https://frosthead.com

Všetko, čo ste chceli vedieť o sexe dinosaura

Sedím tu s dvoma modelmi Stegosaurus 20 minút a ja to jednoducho nedokážem prísť. Ako títo dinosaurovia - štetiny s hrotmi a taniermi - robili viac dinosaurov bez toho, aby sa navzájom špízovali?

Stegosaurus sa stal ikonou tajomstva okolo dinosaura. Dinosaury sa museli spáriť, ale to, ako tak urobili, paloontológov zmätilo už viac ako 100 rokov. Vedci, ktorí nemajú dostatok tvrdých dôkazov, prišli so všetkými druhmi špekulácií: Vo svojom dokumente z roku 1906, ktorý popisuje Tyrannosaurus rex, napríklad paleontológ Henry Fairfield Osborn navrhol, aby dinosauri tyrani používali svoje „nepatrné zbrane“ na uchopenie počas kopulácie. o funkcii palcov na rukách Iguanodona . Tieto myšlienky nakoniec upadli do laskavosti - možno kvôli rozpakom, rovnako ako čokoľvek iné -, ale otázka zostala. Ako môžeme študovať sexuálne životy zvierat, ktoré boli milióny až milióny rokov mŕtve?

Konzervácia mäkkých tkanív je veľmi zriedkavá a nikto doteraz neobjavil dokonale zachovalého dinosaura s neporušenými reprodukčnými orgánmi. Pokiaľ ide o základnú mechaniku, najlepším spôsobom, ako študovať sex dinosaurov, je pozrieť sa na najbližších žijúcich príbuzných zvierat. Dinosaury zdieľali spoločného predka s aligátormi a krokodílom pred viac ako 250 miliónmi rokov a moderné vtáky sú živými potomkami dinosaurov podobných Velociraptorovi . Preto môžeme predpokladať, že anatomické štruktúry prítomné u vtákov aj krokodílov boli prítomné aj u dinosaurov. Reprodukčné orgány oboch skupín sú vo všeobecnosti podobné. Muži a ženy majú jeden otvor - nazývaný cloaka - je to orgán s dvojakým použitím pre sex a vylučovanie. Samce vtákov a krokodíly majú penis, ktorý sa vynára z kloaky, ktorý dodáva spermie. Sex dinosaura musel nasledovať herný plán „Vložte kartu A do slotu B“, ktorý uskutočňovali ich novodobí potomkovia a bratranci.

Okrem pravdepodobnej základnej anatómie sú veci trochu zložitejšie. Ako poznamenal Robert Bakker vo svojej knihe The Dinosaur Heresies z roku 1986, „sexuálne praktiky zahŕňajú nielen fyzický akt kopulácie, ale všetky pred-párovacie rituály, rozpery, tanec, bitky a ostatné.“ Stovky dinosaurov majú boli objavené (a mnoho ďalších sa ešte musí nájsť); žili, milovali a stratili viac ako 150 miliónov rokov. Mohlo sa vyskytnúť toľko súdnych rituálov, aké boli druhy dinosaura. V posledných rokoch sa paleontológovia vysťahovali z ríše čistých špekulácií a začali spájať bohatý reprodukčný život niektorých z týchto zvierat.

Prvou prioritou pri štúdiu párenia dinosaurov je určenie toho, ktorý sex je. Paleontológovia vyskúšali niekoľko prístupov k tomuto problému a hľadali rozdiely vo veľkosti alebo ozdobe pohlavia. Je však frustrujúce, že len málo druhov predstavuje dostatok fosílií, ktoré by umožnili tento druh štúdia, a žiadny prípad zjavného rozdielu medzi pohlaviami v hrubej anatómii kostry sa nespochybnil.

Prelom nastal asi pred šiestimi rokmi, keď paleontológ Mary Schweitzer zistil, že tajomstvo dinosaurských pohlaví bolo po celý čas zamknuté v kostiach. Tesne pred znášaním vajec kreslili ženské dinosaury - ako samice vtákov - do vlastných kostí vápnik, aby vytvorili vaječné škrupiny. Zdrojom bol dočasný typ tkaniva, ktorý sa nazýval medulárna kostná výstelka vo vnútri dutín kostí nôh. Keď bolo takéto tkanivo objavené v stehennej kosti Tyrannosauru, paleontológovia vedeli, že majú ženského dinosaura.

