Een sculptuur van Pentaceratops buiten het New Mexico Museum of Natural History and Science. Zou seksuele selectie de prominente ornamenten van deze dinosaurus kunnen verklaren? Foto door de auteur.
Niet-aviaire dinosaurussen waren raar. Dat is een van de redenen waarom we zoveel van ze houden. Er gaat niets boven een slanke hals Barosaurus, een prachtig gekuifde Dilophosaurus of rijkelijk versierde Pentaceratops die vandaag nog leven. Als zulke dinosaurussen iets waren, waren ze bizar, maar waarom waren ze zo vreemd? Elk geval vraagt om een eigen verklaring, en paleontologen hebben voortdurend gevochten of bepaalde ornamenten wapens, seksuele vertoningen of iets anders waren.
Volgens een in-press paper van Trends in Ecology & Evolution kunnen ten minste enkele rare dinosauruskenmerken het best worden begrepen in de context van partnerconcurrentie, partnerkeuze en seksuele signalering. Het artikel, door entomoloog Robert Knell en collega's, is het laatste in een langlopend debat over de vraag of seksuele selectie enige invloed had op het leven van dinosaurussen en hoe het kenmerk van dergelijke druk kan worden gedetecteerd.
Het debat is al jaren aan de gang maar is pas recentelijk intenser geworden. In een studie uit 2010 merkten paleontologen Kevin Padian en Jack Horner terecht op dat seksueel dimorfisme - of een aanzienlijk anatomisch verschil tussen de seksen - nooit afdoende is aangetoond bij niet-aviaire dinosauriërs. Het idee was voorgesteld voor een verscheidenheid aan dinosaurussen met behulp van een aantal skeletoriëntatiepunten, maar geen van de hypotheses is vastgelopen. Zelfs als er seksueel dimorfisme bestond onder dinosauriërs, missen we de steekproefomvang om het fenomeen te identificeren. Meer dan dat, Padian en Horner noemden het gebrek aan seksueel dimorfisme als een teken dat seksuele selectie waarschijnlijk geen belangrijk facet was in de oorsprong en aanpassing van bizarre dinosauruskenmerken. In plaats daarvan, veronderstelden de onderzoekers, ontwikkelden de verschillende horens, toppen, platen en andere ornamenten zich vanwege soortherkenning - het vermogen voor dinosaurussen om leden van hun eigen soort snel en gemakkelijk te identificeren.
Andere onderzoekers waren het daar niet mee eens. Knell en Scott Sampson hadden een korte uitwisseling op de dagboekpagina's met Padian en Horner. Dit werd gevolgd door een artikel van Dave Hone en co-auteurs die suggereerden dat wederzijdse seksuele selectie misschien het mysterie verklaart waarom dinosaurussen bizarre ornamenten hadden maar geen seksueel dimorfisme vertonen. Volgens deze hypothese kunnen zowel mannen als vrouwen de voorkeur geven aan partners met uitgebreide visuele signalen, en daarom zouden dezelfde prominente structuren in beide geslachten worden uitgedrukt. Dit soort seksuele selectie is gedocumenteerd in moderne aviaire dinosaurussen, maar is tot nu toe niet beschouwd als een verklaring voor de versiering van niet-aviaire dinosaurussen. Hoewel wederzijdse seksuele selectie niet is bewezen als een evolutionaire motor onder uitgestorven dinosaurussen, is het een mogelijkheid om te overwegen.
Het nieuwe artikel van Knell en co-auteurs maakt ook gebruik van moderne voorbeelden om te onderzoeken hoe we voorbeelden van seksuele selectie bij prehistorische soorten kunnen identificeren. Het artikel behandelt een grote verscheidenheid aan wezens, van ammonieten tot vogels, maar omdat dit het blog 'Dinosaur Tracking' is, zal ik me concentreren op hoe het argument van toepassing is op de altijd controversiële versieringen van niet-aviaire dinosaurussen.
Zoals de onderzoekers stellen, is er geen eenvoudige, veelzeggende manier om seksuele selectie te identificeren. Dit komt deels omdat veel vreemde structuren multifunctioneel zijn en structuren kunnen worden gecoöpteerd voor verschillende functies in de loop van hun evolutie. Denk aan sauropoden. De langwerpige nek van deze dinosaurussen stelde hen in staat om een brede strook groen te voeden, maar ze hadden ook kunnen worden gebruikt als visuele displays. Een grote vlezige nek is uitstekende advertentieruimte. In dit geval lijkt een voedingsvoordeel aan elke signaleringsfunctie te zijn voorafgegaan, maar de mozaïekachtige aard van de evolutie belemmert onze inspanningen om de invloed van verschillende, op elkaar inwerkende drukken uit elkaar te halen.
