Olen istunut täällä kahden Stegosaurus- mallin kanssa nyt 20 minuuttia, enkä vain osaa selvittää sitä. Kuinka nämä dinosaurukset - piikkien ja levyjen kanssa harjaantuneet - tekivät lisää dinosauruksia vinouttamatta toisiaan?
Stegosaurus on tullut ikoni mysteeri ympäröivän dinosaurus sukupuolen. Dinosaurusten on täytynyt parittua, mutta se, kuinka he tekivät niin, on hämmentänyt paleontologeja yli 100 vuotta. Koska tutkijoilta puuttui paljon todisteita, tutkijat ovat keksineet kaikenlaisia spekulaatioita. Esimerkiksi Tyrannosaurus rexiä kuvaavassa 1906-artikkelissaan paleontologi Henry Fairfield Osborn ehdotti, että uros tyranni-dinosaurukset käyttivät pienimuotoisia käsivarsiaan "tarttumiseen parinmuodostuksen aikana". Muut välittivät samanlaisia käsityksiä. Iguanodon- käsien peukalon piikkien toiminnasta. Nämä ajatukset lopulta epäonnistuivat - ehkä johtuen hämmennyksestä samoin kuin muusta -, mutta kysymys pysyi. Kuinka voimme tutkia miljoonien vuosien ajan kuolleiden eläinten sukupuolielämää?
Pehmeän kudoksen säilyvyys on hyvin harvinaista, ja kukaan ei ole vielä löytänyt hienostuneesti säilynyttä dinosaurusta, jonka lisääntymiselimet ovat ehjät. Perusmekaniikan kannalta paras tapa tutkia dinosaurusseksiä on tarkastella eläinten lähimpiä sukulaisia. Dinosaurukset jakoivat yhteisen esi-isänsä alligaattorien ja krokotiilien kanssa yli 250 miljoonaa vuotta sitten, ja modernit linnut ovat Velociraptorin kaltaisten dinosaurusten eläviä jälkeläisiä. Siksi voimme olettaa, että sekä lintujen että krokotiilien anatomiset rakenteet olivat läsnä myös dinosauruksissa. Molempien ryhmien lisääntymiselimet ovat yleensä samanlaisia. Miehillä ja naisilla on yksi aukko, nimeltään kloaka, joka on kaksikäyttöinen elin sukupuoleen ja erittymiseen. Uroslinnuilla ja krokodyliaaneilla on kloonista ilmestyvä penis, joka välittää spermaa. Dinosaurus-sukupuolen on täytynyt noudattaa ”Lisää välilehti A paikkaan B” -pelisuunnitelmaa, jota heidän nykypäivän jälkeläisensä ja serkkunsa harjoittavat.
Todennäköisen perusanatomian lisäksi asiat muuttuvat hieman hankaliksi. Kuten Robert Bakker huomautti kirjassaan The Dinosaur Heresies, "seksuaaliset käytännöt eivät sisällä pelkästään fyysistä parinmuodostusta, vaan myös kaikkia parittelua edeltäviä rituaaleja, struttaa, tanssia, urittaa ja muuta sitä." Satoilla dinosauruslajeilla on on löydetty (ja monia muita ei ole vielä löydetty); he asuivat, rakastivat ja menettivät yli 150 miljoonaa vuotta. Kohtelurituaaleja on saattanut olla niin monta kuin dinosauruslajeja. Viime vuosina paleontologit ovat siirtyneet puhtaan keinottelun valtakunnasta ja alkaneet koota yhteen joidenkin näiden eläinten rikkaat lisääntymiselämät.
Ensimmäinen prioriteetti dinosaurusparin tutkimisessa on sen määrittäminen, mikä sukupuoli on mikä. Paleontologit ovat kokeilleet useita lähestymistapoja tähän ongelmaan etsien sukupuolieroja koon tai koristeen suhteen. Turhauttavaa on kuitenkin, että vain vähän lajeja edustaa tarpeeksi fossiileja tällaisen tutkimuksen suorittamiseksi, eikä mikään esimerkki sukupuolten välisestä ilmeisestä erosta luurannon anatomiassa ole tullut kiistatonta.
Läpimurto tapahtui noin kuusi vuotta sitten, kun paleontologi Mary Schweitzer havaitsi, että dinosaurus sukupuolten salaisuus on lukittu luuhun koko ajan. Naisdinosaurukset - kuten naaraslinnut - veivät juuri ennen munien luomista omille luilleen kalsiumia munankuorien rakentamiseksi. Lähde oli väliaikainen kudostyyppi, jota kutsuttiin medullaariseksi luuksi, joka vuoratti jalkojen luuonteloiden sisäpuolet. Kun tällainen kudos löydettiin Tyrannosaurus- reisiluusta, paleontologit tiesivät, että heillä oli naisdinosaurus.
