En skulptur av Pentaceratops utenfor New Mexico Museum of Natural History and Science. Kan seksuell seleksjon gjøre rede for de fremtredende ornamentene til denne dinosauren? Foto av forfatteren.
Ikke-aviære dinosaurer var rare. Det er en av grunnene til at vi elsker dem så mye. Det er ingenting som en tynnhalset Barosaurus, en vakkert crested Dilophosaurus eller overdådig ornamenterte Pentaceratops i live i dag. Hvis slike dinosaurer var noe, var de bisarre, men hvorfor var de så rare? Hver sak krever sin egen forklaring, og paleontologer har kontinuerlig tusset over om spesielle ornamenter var våpen, seksuelle skjermer eller noe annet.
I følge et pressemelding fra Trends in Ecology & Evolution, kan i det minste noen rare dinosaurfunksjoner best forstås i sammenheng med kameratkonkurranse, kameratvalg og seksuell signalering. Oppgaven, av entomolog Robert Knell og kolleger, er den siste i en langvarig debatt om hvorvidt seksuell seleksjon hadde noen innflytelse på dinosaurelivene og hvordan man kan oppdage kjennetegnet til slikt press.
Debatten har pågått i mange år, men bare nylig økt intensiteten. I en studie fra 2010 bemerket paleontologene Kevin Padian og Jack Horner med rette at seksuell dimorfisme - eller en betydelig anatomisk forskjell mellom kjønnene - aldri har blitt demonstrert endelig blant ikke-avianske dinosaurier. Ideen hadde blitt foreslått for en rekke dinosaurer ved å bruke en rekke skjelettemerker, men ingen av hypotesene har holdt seg fast. Selv om seksuell dimorfisme fantes blant dinosaurer, mangler vi prøvestørrelsen for å identifisere fenomenet. Mer enn det siterte Padian og Horner mangelen på seksuell dimorfisme som et tegn på at seksuell seleksjon sannsynligvis ikke var en viktig fasett i opprinnelsen og modifiseringen av bisarre dinosaurfunksjoner. I stedet antok forskerne at de forskjellige hornene, kammene, platene og andre ornamenter utviklet seg på grunn av artsgjenkjenning - evnen for dinosaurer til raskt og enkelt å identifisere medlemmer av sin egen art.
Andre forskere var uenige. Knell og Scott Sampson hadde en kort utveksling i journalsidene med Padian og Horner. Dette ble fulgt av et papir av Dave Hone og medforfattere som antydet at gjensidig seksuell seleksjon kan forklare mysteriet om hvorfor dinosaurer hadde bisarre ornamenter, men ikke ser ut til å utvise seksuell dimorfisme. Under denne hypotesen kan både menn og kvinner foretrekke kamerater med forseggjorte visuelle signaler, og derfor vil de samme fremtredende strukturene komme til uttrykk hos begge kjønn. Denne typen seksuell seleksjon er blitt dokumentert i moderne aviær-dinosaurer, men har til nå ikke vært ansett som en forklaring på ornamentikken til ikke-fuglein dinosaurer. Selv om gjensidig seksuell seleksjon ikke har blitt bevist som en evolusjonær driver blant utdødde dinosaurer, er det en mulighet verdt å vurdere.
Den nye artikkelen fra Knell og medforfattere trekker også frem moderne eksempler for å undersøke hvordan vi kan identifisere eksempler på seksuell seleksjon blant forhistoriske arter. Oppgaven dekker et bredt utvalg av skapninger, fra ammonitter til fugler, men siden dette er "Dinosaur Tracking" -bloggen, vil jeg fokusere på hvordan argumentet gjelder de stadig kontroversielle prydene til ikke-avianske dinosaurer.
Som forskerne oppgir, er det ingen enkel, fortellende måte å identifisere seksuell seleksjon på. Dette er delvis fordi mange rare strukturer er multifunksjonelle, og strukturer kan bli valgt for forskjellige funksjoner i løpet av deres utvikling. Tenk på sauropoder. De langstrakte halsene til disse dinosaurene tillot dem å mate over et stort grøntområde, men de kunne også vært brukt som visuelle skjermer. En stor kjøttfull hals er førsteklasses reklameplass. I dette tilfellet ser det ut til at en fôringsfordel har gått foran enhver signalfunksjon, men evolusjonens mosaikkart hindrer vår innsats for å drite fra hverandre påvirkningen fra forskjellige, samvirkende trykk.
