Первыми летающими позвоночными на земле были птерозавры — они возникли примерно 230 миллионов лет назад. Подробности об их жизни мы узнаем из скелетных останков, но зачастую их мало, чтобы оценить действие полового отбора.
Современных летающих позвоночных, птиц, приводят как пример такой эволюции, но имел ли место половой отбор и у птерозавров? Палеонтологи из США проверили это более чем на сотнях ископаемых особях рамфоринха разных возрастов.
Один из механизмов эволюции живых организмов — половой отбор. Если прочие виды отбора способствуют приспособленности животных к сложным и изменяющимся условиям — вроде мимикрии под ландшафт или захвата открывшихся экологических ниш, — то половой может закреплять подчас странные признаки, влияющие лишь на привлекательность особи. Достаточно вспомнить роскошный хвост павлина или разнообразное и причудливое оперение райских птиц, которое никак не помогает пернатым выживать, но позволяет добиться внимания самки.
Свидетельства полового отбора можно обнаружить только при условии высокой внутривидовой вариативности. У птиц признаки такого отбора выявить легко — некоторые виды могут различаться между собой оттенками оперения или песней.
С вымершими животными дела обстоят куда сложнее. Мало найти останки с характерными особенностями вроде мягких тканей, которые расскажут важные подробности об экологии особи. Палеонтологам нужно собрать внушительную коллекцию образцов вымерших организмов, чтобы сравнить их и изучить на предмет полового отбора.
К счастью, все эти условия соблюдены в отношении одного из самых изученных видов птерозавров юрского периода (161,2-145 миллионов лет назад) — Rhamphorhynchus muensteri. Он отлично представлен множеством скелетов как молодых, так и взрослых особей, а обширность известных размеров размаха крыльев достигает 0,29-1,72 метра (это был крупный птерозавр). Примечательно, что вместе с костями находили и мягкие ткани крыльев, клюва, хвостовых лопастей, и даже содержимое желудка.
Благодаря такой сохранности Rhamphorhynchus muensteri выбрали модельным видом для птерозавров. На его примере ученые рассматривали онтогенез, строение мозга и крыльев, особенности полета и прочее.
На этот раз двое американских палеонтологов решили исследовать степень внутривидовой вариабельности этого древнего летающего хищника на основе 137 найденных экземпляров. В частности, они предположили, что в первую очередь под воздействием полового отбора будут меняться элементы крыльев, а также длина хвоста и его детали. Результаты научной работы опубликованы в журнале PeerJ.
На кончике хвосте у Rhamphorhynchus muensteri есть лопасть из мягкой ткани, которая, по утверждению других специалистов, у крупных и зрелых птерозавров будет меняться сильнее, чем у молодых. Чтобы рассмотреть изменчивость длины хвоста пропорционально, необходимо сравнить лопасть с другими частями тела — длиной черепа, плечевой и пястной костей.
Вопреки гипотезе, крылья показали низкую внутривидовую вариабельность: в среднем конечности менялись так же, как и остальной скелет. Длина хвоста тоже не сильно менялась в соотношении с прочими составляющими, что подчеркивает его функциональные ограничения — другие пропорции сильно изменили бы полет животного. Но у крупных (зрелых) птерозавров степень вариабельности длины хвоста выросла.
Эти скачки могут подтверждать его сигнальную для сородичей функцию. По заключению палеонтологов, хвостовая лопасть птерозавра представляет собой очаг изменчивости, а колебания в длине позвонков и хвоста указывают на уменьшение физических ограничений и усиление полового отбора у взрослых животных. Иными словами, у молодых птерозавров таких перемен не было, поскольку они еще не доросли до полового отбора, а хвост оставался важным летательным устройством. Интересно, что экземпляров из средневозрастного класса было крайне мало.
Авторы статьи предположили, что они находятся в точке ускоренного роста, когда птерозавр из молодого превращается в зрелого. Либо перемены в поведении древних хищников среднего размера привели к тому, что те реже погибали в благоприятных для окаменения местах. К тому же, как подчеркнули палеонтологи, в записях о многих образцов не указано местонахождение или формация, поэтому специалисты не смогли рассмотреть изменчивость скелетов во времени.
Автор: Андрей Папиш