Jeg har siddet her med to Stegosaurus- modeller i 20 minutter nu, og jeg kan bare ikke finde ud af det. Hvordan gik disse dinosaurer - børstet med pigge og tallerkener - med at skabe flere dinosaurier uden at skjule hinanden?
Stegosaurus er blevet et ikon for mysteriet omkring dinosaur sex. Dinosaurer må have parret sig, men netop hvordan de gjorde det har forundret paleontologer i mere end 100 år. Mangel på meget hårdt bevismateriale har forskere fundet med alle slags spekulationer: I hans papir fra 1906, der beskrev Tyrannosaurus rex, for eksempel, foreslog paleontolog Henry Fairfield Osborn, at mandlige tyrannede dinosaurier brugte deres minuscule-arme til at "gribe under copulation." Andre fremsendte lignende forestillinger om funktionen af tommelfingerne på Iguanodon hænder. Disse ideer faldt til sidst uden for fordel - måske på grund af forlegenhed lige så meget som noget andet - men spørgsmålet forblev. Hvordan kan vi studere sexlivene hos dyr, der har været døde i millioner på millioner af år?
Konservering af blødt væv er meget sjældent, og ingen har endnu opdaget en udsøgt konserveret dinosaur med dens reproduktionsorganer intakte. Med hensyn til grundlæggende mekanik er den bedste måde at studere dinosaur-sex på at se på dyrenes nærmeste levende slægtninge. Dinosaurer delte en fælles stamfar med alligatorer og krokodiller for mere end 250 millioner år siden, og moderne fugle er de levende efterkommere af dinosaurier, der ligner Velociraptor . Derfor kan vi antage, at anatomiske strukturer, der var til stede i både fugle og krokodylier, også var til stede i dinosaurier. Forplantningsorganerne i begge grupper er generelt ens. Hanner og hunner har en enkelt åbning - kaldet cloaca - det er et organ til dobbelt anvendelse til sex og udskillelse. Hanfugle og krokodylier har en penis, der kommer frem fra cloaca for at levere sædceller. Dinosaur-sex skal have fulgt ”Indsæt fane A i slot B” -spilplanen, der blev videreført af deres moderne efterkommere og kusiner.
Ud over den sandsynlige basale anatomi bliver tingene lidt vanskelige. Som Robert Bakker i sin bog 1986 The Dinosaur Heresies iagttog, "omfavner seksuel praksis ikke kun den fysiske copuleringshandling, men alle de før-parrende ritualer, strutning, dans, brawling og resten af det." Hundredvis af dinosaur-arter har blevet opdaget (og mange flere er endnu ikke fundet); de levede, elskede og tabte i løbet af mere end 150 millioner år. Der kan have været så mange kortsigtelsesritualer, som der var dinosaurarter. I de senere år flyttede paleontologer ud af rene spekulationer og begyndte at slå sammen de rige reproduktive liv for nogle af disse dyr.
Den første prioritet i studiet af dinosaurparring er at bestemme, hvilken køn der er hvilken. Paleontologer har prøvet adskillige tilgange til dette problem ved at søge efter kønsforskelle i størrelse eller ornamentik. Dog er frustrerende, at få arter er repræsenteret med nok fossiler til at give mulighed for denne slags undersøgelse, og intet tilfælde af åbenbar forskel mellem kønnene i skeletets grove anatomi har været ubestridt.
Et gennembrud kom for omkring seks år siden, da paleontolog Mary Schweitzer opdagede, at hemmeligheden for dinosaur-kønnene har været låst i knogler hele tiden. Lige inden æglæggelse trak kvindelige dinosaurer - ligesom hunfugle - på deres egne knogler for at få calcium for at bygge æggeskaller. Kilden var en midlertidig type væv kaldet medullær knogleforing indvendigt i deres benbenhulrum. Da sådan væv blev opdaget i lårbenet i en Tyrannosaurus, vidste paleontologer, at de havde en kvindelig dinosaur.
