https://frosthead.com

Все, что вы хотели знать о сексе динозавров

Я сижу здесь с двумя моделями стегозавров уже 20 минут, и я просто не могу понять это. Как эти динозавры, изобилующие шипами и тарелками, делали больше динозавров, не пересекая друг друга?

Стегозавр стал иконой тайны, окружающей секс динозавра. Динозавры, должно быть, спарились, но то, как они это делали, озадачивало палеонтологов на протяжении более 100 лет. Не имея много веских доказательств, ученые выдвинули всевозможные предположения: например, в своей статье 1906 года, в которой описывался тиранозавр-рекс, палеонтолог Генри Фэйрфилд Осборн предположил, что динозавры-самцы-тираны использовали свои крошечные руки для «схватывания во время совокупления». Другие высказывали аналогичные представления. о функции шипов большого пальца на руках игуанодона . Эти идеи в конечном итоге потеряли популярность - возможно, из-за смущения, как и все остальное - но вопрос остался. Как мы можем изучать сексуальную жизнь животных, которые были мертвы миллионы на миллионы лет?

Сохранение мягких тканей очень редко, и никто еще не обнаружил прекрасно сохранившегося динозавра с неповрежденными репродуктивными органами. С точки зрения базовой механики, лучший способ изучить секс динозавров - это посмотреть на ближайших живых родственников животных. Динозавры имели общего предка с аллигаторами и крокодилами более 250 миллионов лет назад, а современные птицы - живые потомки динозавров, сродни Велоцираптору . Поэтому мы можем предположить, что анатомические структуры, присутствующие как у птиц, так и у крокодилов, присутствовали и у динозавров. Репродуктивные органы обеих групп в целом похожи. У мужчин и женщин есть одно отверстие - клоака - орган двойного назначения для секса и выведения. У самцов птиц и крокодилов есть половой член, который выходит из клоаки для доставки спермы. Секс динозавров, должно быть, следовал плану игры «Вставить вкладку A в слот B», который выполняли их современные потомки и кузены.

Помимо возможной базовой анатомии, все становится немного сложнее. Как заметил Роберт Баккер в своей книге 1986 года «Ереси динозавров», «сексуальные практики охватывают не только физический акт совокупления, но и весь предварительный брачный ритуал, напыщенный танец, драку и все остальное». Сотни видов динозавров имеют были обнаружены (и многие другие еще не найдены); они жили, любили и потеряли в течение более 150 миллионов лет. Возможно, было столько же ритуалов ухаживания, сколько было видов динозавров. В последние годы палеонтологи вышли из сферы чистых спекуляций и начали собирать воедино богатую репродуктивную жизнь некоторых из этих животных.

Первым приоритетом в изучении спаривания динозавров является определение, какой пол какой. Палеонтологи попробовали несколько подходов к этой проблеме, ища половые различия в размерах или орнаменте. Однако, к сожалению, лишь немногие виды представлены достаточным количеством окаменелостей для такого рода исследований, и ни один пример очевидного различия между полами в грубой анатомии скелета не стал бесспорным.

Прорыв произошел около шести лет назад, когда палеонтолог Мэри Швейцер обнаружила, что тайна полов динозавров все время была заперта в кости. Непосредственно перед тем, как отложить яйца, самки динозавров - подобно самкам птиц - черпали свои собственные кости для кальция для создания скорлупы яиц. Источником был временный тип ткани, называемый медуллярной костью, выстилающей внутреннюю часть полостей костей их ног. Когда такая ткань была обнаружена в бедренной кости тиранозавра, палеонтологи знали, что у них был женский динозавр.

Как только они узнали, что искали, палеонтологи искали медуллярную кость у других видов. В 2008 году палеонтологи Эндрю Ли и Сара Вернинг сообщили, что они обнаружили медуллярную кость внутри конечностей хищного динозавра аллозавра и эволюционного двоюродного брата Игуанодона по имени Тенонтозавр . Больше самок, все готовы откладывать яйца.

Ученые могут оценить возраст этих динозавров, изучив их костную структуру на наличие годичных колец. Результаты показали, что динозавры начали размножаться рано. Некоторые самки еще не достигли полностью зрелого размера тела, когда начали откладывать яйца. Другие окаменелости показали, что только после того, как самки начали размножаться, их рост начал замедляться. Эти динозавры быстро росли и стали мамами-подростками.

Основанная на том, что известно о жизни динозавров, эта стратегия имела эволюционный смысл. Динозавры росли быстро - еще одно исследование, проведенное Ли и другими коллегами, показало, что виды добычи, такие как гадрозавр Hypacrosaurus, могли расти быстрее, чем хищные виды, как своего рода защита. И динозавры, будь то жертвы или хищники, часто умирали молодыми, поэтому любой динозавр, который собирался передать свои гены, должен был получить раннее начало.

Подростковые знакомства с динозаврами не включали в себя фильмы о вождении и ночные танцы. То, что они на самом деле сделали, было в основном предметом вывода. В своей истории 1977 года о женском «бронтозавре» (ныне известном как Апатозавр ) палеонтолог Эдвин Кольбер представил, что произошло, когда самцы стада зауропод начали ощущать зуд. «Часто два мужчины сталкиваются друг с другом, чтобы кивать головой вверх и вниз или ткать их взад и вперед через значительные дуги», - предположил он, размышляя над тем, «что иногда они переплетают свои шеи, толкаясь друг против друга». Тридцать лет спустя палеонтолог Фил Сентер предложил научную вариацию этой идеи, предположив, что длинные шеи динозавров, таких как Диплодок и Маменхизавр, эволюционировали в результате соревнования за товарищей, пример сексуального отбора. Женщины могут иметь предпочтительные мужчины с удлиненными шеями, или мужчины, возможно, использовали свои шеи в прямой конкуренции, хотя ни одна из этих возможностей не поддерживалась напрямую. Такие выдающиеся структуры вполне могли бы быть использованы в показах спаривания. Что может быть лучше для зауропода рекламировать себя представителям противоположного пола, чем высовывать шею и немного пускаться?

