En skulptur af Pentaceratops uden for New Mexico Museum of Natural History and Science. Kunne seksuel udvælgelse redegøre for de prominente ornamenter i denne dinosaur? Foto af forfatteren.
Ikke-aviær-dinosaurer var underlige. Det er en af grundene til, at vi elsker dem så meget. Der er ikke noget som en slankhalset Barosaurus, en smukt crested Dilophosaurus eller overdådigt ornamenterede Pentaceratops i live i dag. Hvis sådanne dinosaurer var noget, var de bizarre, men hvorfor var de så mærkelige? Hver sag kræver sin egen forklaring, og paleontologer har løbende tosset om, hvorvidt bestemte ornamenter var våben, seksuelle skærme eller noget andet.
I henhold til et pressemeddelelse fra Trends in Ecology & Evolution, kan i det mindste nogle underlige dinosaurfunktioner bedst forstås i sammenhæng med mate-konkurrence, mate-valg og seksuel signalering. Papiret af entomolog Robert Knell og kolleger er det seneste i en langvarig debat om, hvorvidt seksuel udvælgelse havde nogen indflydelse på dinosaurusliv, og hvordan man kan opdage kendetegn ved sådant pres.
Debatten har pågået i årevis, men er for nylig steget i intensitet. I en undersøgelse fra 2010 bemærkede paleontologer Kevin Padian og Jack Horner med rette, at seksuel dimorfisme - eller en betydelig anatomisk forskel mellem kønnene - aldrig er blevet demonstreret endeligt blandt ikke-aviære dinosaurier. Ideen var blevet foreslået til en række forskellige dinosaurer ved hjælp af et antal skelettemærker, men ingen af hypoteserne har sat sig fast. Selv hvis der eksisterede seksuel dimorfisme blandt dinosaurer, mangler vi prøvestørrelsen til at identificere fænomenet. Mere end det citerede Padian og Horner manglen på seksuel dimorfisme som et tegn på, at seksuel selektion sandsynligvis ikke var en vigtig facet i oprindelsen og ændringen af bizarre dinosaurfunktioner. I stedet for antog forskerne, at de forskellige horn, kam, plader og andre ornamenter udviklede sig på grund af artsgenkendelse - dinosaurernes evne til hurtigt og nemt at identificere medlemmer af deres egen art.
Andre forskere var uenige. Knell og Scott Sampson havde en kort udveksling i tidsskriftssiderne med Padian og Horner. Dette blev efterfulgt af et papir af Dave Hone og medforfattere, der antydede, at gensidig seksuel udvælgelse muligvis kunne forklare mysteriet om, hvorfor dinosaurier havde bizarre ornamenter, men ikke ser ud til at udvise seksuel dimorfisme. Under denne hypotese foretrækker både mænd og kvinder muligvis kammerater med detaljerede visuelle signaler, og derfor vil de samme fremtrædende strukturer blive udtrykt hos begge køn. Denne form for seksuel udvælgelse er blevet dokumenteret i moderne aviær-dinosaurier, men indtil nu er det ikke blevet betragtet som en forklaring på pynten med ikke-aviær-dinosaurier. Selvom gensidig seksuel selektion ikke er blevet bevist som en evolutionsdriver blandt uddøde dinosaurer, er det en mulighed værd at overveje.
Den nye artikel af Knell og medforfattere trækker også på moderne eksempler for at undersøge, hvordan vi kan identificere eksempler på seksuel selektion blandt forhistoriske arter. Papiret dækker en lang række væsner, fra ammonitter til fugle, men da dette er bloggen "Dinosaur Tracking", vil jeg fokusere på, hvordan argumentet gælder de stadigt kontroversielle pryd af ikke-avianske dinosaurier.
Som forskerne siger, er der ingen enkel, fortællende måde at identificere seksuel selektion på. Dette skyldes delvis, at mange mærkelige strukturer er multifunktionelle, og strukturer kan være valgt til forskellige funktioner i løbet af deres udvikling. Tænk på sauropoder. Disse langstrakte halse af disse dinosaurer gjorde det muligt for dem at fodre over et stort grønt skår, men de kunne også have været brugt som visuelle skærme. En stor kødfuld hals er førsteklasses reklameplads. I dette tilfælde ser det ud til, at en fodringsfordel er gået forud for enhver signalfunktion, men evolutionens mosaiske natur hindrer vores bestræbelser på at drille fra hinanden indflydelsen fra forskellige samspillende pres.