Samtidig er det noen ledetråder som kan hjelpe paleontologer til å identifisere mulige tilfeller der seksuell seleksjon spilte i den dype fortiden. En mulig undersøkelseslinje er seksuell dimorfisme, selv om dette, som jeg sa ovenfor, ennå ikke er blitt demonstrert endelig i dinosaurer. (Og som Knell og medforfattere hevder, kan noen ganger kjønnene variere av andre grunner enn seksuell seleksjon.) Måten fremtredende viser vokste på er et annet fenomen verdt å undersøke. Vi kan forvente at funksjoner som utgjør en forskjell i parring bare vil vises når dinosauren nærmet seg seksuell modenhet. Ung, og antagelig seksuelt umoden, har ikke Lambeosaurus de fullblåste toppene til eldre individer. Kanskje skyldes dette at crestene er seksuelle signaler som bare vokser når dinosaurene nærmer seg parringsalder, selv om det er mulig at utviklingen av crests er relatert til den generelle veksten av dinosaurens skjelett.
Mangfoldet eller ulikheten i ornamentformer blant nært beslektede arter kan også være viktig. Selv nært beslektede arter av ceratopsid dinosaurer, Knell og kollaboratører, hadde veldig forskjellige hornformer og ordninger. Dette kan være et tegn på seksuell seleksjon ved konkurranse og kameratvalg, men som Padian og Horner påpekte, kan det samme evolusjonsmønsteret være et resultat av seleksjon for forskjellige utseende arter. Til slutt siterer Knell og medforfattere “kostbarhet” som en annen potensiell indikator - hvis en egenskap er prangende, krever mye energi for å vokse og kommer til en pris for organismenes overlevelsespotensial, kan det være et seksuelt valgt trekk .
Det er klart, hver bevislinje kommer med forbehold. Seksuell seleksjon kan være vanskelig å identifisere selv blant levende arter, mye mindre utdødde. Det ville være rart hvis seksuell seleksjon ikke spilte noen rolle i dinosaurutviklingen, men vi sitter igjen med spørsmålet om hvordan vi kan oppdage og teste hypotesen om seksuell seleksjon. Paleontologer må nøye teste hypoteser om bisarre strukturer og være nøye med å skille mellom konkurrerende alternativer. Til slutt kan paleontologer bare være i stand til å identifisere mulige scenarier for opprinnelsen og utviklingen av bisarre trekk, men studier av moderne arter kan i det minste gi retningslinjer for hva forskere bør se opp for.
Hvis vi virkelig skal forstå dinosaures visuelle signaler, trenger vi bedre prøvestørrelser. Vi trenger å vite hvordan individer av samme art varierte fra livsfase til neste. Uten dette anatomiske grunnlaget, vil forskerne overlate å argumentere fra et typologisk synspunkt som kan misforstå hvordan visse funksjoner endret seg med alderen og utviklet seg over tid. Husk “ Toroceratops ” -debatten - hvis Triceratops ble forandret til en Torosaurus- form sent i livet, mest sannsynlig utover begynnelsen av seksuell modenhet, vil det absolutt ha innflytelse på hvordan paleontologer undersøker og diskuterer visuelle dinosaursignaler.
Innflytelsen av seksuell seleksjon, eller mangel på det, vil utvilsomt bli diskutert i noen tid fremover. Men som Knell og kollegene konkluderer, å undersøke mulig innflytelse av seksuell seleksjon i forhistorien "er verken en forlorn eller umulig oppgave." Vi kan fremdeles finne ut hva som er sexy for en dinosaur.
For mer informasjon om denne studien, se dette innlegget av Dave Hone, en av forfatterens forfattere.
Henvisning:
Knell, R., Naish, D., Tomkins, J., Hone, D. (2012) Seksuell seleksjon hos forhistoriske dyr: påvisning og implikasjoner, Trends in Ecology & Evolution DOI: 10.1016 / j.tree.2012.07.015.
