Почему воротники заводили самок динозавров

Часть популярности динозавров связана с их удивительной, причудливой внешностью. Это и Stegosaurus с известным рядом пластин на спине, и Triceratops с его гигантским воротником на черепе, и «утконосые» гадрозавры с их своеобразными и разнообразными гребнями.

Палеонтологи много лет пытаются расшифровать функцию этих экстравагантных черт. Пластины Stegosaurus описывали как способ регуляции температуры тела, и даже предполагалось, что гребень гадрозавра мог быть своего рода дыхательной трубкой.

В последнее время всё чаще подобные черты рассматривают так же, как увеличенные плавники самцов сиамских бойцовых рыбок или перья райских птиц. Их лучше всего объяснять как признаки, которые эволюционировали не потому, что повышают выживаемость, а потому, что повышают успех в спаривании у их носителя. Мы с коллегами из Лондонского университета королевы Марии нашли то, что, как мы считаем, является одними из лучших доказательств того, что необычные черты динозавров в первую очередь использовались именно таким образом.

Половой отбор

«Половой отбор» объясняет, как у животных могут эволюционировать черты, которые могут даже снижать выживаемость их носителя. Например, у некоторых самцов птиц, таких как вдовушки или фазаны, есть необычайно длинные хвостовые перья, требующие много белка для роста и снижающие способность птицы летать. Поскольку самки этих видов выбирают самцов с самыми длинными хвостами, чтобы те стали отцами их птенцов, у этих самцов самая высокая эволюционная приспособленность, несмотря на то, что их украшения фактически являются обузой.

Теперь мы знаем, что половой отбор — движущая сила подавляющего большинства экстравагантных, декоративных и эффектных черт, которые мы находим в животном мире. Это заставляет всё больше палеонтологов задаваться вопросом, не стоял ли половой отбор и за явно декоративными чертами, которые мы находим у многих вымерших видов.

Проблема в том, что крайне сложно определить, давало ли какое-то конкретное свойство вымершего доисторического животного преимущество в брачных играх. Более того, есть примеры, когда казавшиеся бесполезными черты животных оказывались имеющими «обычные» функциональные роли, например, выступающие морды веслоносов, используемые как сенсорные органы. Если мы просто решим, что всё странное и необъяснимое на окаменелости динозавра должно было возникнуть в результате полового отбора, мы рискуем неверно истолковать странно выглядящие, но функциональные черты этих древних животных, и по этой причине палеонтологи избегали использовать половой отбор в качестве объяснения эволюции экстравагантных черт.

Один из способов попытаться выяснить, эволюционировала ли черта в результате полового отбора, — изучить её размер по сравнению с остальным телом животного. Когда что-то пропорционально увеличивается по мере роста животного, мы говорим, что это имеет положительную аллометрию. Хотя это и не универсальное правило, похоже, существует сильная тенденция к тому, чтобы черты, возникшие в результате полового отбора, особенно те, что служат сигналами для привлечения самок или запугивания соперников, были положительно аллометричными. Положительная аллометрия также довольно редка среди черт, не подверженных половому отбору.

Измерить аллометрию этих экстравагантных черт у динозавров для многих видов невозможно, поскольку большинство вымерших животных известны по одной или нескольким окаменелостям. Полные экземпляры динозавров — исключение, и даже отличить самцов от самок сложно. Один из немногих видов, по которому у нас есть приличное количество образцов, — это динозавр Protoceratops andrewsi. Этот меньший родственник знаменитого Triceratops имел череп, удлинённый в большой воротник.

Мы с коллегами смогли собрать набор из 37 окаменелостей Protoceratops разного размера — от крошечных детёнышей до самых крупных взрослых особей. Измерив черепа образцов, мы обнаружили, что у более крупных Protoceratops были пропорционально более длинные и широкие воротники — положительная аллометрия. Более того, у более крупных животных, казалось, были воротники, которые шире расходились вокруг головы, тогда как у более мелких животных они были почти плоскими и прилегали к шее.

Красочные животные

Эта информация убедительно подтверждает идею о том, что воротники этих животных, а по аналогии и других родственных динозавров, были в первую очередь сигналом для других представителей их вида. Скорее всего, они были связаны со спариванием, хотя мы не можем исключить и другие функции, такие как установление социальной иерархии (чем больше воротник, тем важнее динозавр в группе).

Динозавров часто реконструируют как медлительных серых гигантов. Если мы начнём думать о них как об активных животных со сложной социальной жизнью, то, возможно, нам стоит отойти от этой картины. Если эти воротники в основном использовались как сигналы, возможно, они были такими же красочными, как и похожие черты у современных птиц.

У Protoceratops было несколько других необычных черт, которые также могли быть вовлечены в сигнализацию и либо привлечение партнёров, либо установление социального положения. У них были удивительно длинные зубы, а на их хвостовых позвонках сверху есть длинные отростки, что означает, что они были высокими и, вероятно, заметными. Учитывая эти особенности, мы можем начать представлять этих динозавров социальными, активными и ярко окрашенными, а не скучными увальнями, о которых мы привыкли думать.