У кератопсовых динозавров есть множество роговых форм и оборок, и некоторые ученые подозревают, что эти украшения связаны с половым отбором. (LadyofHats / Wikipedia) Палеонтолог Фил Сентер полагает, что длинные шеи динозавров, таких как Диплодок и Маменхизавр, показанные на этой иллюстрации, возникли в результате соревнования за товарищей, пример сексуального отбора. (Иллюстрация Рауля Мартина) Мужские трицератопсы буквально заперли рога. Противостояние оставит раны и может произойти в любое время, но во время брачного сезона - наиболее вероятная ставка. (Лукас Панзарин)

Поврежденные кости позволяют палеонтологам приблизиться к привычкам спаривания динозавров и их последствиям. По словам Даррена Танке и Филиппа Кюри, болезненно выглядящие проколы на черепах крупных динозавров-тероподов, таких как горгозавры, синрапторы и другие, указывают на то, что эти динозавры кусают друг друга в лицо во время боя. Эти бои, вероятно, происходили из-за товарищей или территории, через которую могли пройти потенциальные товарищи. Танке, Эндрю Фарке и Эван Вольф также обнаружили закономерности повреждения костей черепа рогатых динозавров, трицератопса и центрозавра . Раны на трицератопсах, в частности, соответствовали тому, что предсказывал Фарк с моделями знаменитых рогатых динозавров: они буквально запирали рога. Конфронтации, оставившие эти раны, могли произойти в любое время, но во время брачного сезона - наиболее вероятная ставка. У кератопсовых динозавров есть множество роговых форм и оборок, и некоторые ученые подозревают, что эти украшения связаны с половым отбором.

Эти понятия трудно проверить - как мы можем определить, предпочитают ли самки стиракозавра самцов с очень безвкусными стойками из рогов, или же самец Giganotosaurus выяснял отношения друг с другом из-за возможностей спаривания? Но неожиданное открытие дает нам редкое окно в то, как ухаживали некоторые динозавры. В течение десятилетий общепринятая мысль заключалась в том, что мы никогда не узнаем, какого цвета были динозавры. Это больше не правда. Палеонтологи обнаружили более 20 видов динозавров, которые явно носили перья, и эти перья хранят секреты цвета динозавров.

Перья динозавров содержали крошечные структуры, называемые меланосомами, некоторые из которых были сохранены в микроскопических деталях в окаменелостях. Эти структуры также видны в оперении живых птиц, и они ответственны за цвета от черного до серого, от коричневого до красного. Пока образец динозавра имеет хорошо сохранившиеся перья, мы можем сравнить его расположение меланосом с таковым у живых птиц, чтобы определить палитру перьев, и одно исследование в прошлом году сделало это для маленького пернатого динозавра Anchiornis . Анализ показал, что он похож на современного дятла: в основном черный, с белыми полосами вдоль крыльев и всплеском красного цвета на голове.

До настоящего времени только один образец Anchiornis был восстановлен в полном цвете, но было обнаружено так много дополнительных образцов, что палеонтологи смогут определить изменение цвета в пределах вида, в частности, выяснив, была ли разница между мужчинами и женщинами или может ли яркий красный цвет быть сопряженным оперением. Благодаря обнаружению цвета динозавра, мы можем понять, что было сексуально для Anchiornis .

Так, где все это оставляет тайну спаривания Стегозавра ? Со всеми этими сложными и острыми орнаментами мы можем представить себе, как самец стегозавра опускает головы и виляет своими острыми хвостами в воздухе, пытаясь запугать друг друга, когда победитель контролирует территорию и демонстрирует свое мастерство. Не все женщины будут впечатлены - выбор женщин определяет орнамент так же, как конкуренция между мужчинами - но те, которые будут спариваться с доминирующим мужчиной. Все рев, покачивания и позы позволяют женщинам отсеивать наиболее подходящих мужчин от больных, слабых или нежелательных, и после всего этого романтического театра наступает сам акт.

Выяснение того, как стегозавр мог даже спариться, - непростая тема. Самки были так же хорошо вооружены, как и самцы, и маловероятно, что самцы монтировали самок сзади. Нужна была другая техника. Возможно, они наклонились так, что столкнулись лицом к животу, как некоторые уже догадались, или, как подсказал Тимоти Айлз в недавней газете, мужчины отвернулись от стоящих женщин и отступили (довольно хитрый маневр!). Самая простая из предложенных техник заключается в том, что самка ложится на бок, а самец приближается, вставая, тем самым избегая всех этих пластин и шипов. Однако пара Стегозавров совершила подвиг, хотя, скорее всего, он был кратким - только до тех пор, пока это было необходимо для обмена генетическим материалом. Вся эта энергия и усилия, от выращивания украшений до впечатления предполагаемого партнера, всего на несколько мимолетных мгновений, чтобы продолжить жизнь вида.

Брайан Свитек пишет в блоге «Отслеживание динозавров» и является автором книги « Написано в камне: эволюция, летопись окаменелостей и наше место в природе».

Все, что вы хотели знать о сексе динозавров