(PhysOrg.com) — Syy siihen, miksi joillakin naaraspuolisilla vesivirtaeläimillä on sarvet, kun taas toisilla eläimillä niitä ei ole, on jo pitkään askarruttanut evoluutio- eliöbiologeja, jopa suurta Charles Darwiniä. Mutta nyt Massachusettsin Amherstin yliopiston professorin Ted Stankowichin johtama 117 nautalajin tutkimus antaa viitteitä vastauksesta: Naaraat, jotka eivät voi helposti piiloutua suojaisaan suojaan ja jotka joutuvat puolustamaan ruokailualuettaan, saavat todennäköisemmin sarvet kuin naaraat, jotka elävät suojaisassa elinympäristössä tai jotka eivät puolusta aluettaan.
Ajatus siitä, että sarvet ja sarvet ovat kehittyneet urospuolisilla eläimillä kamppailua varten kumppaneista ja reviireistä, on vakiintunut, mutta tähän mennessä yksikään tutkimus ei ole pystynyt lähellekään selittämään jokaista tapausta, jossa naaraiden sarvet ovat esiintyneet antiloopeilla, gaselleilla ja muilla samankaltaisilla lajeilla, entinen Darwin-apulaisprofessori Stankowich sanoo. Mutta juuri sen hän ja toinen kirjoittaja Tim Caro Kalifornian Davisin yliopistosta ovat tehneet.
Kehittämällä tätä analyysia varten silmiinpistävyysmittarin – elinympäristön avoimuuden ja olkapään korkeuden tulon – sekä naaraiden reviirimaisuuden Stankowich ja Caro sanovat pystyvänsä selittämään ”lähes jokaisen tapauksen, jossa naaraspuolisilla nautaeläimillä esiintyy sarvia (80 lajia 82 lajista)”. Heidän artikkelinsa ilmestyy Proceedings of the Royal Society B -lehden tämänhetkisessä numerossa. Tulokset viittaavat siihen, että sarvien evoluutio näillä naaraspuolisilla eläimillä on seurausta luonnonvalinnasta, jonka tarkoituksena on parantaa niiden kykyä puolustaa itseään ja poikasiaan saalistajia vastaan. Tutkijat ovat ensimmäiset, jotka testasivat nimenomaan naaraiden reviirikeskeisyyttä mahdollisena tekijänä, Stankowich toteaa.
Muitakin naaraiden aseistusta selittäviä muuttujia, kuten ruumiinkokoa ja ryhmäkokoa, oli testattu aiemminkin, mutta Stankowich ja Caro asettivat kaikki hypoteesit vastakkain tilastollisessa analyysissä ja havaitsivat, että näkyvyys oli paras kuvion ennustaja.
Erikoistellessaan näkyvyyttä mittaavaa mittaristoa tutkijat olettivat, että korkeammat lajit, jotka elävät aukealla, ovat näkyvämpiä pidemmiltä etäisyyksiltäkin, ja että ne todennäköisemmin hyödyttävät sarvia puolustautuessaan saalistajia vastaan. ”Osoitamme, että naaraspuoliset nautaeläimet, jotka ovat petoeläimille silmiinpistäviä, koska ne ovat suuria tai elävät avoimissa elinympäristöissä, kantavat paljon todennäköisemmin sarvia kuin huomaamattomat lajit, jotka voivat yksinkertaisesti luottaa siihen, että ne ovat kätkeytyneitä tai piilossa ympäristössään. Kuitenkin myös joidenkin pienten lajien, kuten duikereiden, naaraat kantavat sarvia, sillä niissä naaraat taistelevat reviireistä”, Stankowich sanoo.
Aiemmat hypoteesit sarvien kehittymisestä naaraiden puolustautumista varten ennustivat, että vain raskaat lajit kykenisivät puolustautumaan ja hyötyisivät sarvista. ”Tutkimuksemme osoittaa, että tärkeintä ei välttämättä ole eläimen koko vaan pikemminkin sen silmiinpistävyys, ja tämä on seurausta elinympäristön avoimuudesta ja ruumiinkorkeudesta”, Stankowich lisää.