Saatuaan tietää mitä etsitään, paleontologit etsivät muista lajeista nivelluuta. Vuonna 2008 paleontologit Andrew Lee ja Sarah Werning kertoivat löytäneensä nivelluun saalistavan dinosaurus Allosauruksen raajojen sisäpuolelta ja Iguanodonin evoluution serkun nimeltä Tenontosaurus . Enemmän naaraita, kaikki on alustettu munimaan.
Tutkijat voivat arvioida näiden dinosaurusten ikä tutkimalla niiden luun mikrorakennetta kasvurenkaiden suhteen. Tulokset osoittivat, että dinosaurukset alkoivat lisääntyä varhain. Jotkut naaraat eivät olleet vielä saavuttaneet täysin kypsää kehon kokoa, kun he aloittivat muninnan. Muut fossiilit osoittivat, että vasta kun naaraat alkoivat lisääntyä, niiden kasvu alkoi hidastua. Nämä dinosaurukset kasvoivat nopeasti ja niistä tuli teiniäiti.
Perustuen siihen, mitä dinosaurus-elämästä tiedetään, tämä strategia teki evoluutiota. Dinosaurukset kasvoivat nopeasti - toinen Lee ja erilainen joukko kollegoita havaitsivat, että saalislajit, kuten hadrosaur Hypacrosaurus, ovat saattaneet kasvaa nopeammin kuin saalistavat lajit eräänlaisena puolustuksena. Ja dinosaurukset, olkoon saalista tai petoeläintä, kuolivat usein nuorena, joten minkä tahansa dinosauruksen, joka aikoi siirtää geeninsä, oli saatava varhainen alku.
Teinit dinosaurus treffit eivät sisällä drive-in elokuvia ja iltatunssia. Se mitä he todella tekivät, on pääosin päätelty. Paleontologi Edwin Colbert kuvasi vuonna 1977 kertomuksessaan naispuolisesta “brontosauruksesta” (nykyisin tunnetaan nimellä Apatosaurus ) paleontologi Edwin Colbert, joka tapahtui, kun sauropodlaumojen urokset alkoivat tuntea kutinaa. "Usein kaksi urosta kohtaa toisiaan, nyökkääkseen päätään ylös ja alas tai kutoakseen niitä edestakaisin huomattavien valokaarien läpi", hän kuvitteli spekuloidessaan, että "toisinaan ne kiertyisivät kaulaansa työntäessään toisiaan vastaan". Kolmekymmentä vuotta myöhemmin paleontologi Phil Senter tarjosi tämän idean tieteellisen muunnelman, joka viittasi siihen, että dinosaurusten, kuten Diplodocus ja Mamenchisaurus, pitkät niskat kehittyivät seuralaisten kilpailun seurauksena, esimerkki seksuaalisesta valinnasta. Naaraat saattavat olla mieluummin miehiä, joilla on erityisen pitkät kaulat, tai urokset ovat saattaneet käyttää kaulaaan suorassa kilpailussa, vaikka kumpaakaan mahdollisuutta ei ole tuettu suoraan. Tällaisia näkyviä rakenteita olisi kuitenkin voitu käyttää myös näytönohjaimissa. Mikä olisi parempi tapa sauropodille mainostaa itseään vastakkaisen sukupuolen jäsenille kuin jättämällä kaulan ulos ja struttelemalla vähän?
Ceratopsialaisilla dinosauruksilla on laaja valikoima sarvejärjestelyjä ja koristemuotoja, ja jotkut tutkijat epäilevät näiden koristeiden johtuvan seksuaalivalinnasta. (LadyofHats / Wikipedia) Paleontologi Phil Senter ehdottaa, että tässä kuvassa esitetyt dinosaurusten, kuten Diplodocus ja Mamenchisaurus, pitkät niskat kehittyivät seuralaisten kilpailun seurauksena, esimerkki seksuaalisesta valinnasta. (Kuva Raúl Martin) Mies Triceratops kirjaimellisesti lukittu sarvet. Vastakkainasettelut jättävät haavat ja voivat tapahtua milloin tahansa, mutta parittelukauden aikana on todennäköisin veto. (Lukas Panzarin)Vaurioituneiden luiden avulla paleontologit voivat lähestyä dinosaurusten paritustapoja ja niiden seurauksia hiukan tarkemmin. Darren Tanken ja Philip Curie'n mukaan kivulias näköinen puhkaisu suurten theropod-dinosaurusten, kuten Gorgosaurus, Sinraptor ja muut, pääkalloihin osoittaa, että nämä dinosaurukset purevat toisiaan kasvoihin taistelun aikana. Nämä taistelut olivat todennäköisesti tovereiden tai alueen läpi, jonka kautta mahdolliset kaverit voivat kulkea. Tanke, Andrew Farke ja Ewan Wolff havaitsivat myös luun vaurioitumisen sarveisten dinosaurusten Triceratops ja Centrosaurus kalloissa. Erityisesti Triceratopsin haavat vastasivat sitä, mitä Farke oli ennustanut kuuluisten sarveisten dinosaurusten malleilla: Ne lukitsivat kirjaimellisesti sarvet. Näitä haavoja jättäneet vastakkainasettelut olisivat voineet tapahtua milloin tahansa, mutta parittelukauden aikana on todennäköisin veto. Ceratopsialaisilla dinosauruksilla on laaja valikoima sarvejärjestelyjä ja koristemuotoja, ja jotkut tutkijat epäilevät näiden koristeiden johtuvan seksuaalivalinnasta.
