Mannetjesleeuwen hebben meestal manen. Mannelijke pauwen hebben zes meter lange staartveren. Vrouwelijke adelaars en haviken kunnen ongeveer 30% groter zijn dan mannetjes. Maar als je alleen de fossielen van deze dieren had om van af te gaan, het zou moeilijk zijn om met zekerheid te zeggen dat die verschillen het gevolg waren van het geslacht van de dieren. Dat is het probleem waarmee paleontologen worden geconfronteerd:het is moeilijk te zeggen of dinosaurussen met verschillende kenmerken aparte soorten waren, verschillende leeftijden, mannetjes en vrouwtjes van dezelfde soort, of gewoon gevarieerd op een manier die niets met seks te maken had. Veel van het werk dat probeert om verschillen tussen mannelijke en vrouwelijke dinosaurussen aan te tonen, is niet overtuigend gebleken. Maar in een nieuwe krant wetenschappers laten zien hoe met een ander soort statistische analyse vaak de mate van seksuele variatie in een dataset van fossielen kan worden geschat.

"Het is een geheel nieuwe manier om naar fossielen te kijken en de waarschijnlijkheid te beoordelen dat de eigenschappen die we zien correleren met seks, " zegt Evan Saitta, een onderzoeksmedewerker bij Chicago's Field Museum en de hoofdauteur van het nieuwe artikel in de Biologisch tijdschrift van de Linnean Society . "Dit artikel maakt deel uit van een grotere soort revolutie over het gebruik van statistiek in de wetenschap, maar toegepast in de context van paleontologie."

Tenzij je een dinosaurusskelet vindt dat de versteende eieren bevat die het zou gaan leggen, of een soortgelijke dode weggeefactie, het is moeilijk om zeker te zijn van het geslacht van een individuele dinosaurus. Maar veel vogels de enige levende dinosaurussen, verschillen gemiddeld veel tussen mannen en vrouwen, een fenomeen dat seksueel dimorfisme wordt genoemd. Neven en nichten van dinosaurussen, de krokodilachtigen, ook seksueel dimorfisme vertonen. Het spreekt dus voor zich dat bij veel soorten dinosauriërs, mannetjes en vrouwtjes zouden in verschillende eigenschappen van elkaar verschillen.

Maar niet alle verschillen bij dieren van dezelfde soort zijn gekoppeld aan hun geslacht. Bijvoorbeeld, in mensen, gemiddelde lengte is gerelateerd aan seks, maar andere eigenschappen zoals oogkleur en haarkleur komen niet netjes overeen met mannen versus vrouwen. We weten vaak niet precies hoe de eigenschappen die we bij dinosaurussen zien zich verhouden tot hun geslacht, of. Aangezien we niet weten of, zeggen, grotere dinosaurussen waren vrouwelijk, of dinosaurussen met grotere kammen op hun hoofd mannelijk waren, Saitta en zijn collega's zochten naar patronen in de verschillen tussen individuen van dezelfde soort. Om dat te doen, ze onderzochten metingen van een heleboel fossielen en moderne soorten en deden veel wiskunde.

Andere paleontologen hebben geprobeerd om seksueel dimorfisme in dinosaurussen te zoeken met behulp van een vorm van statistiek (de zogenaamde significantietesten, for all you stats nerds) waar je al je datapunten verzamelt en vervolgens de waarschijnlijkheid berekent dat die resultaten door puur toeval kunnen zijn ontstaan ​​in plaats van een werkelijke oorzaak (zoals hoe artsen bepalen of een nieuw medicijn nuttiger is dan een placebo). Dit soort analyse werkt soms voor grote, schone datasets. Maar, zegt Saitta, "met veel van deze dinosaurusproeven, onze gegevens zijn behoorlijk slecht" - er zijn niet zoveel fossiele exemplaren, of ze zijn onvolledig of slecht bewaard gebleven. Met behulp van significantietesten in deze gevallen, Saitta betoogt, resulteert in veel valse negatieven:aangezien de steekproeven klein zijn, er is een extreme hoeveelheid variatie tussen de geslachten nodig om een ​​positief testresultaat te veroorzaken. (Het testen van significantie is niet alleen een overweging voor paleontologen - zorgen over een "replicatiecrisis" hebben onderzoekers in psychologie en geneeskunde geplaagd, waar bepaalde studies moeilijk te reproduceren zijn.)

In plaats daarvan, Saitta en zijn collega's experimenteerden met een andere vorm van statistieken, effectgroottestatistieken genoemd. Effectgroottestatistieken zijn beter voor kleinere datasets omdat het probeert de mate van sekseverschillen te schatten en de onzekerheid in die schatting te berekenen. Deze alternatieve statistische methode houdt rekening met natuurlijke variaties zonder dimorfisme te beschouwen, aangezien zwart-of-wit-veel seksuele dimorfismen subtiel kunnen zijn. Co-auteur Max Stockdale van de Universiteit van Bristol schreef de code om de statistische simulaties uit te voeren. Saitta en zijn collega's uploadden metingen van dinosaurusfossielen naar het programma, en het leverde schattingen op van body mass dimorfisme en foutbalken in die schattingen die eenvoudigweg zouden zijn afgewezen met behulp van significantietests.

"We hebben laten zien dat als je deze paradigmaverschuiving in de statistiek overneemt, waarbij je probeert de omvang van een effect te schatten en daar foutbalken omheen plaatst, je kunt vaak een redelijk nauwkeurige schatting maken van seksuele variatie, zelfs als het geslacht van de individuen onbekend is, ' zegt Sita.

Bijvoorbeeld, Saitta en zijn collega's ontdekten dat in de dinosaurus Maiasaura, volwassen exemplaren variëren sterk in grootte, en de analyses tonen aan dat deze waarschijnlijker overeenkomen met seksuele variatie dan verschillen die worden waargenomen bij andere dinosaurussoorten. Maar hoewel de huidige gegevens suggereren dat het ene geslacht ongeveer 45% groter was dan het andere, ze kunnen niet zien of de grotere mannetjes of vrouwtjes zijn.

Hoewel er nog veel werk aan de winkel is, Saitta zegt verheugd te zijn dat de statistische simulaties zulke consistente resultaten gaven, ondanks de beperkingen van de fossiele gegevens.

"Seksuele selectie is zo'n belangrijke motor van evolutie, en ons te beperken tot ineffectieve statistische benaderingen schaadt ons vermogen om de paleobiologie van deze dieren te begrijpen, " zegt hij. "We moeten rekening houden met seksuele variatie in het fossielenbestand."

"Ik ben blij om een ​​kleine rol te spelen in dit soort statistische revolutie, " voegt hij eraan toe. "Effectgroottestatistieken hebben een grote impact op psychologisch en medisch onderzoek, dus om het toe te passen op dinosaurussen en paleontologie is echt cool."