Es ist kein Geheimnis, dass männliche und weibliche Tiere dazu neigen, sich in ihrem Aussehen zu unterscheiden. Menschliche Männchen sind im Durchschnitt größer als menschliche Weibchen, und zwar in einem Ausmaß, das mit dem übereinstimmt, was bei anderen Primaten beobachtet wird. Manchmal ist die Divergenz wie bei Pfauen und ihren stolzierenden Gegenstücken zu Pfauen auffälliger. Laut einer neuen Studie in der Natur könnte jedoch auf lange Sicht weniger mehr sein, wenn es um diese Art von Variation geht.
In der Disziplin Biologie werden geschlechtsspezifische Unterschiede ordentlich unter dem Begriff sexueller Dimorphismus zusammengefasst . Arten mit einem hohen Grad an Dimorphismus (z. B. Fasane) unterscheiden sich deutlich, während bei Arten mit einem niedrigen Dimorphismus (z. B. Wellensittiche mit rosigem Gesicht) eine fachmännische Analyse erforderlich sein kann, um eine Unterscheidung zu treffen. Die Forscher des Nature- Papers mit dem Titel „Hohe sexuelle Investition von Männern als Ausrottungstreiber für fossile Ostrakoden“ untersuchten den Fossilienbestand, um herauszufinden, ob der Schweregrad des sexuellen Dimorphismus über Generationen hinweg sinnvoll mit der Artenausdauer korreliert werden kann.
"Wir wollten uns mit sexuellem Dimorphismus und sexueller Selektion und ihrer Rolle beim Aussterben befassen", sagt Co-Autor Gene Hunt, Paläobiologe am Smithsonian National Museum of Natural History. "Und wir wollten das Aussterben im Fossilienbestand machen, wo Sie die wahre Beendigung der Abstammungslinien haben."
Dieser Ansatz steht im Gegensatz zu früheren Studien zu sexuellem Dimorphismus und Extinktionsraten, die sich auf Analysen noch vorhandener Arten stützten, die lokal vom Aussterben bedroht waren oder vor allem auf die Liste der gefährdeten Arten verschoben wurden. "Es ist eine gültige Arbeit", sagt Hunt, "und es ist gut, aber unsere Forschung gibt uns eine Ergänzung dazu, wo Sie wissen, dass dies wirklich Aussterben ist und dass sie wirklich nicht menschlich motiviert sind."
Der Trick besteht darin, ausgestorbene Lebewesen im Fossilienbestand zu finden, deren Dimorphismus ausreicht, um zuverlässig zwischen Exemplaren unterschiedlichen Geschlechts zu unterscheiden - angesichts der Tatsache, dass diese Fossilien oft mehrere hundert Millionen Jahre alt sind und kaum mehr als abgebaute Skelettreste enthalten.
Weibchen (oben) und Männchen (unten) der ostracod Cypideis salebrosa . Beachten Sie, dass die männliche Schale länger ist als die weibliche. Dies soll die Notwendigkeit widerspiegeln, die großen männlichen Genitalien aufzunehmen (grau hervorgehoben). (M. João Fernandes Martins) Geben Sie Ostrakoden ein, die winzigen Lebensformen von Krebstieren (in der Größenordnung von einem Millimeter) im Herzen des gerade erschienenen Papiers. Das Auffinden der kleinen Jungs kann ein Prozess sein (die Methode der Wissenschaftler besteht darin, Sedimente in großen Mengen zu sammeln und sie bei näherer Betrachtung im Labor zu entdecken). Sobald sie gefunden wurden, ist es überraschend einfach, sie nach Geschlecht zu trennen.
Dies liegt an den signifikanten Unterschieden in der Größe der Tierpanzer - die Männchen sind in der Regel viel länger als die Weibchen. Was auch bei männlichen Exemplaren auffällt, ist ihr übergroßer Fortpflanzungsapparat.
"Die Genitalien sind bei Männern wirklich groß", sagt Hunt. „Es gibt eine Schätzung von einer Art, bei der im Grunde genommen ein Drittel des inneren Volumens des Tieres die männlichen Fortpflanzungsteile sind. Es ist also nicht ganz wie bei Menschen. “
Die Tatsache, dass viele dieser Arthropoden so gut ausgestattet sind, war ein Segen für die beteiligten Wissenschaftler, da sie dadurch ihre Forschungsfrage präziser formulieren konnten. Anstatt nur zu fragen, ob sexueller Dimorphismus einen Einfluss auf die Langzeitüberlebensrate von Arten haben könnte, könnten Hunt und die anderen Autoren präziser sein und untersuchen, ob die Zuweisung von Energie an männliche Geschlechtsorgane anstelle anderer Bereiche für eine heruntergekommene Art schädlich sein könnte die Straße.
Das Priorisieren der Penis- und Gonadenentwicklung hat seine Verwendung für einzelne Männer in einer rivalisierenden reproduktiven Umgebung. "Es spiegelt den Wettbewerb zwischen Männern wider, der manchmal als Spermienwettbewerb bezeichnet wird, um die Eier der Frauen, mit denen sie sich paaren, zu befruchten", sagt Hunt. Sexuell aufzublähen hat aber definitiv Nachteile im Nullsummenspiel der Biologie.
Gene Hunt, Kurator von Ostracoda für das Smithsonian National Museum of Natural History, mit einem Tiefseeostracod-Exemplar unter dem Mikroskop. (Adrian James Testa) "Das Tier frisst nur eine bestimmte Menge", bemerkt Hunt. "Wenn Sie diese Energie für das Wachsen Ihrer Genitalien aufwenden, um viel Sperma zu produzieren, können Sie diese Energie nicht in Reserve halten, um zu überleben, wenn Nahrungsmittelknappheit oder ähnliches vorliegt."
Tatsächlich fand das Team eine eindeutige inverse Korrelation zwischen der Genitalgröße und der langfristigen Lebensfähigkeit von Arten bei Ostrakoden. "Wir zeigen, dass Arten mit ausgeprägterem Geschlechtsdimorphismus, was auf die höchsten männlichen Fortpflanzungsinvestitionen hinweist, geschätzte zehnmal höhere Extinktionsraten aufwiesen als die Arten mit den niedrigsten Investitionen", fasst das Papier zusammen. Während Spermienkonkurrenz wertvoll sein kann, um das Genom einer Art stark zu halten, scheint es ziemlich klar zu sein, dass es sich um eine nicht zu empfehlende Strategie handelt.
Wohin geht die Forschung von hier aus? Hunt ist optimistisch, dass die Studie, an der er gearbeitet hat, bald von anderen bestätigt wird, die sich mit dimorphen Fossilien befassen - obwohl es nur eine Handvoll anderer offensichtlicher Fallstudien gibt. "Ich möchte, dass die Leute es auf die Gruppen anwenden, in denen es möglich ist, und vielleicht kreativ darüber nachdenken, wie man zu anderen Gruppen kommt."
Hunt glaubt, dass die Kenntnis der nachteiligen Auswirkungen des Dimorphismus uns helfen könnte, die Gefährdung von Arten in Zukunft besser vorherzusagen und sich darauf vorzubereiten. "Es könnte uns helfen, herauszufinden, welche Arten stärker gefährdet sind", sagt er. "Wenn Sie eine Art mit starkem Dimorphismus haben, ist dies möglicherweise eine zusätzliche Überlegung."