Alligevel er der et par spor, der kan hjælpe paleontologer med at identificere mulige tilfælde, hvor seksuel selektion spillede i den dybe fortid. En mulig undersøgelseslinje er seksuel dimorfisme, skønt, som jeg sagde ovenfor, dette endnu ikke er blevet demonstreret endeligt i dinosaurier. (Og som Knell og medforfattere argumenterer, kan kønnene undertiden afvige af andre grunde end seksuel udvælgelse.) Den måde, prominent promoverede skærme voksede på, er et andet fænomen værd at undersøge. Vi kunne forvente, at funktioner, der gør en forskel i parring, kun vil vises, når dinosaurien nærmet sig seksuel modenhed. Ung, og formodentlig seksuelt umoden, har Lambeosaurus ikke de fulde sprængninger af ældre individer. Måske er det fordi crests er seksuelle signaler, der kun vokser, når dinosaurerne nærmer sig parringsalderen, selvom det er muligt, at udviklingen af crests er relateret til den samlede vækst af dinosaurens skelet.
Mangfoldigheden - eller forskellen - i ornamentformer blandt nært beslægtede arter kan også være vigtig. Selv tæt beslægtede arter af ceratopsid dinosaurer, Knell og kollaboratører, havde meget forskellige hornformer og arrangementer. Dette kunne være et tegn på seksuel udvælgelse ved hjælp af konkurrence og kompisvalg, men som Padian og Horner påpegede, kunne det samme evolutionære mønster være resultatet af udvælgelse for forskellige arter. Endelig nævner Knell og medforfattere "omkostning" som en anden potentiel indikator - hvis en egenskab er prangende, kræver en hel del energi til at vokse og kommer til en pris for organismenes overlevelsespotentiale, kan det være et seksuelt udvalgt træk .
Naturligvis leveres hver beviser med advarsler. Seksuel selektion kan være vanskelig at identificere, selv blandt levende arter, langt mindre uddøde. Det ville være mærkeligt, hvis seksuel udvælgelse ikke spillede nogen rolle i dinosaur-evolutionen, men vi står tilbage med spørgsmålet om, hvordan man finder og tester hypotesen om seksuel udvælgelse. Paleontologer skal nøje teste hypoteser om bizarre strukturer og være nøje opmærksomme på at skelne mellem konkurrerende alternativer. I sidste ende kan paleontologer kun være i stand til at identificere mulige scenarier for oprindelsen og udviklingen af bizarre træk, men undersøgelser af moderne arter kan i det mindste give retningslinjer for, hvad forskere skal se ud for.
Hvis vi virkelig vil forstå dinosaurernes visuelle signaler, har vi imidlertid brug for bedre prøvestørrelser. Vi er nødt til at vide, hvordan individer af den samme art varierede fra den ene livsfase til den næste. Uden dette anatomiske fundament, vil forskerne overlade at argumentere fra et typologisk synspunkt, der kan misforstå, hvordan bestemte træk ændrede sig med alderen og udviklede sig over tid. Husk på " Toroceratops " -debatten - hvis Triceratops ændrede sig til en Torosaurus-form sent i livet, sandsynligvis ud over begyndelsen af seksuel modenhed, vil det bestemt påvirke, hvordan paleontologer undersøger og diskuterer dinosaur-visuelle signaler.
Indflydelsen af seksuel udvælgelse eller mangel herpå vil utvivlsomt blive drøftet i nogen tid fremover. Men som Knell og kolleger konkluderer, at undersøge den mulige indflydelse af seksuel selektion i forhistorien "hverken er en forladt eller umulig opgave." Vi kan muligvis endnu finde ud af, hvad der er sexet for en dinosaur.
For mere om denne undersøgelse, se dette indlæg af Dave Hone, en af papirets forfattere.
Reference:
Knell, R., Naish, D., Tomkins, J., Hone, D. (2012) Seksuel selektion hos forhistoriske dyr: påvisning og implikationer, Trends in Ecology & Evolution DOI: 10.1016 / j.tree.2012.07.015.