Når de først vidste, hvad de ledte efter, søgte paleontologer efter medullær knogle i andre arter. I 2008 rapporterede paleontologer Andrew Lee og Sarah Werning, at de havde fundet medullær knogle inde i lemmerne af den rovdynosaur Allosaurus og en evolutionær fætter til Iguanodon kaldet Tenontosaurus . Flere hunner, alle grundede til at lægge æg.
Forskere kan estimere alderen på disse dinosaurer ved at undersøge deres knoglemikrostruktur for vækstringe. Resultaterne viste, at dinosaurerne begyndte at reproducere tidligt. Nogle hunner havde endnu ikke nået fuld moden kropsstørrelse, da de begyndte at lægge æg. Andre fossiler viste, at det var først efter, at hunnerne begyndte at reproducere, at deres vækst begyndte at falde. Disse dinosaurier voksede hurtigt og blev teenagers mødre.
Baseret på hvad der er kendt om dinosaur-liv, gav denne strategi evolutionær mening. Dinosaurer voksede hurtigt - en anden undersøgelse af Lee og et andet sæt kolleger fandt, at byttearter som hadrosauren Hypacrosaurus måske er vokset hurtigere end rovdyrarter som en slags forsvar. Og dinosaurer, hvad enten byttedyr eller rovdyr, døde ofte unge, så enhver dinosaurus, der skulle videreføre sine gener, var nødt til at komme tidligt i gang.
Teenager-dinosaur-datering involverede ikke indkøbsfilm og aften-dans. Hvad de faktisk gjorde, har stort set været genstand for inferens. I hans fortælling fra 1977 om en kvindelig "brontosaur" (nu kendt som Apatosaurus ) forestillede paleontolog Edwin Colbert sig, hvad der skete, da hannerne i sauropodbesætningerne begyndte at mærke kløen. ”Ofte stod to mænd over for hinanden for at nikke hovedet op og ned eller væve dem frem og tilbage gennem de betydelige buer, ” forestillede han sig, idet han spekulerede om, ”til tider ville de flette deres hals, mens de skubbede mod hinanden.” Tredive år senere tilbød paleontolog Phil Senter en videnskabelig variation af denne idé, hvilket antydede, at de lange halse af dinosaurer som Diplodocus og Mamenchisaurus udviklede sig som et resultat af konkurrencen om kammerater, et eksempel på seksuel udvælgelse. Kvinder kan have foretrukket hanner med ekstra lange halse, eller han kan have brugt deres hals i direkte konkurrence, skønt ingen af mulighederne er blevet direkte understøttet. Sådanne fremtrædende strukturer kunne imidlertid godt have været anvendt i parring af skærme. Hvilken bedre måde for en sauropod at annoncere sig selv for medlemmer af det modsatte køn end ved at stikke sin hals ud og strække sig lidt?
Ceratopsian-dinosaurier har et bredt udvalg af hornarrangementer og krusningsformer, og nogle forskere har mistanke om, at disse ornamenter kan tilskrives seksuel udvælgelse. (LadyofHats / Wikipedia) Paleontolog Phil Senter antyder, at de lange halse af dinosaurer som Diplodocus og Mamenchisaurus, der er vist på denne illustration, udviklede sig som et resultat af konkurrencen om kammerater, et eksempel på seksuel selektion. (Illustration af Raúl Martin) Mandlige triceratops låste bogstaveligt talt horn. Konfrontationer ville efterlade sår og kunne ske når som helst, men i parringssæsonen er det mest sandsynlige spil. (Lukas Panzarin)Beskadigede knogler gør det muligt for paleontologer at nærme sig dinosaur-parringsvaner - og deres konsekvenser - lidt mere tæt. Smertefulde punkteringer på kranierne hos store theropod-dinosaurier som Gorgosaurus, Sinraptor og andre angiver, at disse dinosaurier bider hinanden i ansigtet under kamp, ifølge Darren Tanke og Philip Curie. Disse kampe var sandsynligvis over kammerater eller det territorium, hvor potentielle kammerater måske passerer. Tanke, Andrew Farke og Ewan Wolff opdagede også mønstre af knogleskader på kranierne på de hornede dinosaurier Triceratops og Centrosaurus . Særerne på Triceratops matchede især hvad Farke havde forudsagt med modeller af de berømte hornede dinosaurier: De bogstaveligt talt låste horn. Konfrontationerne, der efterlod disse sår, kunne have sket når som helst, men i parringssæsonen er det mest sandsynlige spil. Ceratopsian-dinosaurier har et bredt udvalg af hornarrangementer og krusningsformer, og nogle forskere har mistanke om, at disse ornamenter kan tilskrives seksuel udvælgelse.
