Naish, D., Tomkins, J., Hone, D. (2012) Selekcja płciowa u zwierząt prehistorycznych: wykrywanie i implikacje, Trends in Ecology & Evolution DOI: 10.1016 / j.tree.2012.07.015.
