science >> Wetenschap >  >> Biologie

Grootte, niet geslacht, is de sleutel tot de ontwikkeling van gnoeshoorns

Blauwe gnoes zijn herbivoren die voorkomen in zuidelijk Afrika. Krediet:Efimova Anna/Shutterstock

De kenmerken van seksuele selectie kunnen bij sommige dieren worden gevonden lang nadat ze zijn gestorven.

Onderzoekers die de collectie van het Natural History Museum gebruikten, ontdekten dat schedels van gnoes tekenen van aanpassing aan competitie vertoonden - een bevinding die zou kunnen helpen vergelijkbare kenmerken van uitgestorven soorten aan het licht te brengen.

Vrouwelijke gnoes zijn verwikkeld in een evolutionaire wapenwedloop, maar wetenschappers weten niet precies waarom.

Onderzoekers die schedels van blauwe gnoes bestudeerden, ontdekten dat seksuele selectie de ontwikkeling van hoorns bij zowel mannen als vrouwen stimuleert. Verrassend genoeg was er, wanneer rekening werd gehouden met de groei van beide geslachten, geen significant verschil tussen de vorm van hun hoorns.

Terwijl mannetjes hun hoorns gebruiken om met elkaar te concurreren, is het momenteel onzeker waarom de hoorns van vrouwtjes een evolutionair voordeel bieden. Dit kan een weerspiegeling zijn van bredere problemen over het historische gebrek aan studie van vrouwelijke dieren door biologen in vergelijking met mannen.

Dr. Andrew Knapp, een museumwetenschapper die co-auteur was van een studie waarin deze resultaten worden beschreven, zegt:"Dit is een interessante bevinding omdat het niet is wat we zouden verwachten. Mannelijke en vrouwelijke hoorns groeien op een karakteristieke manier die wijst op seksuele selectie, maar ze worden niet voor hetzelfde gebruikt."

"Terwijl mannetjes hun hoorns gebruiken om te wedijveren om partners, weten we niet waar vrouwtjes ze voor gebruiken. Er zijn een paar theorieën, maar niets zeker."

De bevindingen van de studie, gepubliceerd in BMC Ecology and Evolution , suggereren ook dat seksuele selectie kan worden gedetecteerd in uitgestorven organismen, maar dat het niet altijd duidelijk is om verschillende geslachten van elkaar te onderscheiden.

Wat zijn secundaire seksuele eigenschappen?

De hoorns van gnoes zijn een voorbeeld van een secundaire seksuele eigenschap, dit zijn kenmerken die niet direct betrokken zijn bij het voortplantingsproces, maar er wel invloed op kunnen hebben.

In het onderzoek werden schedels van blauwe gnoes uit de collectie van het museum gebruikt. Krediet:Andy Knapp

Eigenschappen zoals de staart van een mannelijke pauw, of het opblaasbare membraan van een kaprob, kunnen de gezondheid of mannelijkheid van een individu aantonen aan potentiële partners en concurrenten.

Wanneer deze signalen direct verband houden met de gezondheid van een persoon, of veel moeite kosten om ze te produceren, worden ze als 'eerlijke signalen' beschouwd omdat ze voor zwakkere dieren moeilijk of niet lonend zijn om ze te vervalsen.

Dit betekent dat deze kenmerken kenmerkende groeipatronen vertonen die zichtbaar zouden moeten zijn in zowel levende als uitgestorven organismen.

"Kenmerken zoals hoorns die worden gebruikt voor weergave vertonen een kenmerk dat bekend staat als positieve allometrie, waarbij grotere dieren verhoudingsgewijs grotere eigenschappen hebben", legt Andy uit. "Mannelijke runderen hebben allemaal deze eigenschappen, maar ongeveer de helft van de vrouwtjes ook."

"Deze eigenschappen worden sterk geselecteerd bij mannen om hen te helpen concurreren, dus bij vrouwen zouden we verwachten dat er een substantieel verschil in deze druk zou zijn."