Disse forestillinger er vanskelige at teste - hvordan kan vi se, om kvindelige Styracosaurus foretrækkede mænd med ekstra glorede racks af horn, eller om hanlige Giganotosaurus drækkede det ud med hinanden frem for parringsmuligheder? Men en uventet opdagelse giver os et sjældent vindue i, hvordan nogle dinosaurier kørte efter. I årtier hævdede konventionel visdom, at vi aldrig ville vide, hvad dinosaurier var. Dette er ikke længere sandt. Paleontologer har fundet mere end 20 arter af dinosaurer, der tydeligt har sportede fjer, og disse fjer holder hemmelighederne ved dinosaurfarve.
Dinosaurfjer indeholdt små strukturer kaldet melanosomer, hvoraf nogle er bevaret i mikroskopiske detaljer i fossiler. Disse strukturer ses også i fjerdragten af levende fugle, og de er ansvarlige for farver, der spænder fra sort til grå til brun til rød. Så længe en dinosaurprøve har velbevarede fjer, kan vi sammenligne dens arrangementer af melanosomer med dem fra levende fugle for at bestemme fjerpaletten, og en undersøgelse sidste år gjorde dette for den lille, fjedrede dinosaur Anchiornis . Det lignede en nutidig hakkespætte, analysen viste: for det meste sort med frynser af hvidt langs vingerne og en plask rød på hovedet.
Indtil videre er kun et eksemplar af Anchiornis blevet gendannet i fuld farve, men så mange yderligere prøver er blevet fundet, at paleontologer vil være i stand til at bestemme variationen i farve inden for arten, specifikt på udkig efter, om der var en forskel mellem hanner og hunner eller om den prangende røde farve muligvis passer sammen med fjerdragt. Gennem opdagelsen af dinosaurfarve kan vi muligvis forstå, hvad der var sexet for en Anchiornis .
Så hvor overlader alt dette mysteriet med Parring af Stegosaurus ? Med al den detaljerede og spidsige ornamentik kan vi forestille os, at hanlig Stegosaurus sænker deres hoveder og viftet med deres spidsede haler i luften for at forsøge at skræmme hinanden, med sejreren som kontrollerer territoriet og viser frem sin dygtighed. Ikke alle hunner vil blive imponeret - kvindelig valg bestemmer pynten så meget som konkurrence mellem mænd gør - men de, der er, vil parre sig med den dominerende mand. Al den buldrende, svajende og holdning tillader hunner at udslette de bedst egnede hanner fra de syge, svage eller uønskede, og efter alt dette romantiske teater kommer selve handlingen.
At finde ud af, hvordan Stegosaurus endda kunne have parret sig, er et stikkende emne. Hunnene var lige så godt pansrede som hanner, og det er usandsynligt, at hannerne monterede hunnerne bagfra. En anden teknik var nødvendig. Måske vinklede de så, at de vendte mave mod mave, nogle har gætt, eller måske, som antydet af Timothy Isles i et nyligt papir, mænd, der står væk fra stående hunner og støttes op (en ret vanskelig manøvre!). Den enkleste teknik, der endnu er foreslået, er, at hunnen lagde sig på hendes side, og hannen blev nærmet sig stående, hvorved man undgår alle disse plader og pigge. Stegosaurus- paret opnåede imidlertid bragden, men det var sandsynligvis kort - kun så længe som det var nødvendigt til udveksling af genetisk materiale. Al den energi og kræfter, fra voksende ornamenter til at imponere en potentiel makker, bare for et par flydende øjeblikke for at fortsætte artenes liv.
Brian Switek blogger på Dinosaur Tracking og er forfatteren af Written in Stone: Evolution, the Fossil Record og Our Place in Nature.