Näitä ajatuksia on vaikea testata. Kuinka voimme selvittää, suosittelikovat naispuoliset Styracosaurus miehiä, joilla oli ylimääräinen sarveinen sarvihylly, vai erosiko miespuolinen Giganotosaurus sitä toistensa kanssa pariutumismahdollisuuksista? Mutta odottamaton löytö antaa meille harvinaisen ikkunan siitä, kuinka jotkut dinosaurukset oikeuttivat. Vuosikymmenien ajan tavanomainen viisaus väitti, että emme koskaan tiedä, mitä väridinosaurukset olivat. Tämä ei ole enää totta. Paleontologit ovat löytäneet yli 20 dinosauruslajia, jotka urheilivat selvästi höyheniä, ja nämä höyhenet pitävät dinosauruksen värin salaisuuksia.
Dinosauruksen höyhenet sisälsivät pieniä melanosomeiksi kutsuttuja rakenteita, joista osa on säilytetty fossiileissa mikroskooppisina yksityiskohtina. Nämä rakenteet näkyvät myös elävien lintujen höyryssä, ja ne vastaavat väreistä mustasta harmaaseen ruskeasta punaiseen. Niin kauan kuin dinosaurusnäytteellä on hyvin säilyneet höyhenet, voimme verrata sen melanosomien järjestelyjä elävien lintujen järjestelyihin höyhenen paletin määrittämiseksi, ja yksi viime vuonna tehty tutkimus teki tämän pienelle, höyhenpeiteiselle dinosaurus Anchiornikselle . Se näytti nykyajan tikulta, analyysi osoitti: enimmäkseen musta, siipillä valkoisia reunoja ja pään punainen roisku punaisella.
Toistaiseksi vain yksi Anchiornis- näyte on palautettu värillisinä, mutta on löytynyt niin monta lisänäytettä, että paleontologit kykenevät määrittämään lajin värinvaihtelut etsimään erityisesti miesten ja naisten eroa vai saattaako välkkyvä punainen väri pariutua höyhenen. Löytämällä dinosaurusväri, voimme ehkä ymmärtää mikä oli ankkuristille seksikäs.
Joten mihin kaikki tämä jättää Stegosaurus- parituksen mysteerin? Kaikilla niillä yksityiskohtaisilla ja terävillä koristeilla voimme kuvitella, että urospuoliset Stegosaurus laskisivat päätään ja heittäisivät piikkikisaansa ilmassa yrittääkseen pelotella toisiaan voittajan kanssa hallitsevan alueen ja osoittaen kykynsä. Kaikista naaraista ei tehdä vaikutusta - naisten valinta määrää koristelua yhtä paljon kuin urosten välinen kilpailu -, mutta ne, jotka ovat, parittuvat hallitsevan uroksen kanssa. Kaikkien hengittävien, heiluttavien ja postureiden avulla naaraat voivat rikkoa sopivimmat urokset sairaista, heikoista tai ei-toivotuista, ja kaiken tämän romanttisen teatterin jälkeen tapahtuu itse teko.
Selvitys siitä, kuinka Stegosaurus edes olisi voinut parittua, on piikikäs aihe. Naaraat olivat yhtä hyvin panssaroituja kuin urokset, ja on epätodennäköistä, että urokset kiinnittäisivät naaraita takaa. Erilainen tekniikka oli tarpeen. Ehkä he ovat kulmansa niin, että he kohtaavat vatsan vatsaan, jotkut ovat arvanneet, tai Timothy Islesin äskettäisessä lehdessä ehdottamien urosten kohdalla seisovien naaraiden kohdalla ja selkänoja (melko hankala liikkumavara!). Yksinkertaisin vielä ehdotettu tekniikka on, että naaras makaa kyljellään ja uros lähestyi seisomaan, välttäen siten kaikki nämä levyt ja piikit. Stegosaurus- pari kuitenkin suoritti feat, vaikka se oli todennäköisesti lyhyt - vain niin kauan kuin tarvittiin geneettisen materiaalin vaihtoon. Kaikki tuo energia ja vaivaa koristeiden kasvattamisesta potentiaaliseen pariin vaikuttamiseen, vain muutama ohimenevä hetki lajin elämän jatkamiseen.
Brian Switek-blogit kirjoittavat Dinosaur Tracking -sivustolla ja ovat kirjoittanut kirjoitetut kirjatut kivessä: Evolution, fossiilitiedot ja meidän paikka luonnossa.