Новое исследование ставит под сомнение классический пример полового диморфизма у древних млекопитающих

Исследователи из Канзасского университета под руководством Кевина Малкахи и Кристофера Бирда обнаружили, что уинтатерии — древние млекопитающие, жившие вскоре после вымирания динозавров, возможно, не были столь ярким примером полового диморфизма, как считалось десятилетиями. Работа опубликована в журнале PLOS ONE и показывает, что различия между самцами и самками этих животных выражены значительно слабее, чем предполагала классическая палеонтология.

Уинтатерии — одни из самых узнаваемых существ палеогеновой эпохи. Они появились примерно 58 миллионов лет назад, менее чем через 10 миллионов лет после того, как астероид уничтожил динозавров, и просуществовали около 20 миллионов лет. Их странные черепа с несколькими парами рогов и саблевидными верхними клыками привлекали внимание палеонтологов с конца девятнадцатого века.

С тех пор этих животных стали считать классическим примером полового диморфизма (sexual dimorphis), то есть ситуации, когда самцы и самки одного вида сильно различаются по размеру и внешним признакам. Предполагалось, что самцы уинтатериев были крупнее и обладали более внушительными рогами и клыками, чем самки.

Однако гипотеза о сильном половом диморфизме уинтатериев никогда не проверялась строго. Ученые из Института биоразнообразия и Музея естественной истории Канзасского университета решили восполнить этот пробел. Изначально исследователи занимались совсем другой задачей: они пытались определить, какому животному принадлежит единственный сломанный верхний коренной зуб, найденный в Монтане. Для этого они отправились в Американский музей естественной истории в Нью-Йорке, где хранится коллекция черепов уинтатериев. Каждый череп достигает почти метра в длину, и эти экземпляры хорошо описаны в научной литературе.

Во время сравнения зубов было замечено множество различий между черепами, которые не укладывались в простую картину двух четко разграниченных групп. Исследователи начали измерять черепа, а затем экспериментировать со статистическими методами. Если бы уинтатерии действительно обладали сильным половым диморфизмом, распределение размеров должно было бы быть бимодальным — то есть иметь два выраженных пика, соответствующих самцам и самкам. Однако анализ не выявил такой картины. Не было группы экземпляров, которая выглядела бы явно крупнее и обладала бы более развитыми рогами и клыками, и другой группы, заметно мельче и с менее выраженными признаками.

Чтобы убедиться, что методы работают корректно, ученые применили те же статистические подходы к современным бизонам. С бизонами все проще: у живых животных можно точно знать, кто самец, а кто самка. Бизоны — крупные травоядные с экологией, похожей на предполагаемую для уинтатериев, и у них тоже есть рога. Когда исследователи проанализировали бизонов, признаки полового диморфизма проявились гораздо четче: почти все самки группировались отдельно от самцов. Это подтвердило, что использованные методы чувствительны к реальным различиям между полами. Но для уинтатериев ничего подобного получить не удалось.

Всего в набор данных вошло около 30 черепов одного вымершего вида — Uintatherium anceps. Кевин Малкахи расширил географию исследований, собрал образцы из других учреждений и применил многомерную статистику. Результаты оказались слабыми: кое-где наблюдались небольшие намеки на диморфизм, но ничего убедительного. Единственный признак, который хоть как-то выделялся, это длина клыков. Однако в целом ожидаемые сигналы сильного полового диморфизма отсутствовали.

Ученые также обратили внимание на культурный контекст. Первые описания многих ископаемых видов были сделаны в конце девятнадцатого — начале двадцатого века палеонтологами-мужчинами викторианской эпохи. В то время господствовало представление, что самцы должны быть крупнее и страшнее самок. Эти идеи могли повлиять на интерпретацию находок. Когда же гипотезу проверили на практике, она не подтвердилась.

Сравнение с другими современными травоядными млекопитающими показало, что предполагаемый уровень полового диморфизма по длине черепа у уинтатериев не так уж высок. В свете этих данных, а также современных представлений о систематике и палеоэкологии уинтатериев, исследователи говорят, что половой диморфизм не стоит считать исходной гипотезой для этой группы. Возможно, рога и крупные клыки возникали у обоих полов, даже если отбор действовал преимущественно на один пол. Это может указывать на более общую закономерность в эволюции млекопитающих.

В результате работа показывает, что уинтатерии, долгое время считавшиеся эталоном полового диморфизма, на самом деле демонстрируют лишь слабые его признаки. Статистический анализ черепов Uintatherium anceps не выявил бимодального распределения размеров, которое ожидалось бы при сильных различиях между самцами и самками. Проверка метода на современных бизонах подтвердила его надежность, но для уинтатериев четкой картины получить не удалось. Единственным заметным исключением стала длина клыков. Исследователи приходят к выводу, что представление о выраженном половом диморфизме у этих древних животных могло быть следствием культурных предрассудков викторианской эпохи, а не реальных биологических фактов. Возможно, многие другие вымершие виды также были менее диморфными, чем принято считать.

Присоединяйтесь к нам в соцсетях