De onderzoekers onderzochten of dit patroon kon worden waargenomen met 75 schedels van blauwe gnoes, waarvan het overgrote deel afkomstig was uit het museum. Elke schedel werd gedigitaliseerd, waarbij de afmetingen werden gebruikt om de precieze 3D-vorm te berekenen.

Wanneer alleen de vorm wordt beschouwd, is er een duidelijk onderscheid tussen de hoornvorm van mannen en vrouwen, waarbij beide geslachten een gedeelde allometrie vertonen. Deze verschillen verdwijnen echter wanneer gecorrigeerd wordt voor grootte.

"Als je kijkt naar de distributie van de gegevens, ziet een kleine man er in alle opzichten uit als een vrouw", zegt Andy. "Alle dieren passeren hetzelfde groottebereik, maar vrouwtjes groeien over het algemeen niet naar het grootste uiteinde van het spectrum."

Het suggereert dat mannetjes alleen onderscheidende hoorns hebben omdat ze de neiging hebben groter te worden dan vrouwtjes, en dat de hoorns van beide geslachten vergelijkbare selectieniveaus ervaren.

Er is gesuggereerd dat selectie voor vrouwelijke hoorns verband zou kunnen houden met de verdediging van roofdieren, het bestrijden van andere vrouwtjes of zelfs het nabootsen van mannen, maar het bewijs voor deze theorieën is momenteel beperkt.

De schedels werden gedigitaliseerd om de 3D-vorm van de schedel van elk individu te meten. Krediet:Andy Knapp

Kan seksuele selectie worden gedetecteerd bij uitgestorven dieren?

Hoewel dit artikel nieuwe onderzoekslijnen biedt voor wetenschappers die levende dieren bestuderen, biedt het ook kansen voor onderzoekers die uitgestorven soorten bestuderen.

Het identificeren van het geslacht van uitgestorven soorten is notoir moeilijk, vooral bij dieren zoals de dinosaurussen. Een gebrek aan fossielen, die vaak onvolledig zijn, maakt het moeilijk om vast te stellen of een persoon een man of een vrouw was.

Factoren die wetenschappers die levende dieren bestuderen, kunnen gebruiken, zoals seksueel dimorfisme, worden vaak gecompliceerd door overlappingen in lichaamsgrootte en andere kenmerken.

Alleen zeer ondubbelzinnige kenmerken zoals de aanwezigheid van geconserveerde eieren in de baarmoeder of kenmerken met directe parallellen met levende dieren, zoals het gewei van Megaloceros, kunnen helpen om het geslacht van een persoon te identificeren.

Het is even moeilijk om een ​​kenmerk te identificeren dat seksuele selectie ondergaat, aangezien andere rollen, zoals identificatie van soorten, ook hun snelle evolutie zouden kunnen verklaren. Het nieuwe onderzoek kan echter bijdragen aan argumenten voor of tegen een functie die op deze manier wordt gebruikt.

"Het is heel goed mogelijk om deze techniek te gebruiken om uitgestorven dieren te onderzoeken", zegt Andy. "Ik ben betrokken geweest bij eerder werk waarbij een patroon werd gevonden dat sterk lijkt op de hoorns van de gnoes in de kraag van Protoceratops, een dinosaurus ter grootte van een schaap."

"De bevindingen van deze studie suggereren dat we seksuele selectie als verklaring voor deze patronen niet kunnen uitsluiten, zelfs als we geen onderscheid kunnen maken tussen de geslachten."

Voorlopig keert Andy echter terug naar het land van levende soorten. Hij en een collega onderzoeken de evolutie van de hoornvorm bij runderen om te zien of seksuele selectie heeft geleid tot de snelle ontwikkeling van deze karakteristieke kenmerken. + Verder verkennen

De franjes van dinosaurussen waren waarschijnlijk het resultaat van seksuele selectie

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan het Natural History Museum. Lees hier het originele verhaal.