Keskikokoinen laji, joka asuu aavikolla, kuten gaselli, on siis hyvin silmiinpistävä ja voisi hyötyä sarvista, mutta suuri laji, joka asuu tiheässä viidakossa, kuten pusku-uikku, voi silti pysytellä piilossa petoeläimiltä, jolloin sarvet eivät ole tarpeen. ”Erilaiset valintapaineet ovat vastuussa sorkkaeläinten erilaisesta aseistuksesta”, Caro ja Stankowich tiivistävät.
Kohtaisesti tutkiakseen naaraspuolisten nautaeläinten aseiden evoluutioon vaikuttavia tekijöitä Stankowich ja Caro luokittelivat ensin 117 nautaeläinlajin naaraat sarvipäisiin tai ei-sarvipäisiin. Sen jälkeen he käyttivät useita tilastollisia vaiheita testatakseen, kuinka hyvin eri ennustemuuttujat vastasivat sarvien esiintymistä tai puuttumista kussakin lajissa.
Heidän ensimmäisessä analyysissään testattiin erikseen olkapään korkeutta ja elinympäristön avoimuutta, mutta he suunnittelivat myös yhdistelmämittarin, jossa otettiin huomioon olkapään korkeus mutta painotettiin avoimuutta enemmän. Tämä altistumismittari kertoi lajin hartiakorkeuden mittauskertoimen ensisijaisen elinympäristön keskimääräisellä avoimuudella. Se mahdollisti sen, että esimerkiksi bongot, tiheissä metsissä elävä pitkä laji, sai asteikolla alhaisen pistemäärän, kun taas keskikokoiset lajit, kuten gasellit, saivat pistemäärän keskeltä ja avoimessa maastossa elävät pitkät lajit, kuten myskihärkä, saivat korkeat pistemäärät.
Suhteuttaessaan eri muuttujia toisiinsa sarjassa moninkertaisia lineaarisia regressiomalleja Stankowich ja Caro laskivat kullekin muuttujalle filogeneettiset vastakohtaisuussuhteet ja havaitsivat, että silmiinpistävyydellä oli tilastollisesti merkitsevä vaikutus sarvien läsnäoloon naarasyksilöillä, ja että se oli viidestä muutosvastaavasta vaikutusvaltaisinta. Fylogeneettisten kontrastien käyttö merkitsi sitä, että tutkijat pystyivät ottamaan huomioon lajien sukulaisuuden keskenään.
Territoriaalisuudella naaraiden keskuudessa ja lajin ruumiinpainolla oli myös merkittävä vaikutus sarvien esiintymiseen. Toisin sanoen suuri koko saattaa vähentää pakenemisnopeutta ja lisätä sarvien tarvetta. Sen sijaan olkapään korkeudella ja ryhmän koolla ei ollut vaikutusta.
Stankowichin ja Caron mainitsemat kaksi poikkeusta ovat afrikkalaiset bongo-naaraat, jotka ovat suuria, tiheissä metsissä esiintyviä antilooppeja, jotka käyttävät sarviaan dominanssinsa vakiinnuttamiseen naaraspuolisten ryhmien sisällä, sekä vuoristoanoa-naaras, pieni vesipuhveli, josta tiedämme hyvin vähän, mutta naaraat saattavat tosiaankin olla territoriaalisia, kuten muutkin suvunsa (Bubalus-suvun) jäsenet. ”Tavoitteenamme oli selittää KAIKKI tapaukset, ja mielestämme onnistuimme juuri siinä, kun otetaan huomioon se, mitä tiedämme näistä kahdesta poikkeuksesta”, Stankowich toteaa.
Kokonaisuutena nämä kaksi evoluutiobiologia uskovat, että heidän havaintonsa voivat olla merkityksellisiä muille naaraspuolisille märehtijöille, mutta lisätutkimuksia tarvitaan.
Provided by University of Massachusetts Amherst (news : web)