Используя статистические данные, авторы недавнего исследования разработали инновационный и многообещающий подход к установлению половых различий у динозавров.
Проблема определения пола у динозавров на протяжении долгого времени вызывает дискуссии среди ученых, и поиск ее решения остается сложной задачей. Несмотря на многочисленные попытки, установить различия между самцами и самками этих древних рептилий пока не удалось.
У львов есть гривы, самцы павлинов обладают большим и красочным хвостом, самки орлов и ястребов как правило на 30% крупнее самцов, а у ящериц наблюдается обратная ситуация (за исключением гекконов). Специалисты отмечают, что если бы в нашем распоряжении были только окаменелости перечисленных животных, то определение их пола было бы затруднено, поскольку эти важные признаки исчезли бы. Именно с этой проблемой сталкиваются палеонтологи: им бывает сложно установить, принадлежат ли динозавры с различными особенностями к разным видам, и определить их возраст, а также установить, является ли перед нами самка или самец.
Однако в новой статье, опубликованной в журнале Biological Journal of the Linnean Society, ученые из США, Франции и Великобритании продемонстрировали, что с помощью статистического анализа в теории можно установить величину полового диморфизма по останкам динозавров. «Это совершенно новый способ взглянуть на окаменелости и оценить вероятность того, что черты, которые мы видим, коррелируют с полом», — рассказал Эван Сайтта, научный сотрудник Филдовского музея естественной истории в Чикаго и ведущий автор исследования.
Потенциальное обнаружение скелета динозавра с окаменелыми яйцами не дает возможности окончательно установить его пол. Дело в том, что у самок и самцов многих птиц – современных динозавров – наблюдаются значительные различия, хотя некоторые самцы способны высиживать яйца. Родственные динозаврам крокодилы также проявляют половые анатомические особенности. Таким образом, вероятно, самки и самцы многих видов динозавров будут различаться по ряду характеристик.
Не все различия внутри одного вида животных обязательно связаны с полом. Например, у людей рост обычно классифицируют как вторичный половой признак (хотя в этом вопросе существуют исключения), в то время как другие характеристики, такие как цвет глаз или волос, не имеют подобной информативности. Поскольку мы не можем быть уверены, были ли более крупные динозавры самцами, а особи с крупными гребнями на головах — самками, авторы нового исследования решили выявить закономерности в различиях между особями одного и того же вида. В этой связи они проанализировали задокументированные данные об окаменелостях и современных «родственниках» динозавров, после чего провели математические расчеты.
Изначально для определения полового диморфизма у ископаемых ящеров применяли статистический анализ, основанный на оценке вероятности случайного получения результатов. Сначала собирают данные, а затем вычисляют вероятность того, что наблюдаемые различия возникли случайно (подобным образом врачи оценивают эффективность нового лекарственного средства по сравнению с плацебо). Этот подход может быть эффективен при работе с большими и качественными наборами данных.
Недостаточное количество ископаемых останков динозавров, а также их неполное и плохое состояние создают трудности. В результате статистическая проверка значимости может приводить к ошибочному отрицанию различий: из-за небольших объемов выборки для подтверждения гипотезы требуется выявление большого количества отличий между самцами и самками.
Вместо этого команда ученых решила использовать оценку размера эффекта, поскольку, по их мнению, этот подход более эффективен при работе с ограниченными объемами данных. Этот метод позволяет оценить степень полового диморфизма и вычислить неопределенность в полученных значениях, а также учитывает естественные колебания. Для получения результатов Сайтта и его коллеги разработали код для статистического моделирования и загрузили данные об окаменелостях динозавров в специализированную программу.
«Авторы работы предлагают методологическую базу для изучения полового диморфизма по окаменелостям, с акцентом на вероятные вторичные половые признаки. При этом все альтернативные гипотезы проверяются на предмет вариативности, используя различные доказательства. По мнению авторов, в ряде случаев оценки полового диморфизма могут быть достаточно точными, а дальнейшее совершенствование методов определения пола и учет внутриполовых вариаций, например, посредством смешанного моделирования, позволит повысить их достоверность.
Палеонтологи выяснили, что взрослые майазавры значительно отличались по размеру. Исследования указывают на то, что этот признак, скорее всего, определяет пол у данного вида динозавров, в отличие от других. Несмотря на то, что представители одного пола, согласно полученным данным, были в среднем на 45% крупнее представителей другого пола, установить, кто из них был больше — самцы или самки, не удалось. Тем не менее, ученые подчеркивают, что предстоит еще много работы, но их новая методика вселяет надежду.
«Половой отбор играет ключевую роль в эволюции, и использование неэффективных статистических методов препятствует пониманию палеобиологии этих животных, — отметил Сайтта. — Необходимо принимать во внимание половые различия при изучении и описании останков динозавров».