Размер, а не пол, определяет развитие рогов у гну

Признаки полового отбора можно обнаружить у некоторых животных спустя долгое время после их смерти.

Исследователи, используя коллекцию Музея естественной истории, обнаружили, что черепа гну демонстрируют признаки адаптации к конкуренции. Это открытие может помочь выявить схожие черты у вымерших видов.

Самки гну вовлечены в эволюционную "гонку вооружений", но ученые не уверены, почему.

Исследование черепов голубых гну показало, что половой отбор движет развитием рогов как у самцов, так и у самок. Удивительно, но при учете роста обоих полов не было обнаружено существенной разницы в форме их рогов.

Хотя самцы используют рога для конкуренции друг с другом, в настоящее время неясно, почему рога самок дают эволюционное преимущество. Это может отражать более широкую проблему исторического недостатка исследований самок по сравнению с самцами в биологии.

Доктор Эндрю Кнапп, соавтор исследования, говорит: "Это интересное открытие, потому что оно противоречит ожиданиям. Рога самцов и самок растут характерным образом, указывающим на половой отбор, но используются они не для одного и того же".

"В то время как самцы используют рога для борьбы за партнеров, мы не знаем, для чего они нужны самкам. Есть несколько теорий, но ничего определенного".

Результаты исследования, опубликованные в BMC Ecology and Evolution, также предполагают, что признаки полового отбора можно обнаружить у вымерших организмов, но отличить один пол от другого не всегда просто.

Что такое вторичные половые признаки?

Рога гну — пример вторичного полового признака. Это характеристики, которые не участвуют напрямую в репродуктивном процессе, но могут влиять на него.

Такие черты, как хвост павлина-самца, демонстрируют здоровье или жизнеспособность особи для потенциальных партнеров и конкурентов. Когда эти сигналы напрямую связаны со здоровьем особи или требуют больших затрат для производства, они считаются "честными сигналами".

Это означает, что такие характеристики демонстрируют отличительные модели роста, которые должны быть видны как у ныне живущих, так и у вымерших организмов.

"Признаки, используемые для демонстрации, такие как рога, обладают характеристикой, известной как положительная аллометрия: у более крупных животных эти черты пропорционально больше", — объясняет Эндрю. "У самцов полорогих есть эти признаки, как и примерно у половины самок".

Исследователи изучили, можно ли наблюдать эту закономерность, используя 75 черепов голубых гну (большинство из Музея). Каждый череп был оцифрован для расчета его точной 3D-формы.

Если рассматривать только форму, наблюдается четкое различие между формой рогов самцов и самок, при этом оба пола демонстрируют общую аллометрию. Однако эти различия исчезают при поправке на размер.

"Если посмотреть на распределение данных, небольшой самец по сути выглядит как самка", — говорит Эндрю. "Все животные проходят через один и тот же диапазон размеров, но самки, как правило, не вырастают до самых крупных размеров".

Это говорит о том, что самцы имеют отличительные рога только потому, что они, как правило, вырастают крупнее самок, и что рога обоих полов испытывают схожий уровень отбора.

Можно ли обнаружить половой отбор у вымерших животных?

Хотя эта работа открывает новые направления исследований для ученых, изучающих ныне живущих животных, она также дает возможности для исследователей вымерших видов.

Определение пола вымерших видов печально известно своей сложностью, особенно у таких животных, как динозавры. Нехватка и неполнота окаменелостей затрудняют идентификацию пола особи.

"Вполне возможно использовать эту технику для изучения вымерших животных", — говорит Эндрю. "Я участвовал в предыдущей работе, которая обнаружила очень похожую с рогами гну закономерность в воротнике протоцератопса, динозавра размером с овцу".

"Результаты этого исследования показывают, что мы не можем исключать половой отбор как объяснение этих закономерностей, даже если не можем отличить один пол от другого".

Сейчас Эндрю возвращается к изучению ныне живущих видов. Он с коллегой исследует эволюцию формы рогов у полорогих, чтобы выяснить, привел ли половой отбор к быстрому развитию этих характерных признаков.