Шейные воротники динозавров, вероятно, были результатом полового отбора
Почему у динозавров эволюционировало такое огромное разнообразие гребней и воротников на черепах, долгое время оставалось загадкой. Новое исследование с использованием современных технологий и анализа данных по-новому взглянуло на вопрос, могли ли некоторые из этих черт быть результатом полового отбора.
Особенно известны своими воротниками цератопсиды, такие как Triceratops. Роль этих броских украшений давно обсуждается. Выдвигались теории об их использовании для защиты, терморегуляции или распознавания сородичей. Четвертая теория, впервые предложенная палеонтологом Францем Нопской в начале XX века, предполагает, что они играли роль в половом отборе — когда признаки развиваются, потому что нравятся особям противоположного пола.
Доказать эту теорию для вымерших существ сложно из-за малочисленности окаменелостей. Доктор Эндрю Кнапп из Музея применил современный анализ к черепам одного вида цератопсид — Protoceratops, который не имел рогов, но обладал большим воротником. Размером с крупную овцу, этот хорошо изученный вид обитал на территории современной пустыни Гоби.
Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the Royal Society B, показало, что воротник Protoceratops, вероятно, эволюционировал в результате социального поведения внутри вида, а не, например, для защиты. Однако однозначно утверждать, что это был именно половой отбор, сложно.
Сложный отбор
Признаки у современных видов в основном эволюционируют в результате естественного отбора, повышая выживаемость. Однако существует и другая сила — половой отбор, когда признаки развиваются благодаря конкуренции с особями своего пола и выбору особями противоположного пола (как хвост павлина).
Различия между самцами и самками внутри вида называются половым диморфизмом. Однако половой отбор часто сложнее: иногда оба пола обладают яркими признаками для демонстрации здоровья, как у топорка, что не приводит к диморфизму.
Детальный взгляд на Protoceratops
Эндрю Кнапп проанализировал 3D-сканы 30 полных черепов Protoceratops — это крупнейший полный 3D-набор для одного вида динозавров, от детенышей до взрослых особей. Ученые сравнили, как изменялась форма черепа и воротника по мере роста, искали признаки полового отбора.
У живых существ признаки, подверженные половому отбору (например, рога оленя), часто демонстрируют особую модель роста — положительную аллометрию. Это означает, что признак растет непропорционально быстро по сравнению с другими чертами, подчеркивая размер и зрелость особи.
Рост воротника Protoceratops соответствовал этой модели, указывая на его возможную связь с половым отбором. Однако команда не обнаружила явного полового диморфизма у этого вида.
Это могло быть связано с его отсутствием, минимальными различиями (например, в размере тела) или признаками, которые не сохраняются в окаменелостях (например, окраской).
Таким образом, хотя воротники цератопсид, вероятно, связаны с половым отбором, окончательно доказать это для вымерших животных невозможно — нельзя проверить, давали ли эти признаки преимущество в размножении.
Исследователи пришли к выводу, что воротники были результатом более общего социо-сексуального отбора, который включает и другие формы социального поведения, связанные с такими украшениями.
На практике многие «полово отобранные» признаки выполняют дополнительные функции, например, установление доминирования в популяции, что улучшает доступ к ресурсам. Границы между половым и социальным отбором размыты, и социальный отбор также часто является важным фактором.