Paläontologen sind seit langem fasziniert von bizarren Strukturen an prähistorischen Tieren. Die Hörner von Styracosaurus, das Segel von Dimetrodon, das Wappen von Tupuxuara und vieles mehr - diese seltsamen Verzierungen werfen die Frage auf: "Wozu wurden diese Strukturen verwendet und wie haben sie sich entwickelt?" In einer kürzlich erschienenen Übersicht über die Evolution der Dinosaurier schlugen die Paläontologen Kevin Padian und Jack Horner vor, dass solche Strukturen - zumindest bei den Dinosauriern - häufig mehr mit der Artenerkennung als mit irgendetwas anderem zu tun haben. Aber eine andere neue Studie von Joseph Tomkins, Natasha LeBas, Mark Witton, David Martill und Stuart Humphries in der Zeitschrift American Naturalist schlägt vor, dass auffällige Ornamente auf anderen prähistorischen Tieren möglicherweise eine Rolle bei der Paarung prähistorischer Tiere gespielt haben.
Zu den populärsten Hypothesen für die Entwicklung großer, auffälliger Strukturen gehörte, dass sie bei der Thermoregulation (mit anderen Worten zur Regulierung der Körpertemperatur) verwendet wurden. Wenn das riesige Segel beispielsweise der Morgensonne zugewandt wäre, hätte sich der Dimetrodon schneller erwärmen können als seine Beute - was ihm einen Vorteil verschaffte, während die Pflanzenfresser noch träge waren - und er hätte sein Segel aus den Sonnenstrahlen herausdrehen können leiten Sie überschüssige Wärme an den wärmsten Tagen des Tages ab. Interessanterweise hatte einer seiner pflanzenfressenden Verwandten - Edaphosaurus - ein ähnliches Segel wie andere Tiere im Laufe der Vorgeschichte (einschließlich der Dinosaurier Spinosaurus und Ouranosaurus ). Auch die Kämme der Flugsaurier haben sich als rätselhaft erwiesen. Ihr Ursprung und ihre Funktion wurden auf alles zurückgeführt, von der Thermoregulierung über die sexuelle Selektion bis hin zur Verwendung als Ruder zum Lenken. Aber welche dieser Ideen ist richtig?
Die Paläontologen der neuen Studie untersuchten veröffentlichte Messungen der fossilen Gattungen Dimetrodon (eine Synapside) und Pteranodon longiceps (ein Pterosaurier). Es wurden genug Exemplare von beiden gefunden, um festzustellen, wie sich bestimmte Merkmale - insbesondere ihre Ornamente - unterscheiden, und die Wissenschaftler untersuchten, wie sich die Form dieser Strukturen mit zunehmender Körpergröße änderte. Wenn die Segel der Synapsiden und der Kamm des Pterosauriers bei größeren Tieren proportional größer zu werden schienen und zwei verschiedene Geschlechter anhand des Ausmaßes, in dem die Merkmale ausgedrückt wurden, unterschieden werden könnten, dann wäre es wahrscheinlich, dass sich die Merkmale können zumindest teilweise der sexuellen Selektion zugeschrieben werden - der Entwicklung bestimmter Merkmale aufgrund der Konkurrenz um Partner.
Die Ergebnisse der Studie scheinen zu bestätigen, dass die Wärmeregulierung nicht der treibende Faktor für die Entwicklung der fraglichen Strukturen war. Im Fall von Pteranodon waren die Kämme größerer Individuen für ihre Größe unverhältnismäßig groß, ein Befund, der mit dem übereinstimmt, was die Forscher unter der Hypothese der sexuellen Selektion erwartet hatten. Die Beziehung zwischen Segelgröße und Körpergröße in Dimetrodon herauszufinden, war jedoch etwas schwieriger. Es gab nicht genug Individuen einer Art, um sie miteinander zu vergleichen. Stattdessen verglichen die Paläontologen die Messungen von sieben Arten. In ähnlicher Weise wie Pteranodon hatten größere Dimetrodon- Arten im Vergleich zu ihrer Körpergröße immer größere Segel, was die Autoren als Hinweis darauf ansahen, dass auch dieses Merkmal sexuell ausgewählt wurde. (Sie weiteten diesen Trend auch auf den Segel-Synapsiden Edaphosaurus aus, der in diesem Artikel nicht untersucht wurde.)
Das Problem beim Erkennen des Einflusses der sexuellen Selektion im Fossilienbestand besteht jedoch darin, dass es schwierig ist, sie mit sexuellem Dimorphismus oder einem signifikanten Formunterschied zwischen Männern und Frauen in Verbindung zu bringen. Wenn ein Merkmal sexuell ausgewählt wurde, sollte es bei einem Geschlecht ausgeprägter sein als beim anderen, aber die Bestimmung des Geschlechts ausgestorbener Tiere ist sehr schwierig. Es wird normalerweise angenommen, dass Individuen mit spektakulären Ornamenten Männer sind, aber Exemplare, von denen angenommen wird, dass sie weiblich sind, könnten tatsächlich ein Jugendlicher oder sogar ein Mitglied einer anderen Spezies sein. Trotzdem stellen die Wissenschaftler fest, dass der Grad der Kammentwicklung bei großen Pteranodon longiceps so stark ist, dass er nur als Ergebnis der sexuellen Selektion verstanden werden kann, zumal andere konkurrierende Hypothesen (wie die Verwendung als Ruder) dem nicht standhalten Überprüfung. Was Dimetrodon betrifft, lehnen die Autoren die Hypothese ab, dass sich die Segel zum Zweck der Thermoregulierung entwickelt haben, weil selbst kleine Individuen - Tiere, die so klein sind, dass die Segel für ein schnelles Aufheizen keinen Nutzen gebracht hätten - große Segel haben und daher zunehmend Große Segel bei immer größeren Tieren werden wiederum als Zeichen der sexuellen Auslese interpretiert.
Was die Autoren daraus schließen, ist, dass sich der Kamm von Pteranodon und die Segel von Dimetrodon und Edaphosaurus nicht entwickelt haben, um diesen Tieren zu helfen, ihre Körpertemperatur zu regulieren, sondern stattdessen Ornamente zeigten, die möglicherweise im Wettbewerb um Partner verwendet wurden. Wie diese Tiere mit diesen Organen miteinander konkurrieren, wird in der Studie nicht angesprochen - obwohl Co-Autor Joseph Tomkins in einer BBC-News-Story einige Spekulationen anbietet - und es sind weitere Untersuchungen erforderlich, um diese Hypothesen weiter zu testen. Wenn beispielsweise Männchen und Weibchen von einzelnen Pteranodon- und Dimetrodon- Arten unterschieden werden könnten, wäre dies ein wunderbarer Test der in der neuen Veröffentlichung zusammengefassten Hypothesen, für eine solche Studie ist jedoch eine vollständigere Stichprobe dieser ausgestorbenen Tiere erforderlich als derzeit .
J. Tomkins, N. LeBas, M. Witton, D. Martill & S. Humphries (2010). Positive Allometrie und die Vorgeschichte der sexuellen Selektion Der amerikanische Naturforscher DOI: 10.1086 / 653001