Toch zijn er een paar aanwijzingen die paleontologen kunnen helpen om mogelijke gevallen te identificeren waarin seksuele selectie in het diepe verleden speelde. Een mogelijke onderzoekslijn is seksueel dimorfisme, hoewel dit, zoals ik hierboven al zei, nog niet definitief is aangetoond bij dinosauriërs. (En, zoals Knell en co-auteurs beweren, soms kunnen de seksen verschillen om andere redenen dan seksuele selectie.) De manier waarop prominente vertoningen groeiden is een ander fenomeen dat de moeite waard is om te bekijken. We zouden verwachten dat functies die het verschil maken bij het paren alleen verschijnen als de dinosaurus seksuele volwassenheid nadert. Jeugdige en vermoedelijk seksueel onvolwassen, Lambeosaurus hebben niet de volledige toppen van oudere personen. Misschien is dit omdat de toppen seksuele signalen zijn die alleen groeien naarmate de dinosauriërs de paringsleeftijd naderen, hoewel het mogelijk is dat de ontwikkeling van toppen verband houdt met de algehele groei van het skelet van de dinosaurus.
De diversiteit - of ongelijkheid - van ornamentvormen tussen nauw verwante soorten kan ook belangrijk zijn. Zelfs nauw verwante soorten ceratopside dinosaurussen, merken Knell en medewerkers op, hadden zeer verschillende hoornvormen en -arrangementen. Dit kan een teken zijn van seksuele selectie door middel van competitie en partnerkeuze, maar, zoals Padian en Horner hebben opgemerkt, zou hetzelfde evolutiepatroon het resultaat kunnen zijn van selectie voor verschillende soorten. Ten slotte noemen Knell en co-auteurs 'kostbaarheid' als een andere potentiële indicator - als een eigenschap flitsend is, veel energie vereist om te groeien en ten koste komt van het overlevingspotentieel van het organisme, dan kan het een seksueel geselecteerde eigenschap zijn .
Het is duidelijk dat elke bewijsregel kanttekeningen bevat. Seksuele selectie kan zelfs bij levende soorten, veel minder uitgestorven soorten, moeilijk te identificeren zijn. Het zou vreemd zijn als seksuele selectie geen rol speelde in de evolutie van dinosaurussen, maar we blijven achter met de vraag hoe we de hypothese van seksuele selectie kunnen detecteren en testen. Paleontologen moeten zeer zorgvuldig hypothesen over bizarre structuren testen, waarbij ze zorgvuldig moeten opletten om concurrerende alternatieven te onderscheiden. Uiteindelijk kunnen paleontologen misschien alleen mogelijke scenario's identificeren voor de oorsprong en evolutie van bizarre kenmerken, maar studies van moderne soorten kunnen op zijn minst richtlijnen bieden voor waar onderzoekers op moeten letten.
Maar als we de visuele signalen van dinosaurussen echt willen begrijpen, hebben we betere steekproefgroottes nodig. We moeten weten hoe individuen van dezelfde soort van leven tot leven verschilden. Zonder deze anatomische basis zullen onderzoekers worden achtergelaten om te argumenteren vanuit een typologisch standpunt dat verkeerd kan interpreteren hoe bepaalde kenmerken met de leeftijd zijn veranderd en in de loop van de tijd zijn geëvolueerd. Denk aan het " Toroceratops " -debat - als Triceratops laat in het leven in een Torosaurus-vorm veranderde, hoogstwaarschijnlijk voorbij het begin van seksuele volwassenheid, zal dit zeker invloed hebben op hoe paleontologen visuele signalen van dinosaurussen onderzoeken en bespreken.
De invloed van seksuele selectie, of het ontbreken daarvan, zal ongetwijfeld nog enige tijd worden besproken. Maar, zoals Knell en zijn collega's concluderen, het onderzoeken van de mogelijke invloed van seksuele selectie in de prehistorie "is geen verloren of onmogelijke taak." Misschien ontdekken we nog wat sexy is voor een dinosaurus.
Zie voor meer informatie over dit onderzoek dit bericht van Dave Hone, een van de auteurs van het artikel.
Referentie:
Knell, R., Naish, D., Tomkins, J., Hone, D. (2012) Seksuele selectie bij prehistorische dieren: detectie en implicaties, Trends in Ecology & Evolution DOI: 10.1016 / j.tree.2012.07.015.
