Paleontologen zijn al lang gefascineerd door bizarre structuren op prehistorische dieren. De hoorns van Styracosaurus, het zeil van Dimetrodon, het wapen van Tupuxuara en meer - deze vreemde ornamenten roepen de vraag op: "waar werden die structuren voor gebruikt en hoe zijn ze geëvolueerd?" In een recent overzicht van de evolutie van dinosauriërs suggereerden paleontologen Kevin Padian en Jack Horner dat dergelijke structuren - althans onder dinosauriërs - vaak meer te maken hadden met soortherkenning dan met iets anders. Maar een andere nieuwe studie, door Joseph Tomkins, Natasha LeBas, Mark Witton, David Martill en Stuart Humphries in het tijdschrift American Naturalist, stelt dat opvallende ornamenten op andere prehistorische dieren mogelijk een rol hebben gespeeld in de manier waarop prehistorische dieren in paren samengingen.
Een van de meest populaire hypothesen voor de evolutie van grote, opzichtige structuren is dat ze werden gebruikt bij thermoregulatie (met andere woorden, om de lichaamstemperatuur te reguleren). Door zijn enorme zeil naar de ochtendzon te draaien, zou de Dimetrodon bijvoorbeeld sneller hebben kunnen opwarmen dan zijn prooi - het een voorsprong geven terwijl herbivoren nog steeds traag waren - en het had zijn zeil uit de zonnestralen kunnen draaien overtollige warmte afvoeren tijdens de warmste delen van de dag. Interessant is echter dat een van zijn plantenetende neven - Edaphosaurus - een vergelijkbaar zeil had, net als andere dieren in de loop van de prehistorie (inclusief de dinosaurussen Spinosaurus en Ouranosaurus ). De toppen van pterosauriërs hebben ook bewezen enigmatisch te zijn. Hun oorsprong en functie zijn toegeschreven aan alles, van thermoregulatie tot seksuele selectie tot hun gebruik als roeren om te sturen, maar welke van deze ideeën is correct?
De paleontologen achter de nieuwe studie keken naar gepubliceerde metingen van de fossiele geslachten Dimetrodon (een synapsid) en Pteranodon longiceps (een pterosaur). Er zijn genoeg exemplaren van beide gevonden om te zien hoe bepaalde eigenschappen - met name hun ornamenten - verschillen, en de wetenschappers keken hoe de vorm van die structuren veranderde met toenemende lichaamsgrootte. Als de zeilen van de synapsiden en de top van de pterosaurus bij grotere dieren verhoudingsgewijs groter leken te worden en twee verschillende geslachten konden worden onderscheiden op basis van de mate waarin de eigenschappen werden uitgedrukt, dan zou de evolutie van de eigenschappen kunnen op zijn minst gedeeltelijk worden toegeschreven aan seksuele selectie - de evolutie van bepaalde eigenschappen als gevolg van concurrentie om partners.
De resultaten van de studie bleken te bevestigen dat thermoregulatie niet de drijvende factor was achter de evolutie van de structuren in kwestie. In het geval van Pteranodon waren de toppen van grotere individuen onevenredig groot voor hun grootte, een bevinding in overeenstemming met wat de onderzoekers verwachtten onder de hypothese van seksuele selectie. Het uitzoeken van de relatie tussen zeilmaat en lichaamsgrootte in Dimetrodon was echter een beetje moeilijker. Er waren niet genoeg individuen van één soort om met elkaar te vergelijken, dus in plaats daarvan vergeleken de paleontologen metingen van zeven soorten. Op een vergelijkbare manier als Pteranodon, hadden grotere soorten Dimetrodon steeds grotere zeilen in vergelijking met hun lichaamsgrootte, wat volgens de auteurs suggereerde dat ook deze eigenschap seksueel was geselecteerd. (Ze hebben deze trend ook uitgebreid tot de door zeilen ondersteunde synapsid Edaphosaurus, die in dit artikel niet echt werd onderzocht.)
Het probleem met het detecteren van de invloed van seksuele selectie in het fossielenbestand is echter dat het moeilijk is om het te associëren met seksueel dimorfisme, of een aanzienlijk verschil in vorm tussen mannen en vrouwen. Als een eigenschap seksueel is geselecteerd, moet deze bij het ene geslacht prominenter voorkomen dan het andere, maar het geslacht van uitgestorven dieren bepalen is erg lastig. Er wordt meestal aangenomen dat individuen met spectaculaire ornamenten mannen zijn, maar exemplaren waarvan wordt aangenomen dat ze vrouwelijk zijn, kunnen echt een juveniel of zelfs een lid van een andere soort zijn. Desalniettemin stellen de wetenschappers dat de mate van topontwikkeling in grote Pteranodon longiceps zo sterk is dat deze alleen kan worden begrepen als een resultaat van seksuele selectie, vooral omdat andere concurrerende hypothesen (zoals het gebruik als roer) niet volhouden onderzoek. Wat Dimetrodon betreft, verwerpen de auteurs de hypothese dat de zeilen zijn geëvolueerd met het oog op thermoregulatie omdat zelfs kleine individuen - dieren zo klein dat de zeilen geen voordeel zouden bieden voor het snel opwarmen - grote zeilen hebben, en dus grote zeilen op steeds grotere dieren worden opnieuw geïnterpreteerd als een teken van seksuele selectie.
Wat de auteurs hieruit concluderen, is dat het wapen van Pteranodon en de zeilen van Dimetrodon en Edaphosaurus niet evolueerden om deze dieren te helpen hun lichaamstemperatuur te reguleren, maar in plaats daarvan sierornamenten waren die mogelijk werden gebruikt in de wedstrijd om stuurlieden. Hoe deze dieren deze organen gebruikten om met elkaar te concurreren, wordt in de studie niet besproken - hoewel co-auteur Joseph Tomkins in een BBC-nieuwsverhaal enkele speculaties aanbiedt - en verder onderzoek zal nodig zijn om deze hypotheses verder te testen. Als mannetjes en vrouwtjes van individuele soorten Pteranodon en Dimetrodon bijvoorbeeld konden worden onderscheiden, zou het een prachtige test zijn van de hypothesen in het nieuwe artikel, maar een dergelijke studie vereist een vollediger steekproef van deze uitgestorven dieren dan we nu hebben .
Tomkins, J., LeBas, N., Witton, M., Martill, D., & Humphries, S. (2010). Positieve allometrie en de prehistorie van seksuele selectie De Amerikaanse naturalist DOI: 10.1086 / 653001