Keď vedeli, čo hľadajú, paleontológovia hľadali kostnú dieru u iných druhov. V roku 2008 paleontológovia Andrew Lee a Sarah Werning uviedli, že našli kostnú dieru vo vnútri končatín dravého dinosaura Allosaurusa a evolučného bratranca Iguanodona zvaného Tenontosaurus . Viac samíc, všetky pripravené na kladenie vajec.

Vedci môžu odhadnúť vek týchto dinosaurov skúmaním ich kostnej mikroštruktúry pre rastové krúžky. Zistenia ukázali, že dinosaury sa začali množiť skoro. Niektoré samice ešte nedosiahli úplne zrelú veľkosť tela, keď začali znášať vajcia. Ostatné fosílie ukázali, že ich rast sa začal spomaľovať až potom, ako sa samice začali reprodukovať. Títo dinosaury rástli rýchlo a stali sa tínedžerkami.

Na základe toho, čo je známe o živote dinosaurov, táto stratégia dávala evolučný zmysel. Dinosauři rástli rýchlo - ďalšia štúdia Leeho a inej skupiny kolegov zistila, že druhy koristi, ako napríklad hadrosaur Hypacrosaurus, mohli ako druh obrany rásť rýchlejšie ako dravé druhy. A dinosaury, či už koristi alebo predátori, často zomreli mladí, takže každý dinosaurus, ktorý sa chystal preniesť na svoje gény, sa musel čoskoro začať.

Randenie s dinosaurami mladistvých nezahŕňalo motorové filmy a nočné tancovanie. To, čo skutočne urobili, bolo do značnej miery predmetom inferencie. Vo svojom príbehu o ženskej „brontosaur“ z roku 1977 (teraz známy ako Apatosaurus ) si paleontológ Edwin Colbert predstavil, čo sa stalo, keď samce stád sauropodov začali cítiť svrbenie. „Často by sa dva muži otočili proti sebe, aby kývli hlavami nahor a nadol alebo ich tkali tam a späť cez značné oblúky, “ predstavoval si, špekulujúc, „občas si preplietajú krky, keď tlačia proti sebe.“ O tridsať rokov neskôr paleontológ Phil Senter ponúkol vedecké variácie tohto nápadu, čo naznačuje, že dlhé krky dinosaurov, ako napríklad Diplodocus a Mamenchisaurus, sa vyvinuli v dôsledku konkurencie medzi kamarátmi, čo je príklad sexuálneho výberu. Samice môžu mať uprednostňované samce s mimoriadne dlhými hrdlami alebo samce môžu používať svoje krky v priamej súťaži, hoci žiadna z týchto možností nebola priamo podporená. Takéto prominentné štruktúry by sa však dali dobre použiť na párenie výstav. Aký lepší spôsob, ako sa môže sauropod inzerovať členom opačného pohlavia, než vystrieť si krk a trochu sa rozprestrieť?

Keratopsijskí dinosaurovia majú širokú škálu rohových aranžmánskych tvarov a ozdôb, a niektorí vedci majú podozrenie, že tieto ozdoby možno pripísať sexuálnemu výberu. (LadyofHats / Wikipedia) Paleontológ Phil Senter naznačuje, že dlhé krky dinosaurov ako Diplodocus a Mamenchisaurus, zobrazené na tejto ilustrácii, sa vyvinuli v dôsledku konkurencie medzi kamarátmi, čo je príklad sexuálneho výberu. (Ilustrácia Raúl Martin) Muž Triceratops doslova zamknuté rohy. Konfederácie by zanechali rany a mohli by sa vyskytnúť kedykoľvek, ale počas párenia je najpravdepodobnejšia stávka. (Lukáš Panzarin)

Poškodené kosti umožňujú paleontológom priblížiť sa k návykom párenia s dinosaurami - a ich následky - trochu bližšie. Podľa Darrena Tankeho a Philipa Curieho bolestivé vpichy na lebkách veľkých dinosaurov ako sú Gorgosaurus, Sinraptor a iní naznačujú, že sa tieto dinosaury počas boja bitú na tvári. Tieto boje boli pravdepodobne nad kamarátmi alebo územím, cez ktoré by mohli prechádzať potenciálni kamaráti. Tanke, Andrew Farke a Ewan Wolff tiež zistili vzorce poškodenia kostí na lebkách rohatých dinosaurov Triceratops a Centrosaurus . Najmä rany na Triceratops sa zhodovali s tým, čo predpovedal Farke, s modelmi slávnych dinosaurov rohatých: Doslovne zamknuté rohy. Konfrontácie, ktoré tieto rany opustili, sa mohli stať kedykoľvek, ale počas párenia je najpravdepodobnejšia stávka. Keratopsijskí dinosaurovia majú širokú škálu rohových aranžmánskych tvarov a ozdôb, a niektorí vedci majú podozrenie, že tieto ozdoby možno pripísať sexuálnemu výberu.

