Новий аналіз викопних черепів давнього ссавця Uintatherium anceps змушує переглянути один із найвідоміших прикладів статевого диморфізму в палеонтології. Дослідження, описане на сайті SciTechDaily, показало, що відмінності між самцями та самками цих тварин, ймовірно, були значно менш разючими, ніж вважалося десятиліттями.
Uintatherium anceps — великий рогатий ссавець, що з’явився близько 58 мільйонів років тому, менш ніж через 10 мільйонів років після падіння астероїда, який знищив нонавіальних динозаврів. Ці тварини з масивними черепами, рогами та великими іклами залишалися у викопному літописі приблизно 20 мільйонів років і довго вважалися «класикою» сильного статевого диморфізму: нібито самці були значно більшими та мали набагато виразніші роги й ікла, ніж самки.
Як зламаний зуб привів до переосмислення «класичного» прикладу
Робота почалася з доволі буденної задачі. Аспірант Інституту біорізноманіття та Музею природної історії Університету Канзасу Кевін Малкей (Kevin Mulcahy) разом зі своїм науковим керівником К. Крістофером Бірдом (K. Christopher Beard) намагалися ідентифікувати зламаний верхній корінний зуб, знайдений під час польових робіт у Монтані. Підозрюючи, що він належить юнтатерію, вони вирушили до Американського музею природної історії в Нью-Йорку, щоб порівняти його з іншими зразками.
У музеї зберігаються цілі полиці черепів Uintatherium, деякі з яких майже метрової довжини. Розглядаючи ці знамениті зразки, Малкей звернув увагу на велику різноманітність форм, яка, однак, не виглядала «бінарною» — тобто такою, що чітко розпадається на дві групи, як очікували б при різкому поділі на самців і самок.
Це спостереження підштовхнуло дослідника до систематичних вимірювань. Спершу він просто «на око» збирав дані за допомогою лінійки, а згодом розширив вибірку, додавши виміри з інших колекцій. У підсумку було проаналізовано близько 30 черепів Uintatherium anceps.
Статистика не побачила двох чітких груп
Малкей застосував лінійну морфометрію — аналіз розмірів і пропорцій кісток — щоб перевірити, чи утворюють вимірювання черепів двомодальний розподіл (дві окремі «вершини» на графіку), як це очікується при сильному статевому диморфізмі. Якщо самці значно більші за самок і мають іншу будову черепа, дані зазвичай групуються в два статистично відмінні кластери.
Однак попередні результати не показали чіткого поділу. Не було однієї групи явно більших черепів із масивнішими рогами та іклами й іншої — помітно менших. Розподіл виявився радше одномодальним, із безперервним спектром варіацій, а не двома розділеними «хвилями».
Розширений аналіз виявив лише слабкі натяки на можливий диморфізм, але нічого однозначного. Це змусило дослідника замислитися: можливо, сам метод не здатен надійно виявляти статеві відмінності у викопних тварин, де стать окремих екземплярів невідома.
Перевірка на сучасних бізонах
Щоб перевірити надійність статистичних підходів, Малкей застосував ті самі методи до сучасних бізонів — великих рогатих травоїдних, для яких відомо, які черепи належать самцям, а які самкам. Бізони мають подібну до юнтатеріїв екологію та також вирізняються великими рогами.
У випадку бізонів сигнали статевого диморфізму виявилися дуже чіткими: вимірювання майже ідеально розділялися на дві групи, де самці були найбільш подібні до самців, а самки — до самок. Це показало, що методика здатна виявляти виразні статеві відмінності, коли вони справді є.
На цьому тлі відсутність такого ж ясного поділу у Uintatherium anceps виглядає показовою. Дослідження не доводить, що самці й самки були абсолютно однаковими, але воно не підтримує уявлення про «гіпермаскулінних» самців із набагато більшими рогами та іклами, яке довго вважалося майже очевидним.
Як вікторіанські уявлення вплинули на інтерпретацію викопних
Малкей припускає, що традиційне трактування юнтатеріїв як яскравого прикладу статевого диморфізму могло частково виникнути під впливом наукових і культурних установок кінця XIX століття. Перші дослідники цих тварин працювали в епоху, коли в еволюційній біології активно обговорювалися природний і статевий добір, а в суспільстві панувала ідея, що самці «мають» бути більшими, агресивнішими й вражаючішими за самок.
Коли ж цю гіпотезу перевіряють кількісними методами, вона виявляється набагато менш переконливою. Це ставить під сумнів не лише конкретний випадок Uintatherium anceps, а й інші приклади, де статевий диморфізм у викопних ссавців виводили переважно з різниці в розмірах і формі кісток без незалежних даних про стать.
Що це означає для еволюції ссавців
Результати роботи вказують, що виражений «самцевий» диморфізм — коли самці значно більші й озброєніші за самок — навряд чи був вихідною рисою всіх ссавців. Малкей посилається на недавні дослідження сучасних видів, які показують: у більшості живих ссавців або немає помітного статевого диморфізму, або ж самки навіть більші за самців.
Звідси випливає, що сильний диморфізм, де самці домінують за розмірами, ймовірно, виникав незалежно в різних гілках еволюційного дерева ссавців, а не був універсальною «нормою». Те, що довгий час здавалося правилом, могло бути наслідком того, на які групи тварин найчастіше звертали увагу біологи минулого.
Дослідження, опубліковане в журналі PLOS ONE під назвою «Linear morphometrics fail to support strong sexual dimorphism in Uintatherium anceps», показує, наскільки важливо перевіряти давні припущення сучасними кількісними методами — і як новий погляд на старі викопні може змінити наше розуміння еволюції ссавців.