Tieto pojmy je ťažké otestovať - ​​ako môžeme zistiť, či samica Styracosaurus uprednostňovala samce s mimoriadne gaštanovými roštmi, alebo či to samec Giganotosaurus navzájom prelomil pri príležitosti párenia? Neočakávaný objav nám však poskytuje zriedkavé okno o tom, ako sa niektorí dinosauri zdvíhali. Po celé desaťročia si konvenčná múdrosť myslela, že nikdy nebudeme vedieť, aké farebné dinosaury sú. Toto už nie je pravda. Paleontológovia našli viac ako 20 druhov dinosaurov, ktoré jasne vyťažili perie, a toto perie má tajomstvá dinosaura.

Perie dinosaura obsahovalo drobné štruktúry nazývané melanozómy, z ktorých niektoré boli zachované v mikroskopických detailoch v fosíliách. Tieto štruktúry sú tiež vidieť v perách živých vtákov a sú zodpovedné za farby od čiernej po sivú až hnedú až červenú. Pokiaľ má vzor dinosaura dobre zachované perie, môžeme jeho usporiadanie melanosómov porovnávať s usporiadaním živých vtákov, aby sme určili paletu peria, a jedna štúdia minulého roka to urobila pre malého pernatého dinosaura Anchiornisa . Vyzeralo to ako moderný ďateľ, analýza ukázala: väčšinou čierna s bielymi strapcami a krídlami na hlave červená.

Doposiaľ bol obnovený iba jeden exemplár Anchiornisu, ale bolo zistených toľko ďalších vzoriek, že paleontológovia dokážu určiť variáciu farby v rámci druhu, pričom konkrétne hľadajú, či existuje rozdiel medzi mužmi a ženami alebo či honosná červená farba môže byť párením peria. Objavením farby dinosaurov môžeme pochopiť, čo bolo pre Anchiornis sexy.

Kde teda všetko zanecháva tajomstvo párenia Stegosaurus ? So všetkou prepracovanou a špičatou ozdobou si vieme predstaviť, že muž Stegosaurus sklopí hlavu a vrtí sa po špičkách vo vzduchu, aby sa pokúsil navzájom sa zastrašiť, pričom víťaz ovláda územie a ukazuje svoju zdatnosť. Nie všetky ženy budú ohromené - výber žien určuje ozdobu rovnako ako konkurencia medzi mužmi -, ale ženy, ktoré sa spoja s dominantným mužom. Všetky tieto muchy, kývanie a držanie tela umožňujú ženám vylúčiť tých najvhodnejších mužov od chorých, slabých alebo nežiaducich a po tom všetkom romantickom divadle prichádza samotný akt.

Zistiť, ako sa Stegosaurus mohol spojiť, je pichľavý predmet. Samice boli rovnako dobre pancierované ako muži, a je nepravdepodobné, že by samce samice namontovali zozadu. Potrebná bola iná technika. Možno sa naklonili tak, že čelili bruchu až bruchu, niektorí uhádli, alebo možno, ako to navrhol Timothy Isles v nedávnom dokumente, muži sa postavili mimo stojacech samíc a ustúpili (dosť zložitý manéver!). Najjednoduchšou doteraz navrhnutou technikou je, že žena si ľahla na bok a muž sa priblížil, aby sa postavil, čím sa vyhne všetkým týmto platničkám a hrotom. Avšak pár Stegosaurus dosiahol výkon, bol však pravdepodobne krátky - iba dovtedy, kým bol potrebný na výmenu genetického materiálu. Všetka táto energia a úsilie, od pestovania ornamentov až po zapôsobenie na potenciálneho partnera, len na pár prchavých okamihov, aby sa pokračoval v živote tohto druhu.

Blogy Briana Switeka na Dinosaur Tracking a je autorom knihy Written in Stone: Evolution, fosílny záznam a Our Place in Nature.

Všetko, čo ste chceli vedieť o sexe dinosaura