(PhysOrg.com) — Powód, dla którego niektóre samice zwierząt kopytnych mają rogi, podczas gdy inne nie, od dawna zastanawiał biologów ewolucyjnych, nawet wielkiego Karola Darwina. Ale teraz badanie 117 gatunków bydła prowadzone przez Teda Stankowicha, profesora na Uniwersytecie Massachusetts Amherst, sugeruje odpowiedź: Samice, które nie mogą łatwo ukryć się w osłonie ochronnej i te, które muszą bronić terytorium do żerowania, częściej mają rogi niż te, które żyją w siedlisku ochronnym lub nie bronią terytorium.
Pomysł, że rogi i poroże wyewoluowały u samców zwierząt do walki o partnerki i terytoria jest dobrze ugruntowany, ale do tej pory żadne badanie nie było w stanie zbliżyć się do wyjaśnienia każdego przypadku rogów u samic antylop, gazel i podobnych gatunków, mówi Stankowich, były Darwin Postdoctoral Fellow. Ale to jest właśnie to, co on i współautor Tim Caro z Uniwersytetu Kalifornijskiego Davis zrobili.
Dzięki opracowaniu miary widoczności – iloczynu otwartości siedliska i wysokości ramion – oraz terytorialności samic do tej analizy, Stankowich i Caro twierdzą, że mogą wyjaśnić „prawie każdy przypadek rogów u samic bydła (80 z 82 gatunków)”. Ich artykuł ukazał się w bieżącym numerze Proceedings of the Royal Society B. Wyniki sugerują, że ewolucja rogów u tych samic jest napędzana przez dobór naturalny w celu zwiększenia ich zdolności do obrony siebie i swoich młodych przed drapieżnikami. Dwaj badacze są pierwszymi, którzy testują terytorialność samic jako możliwy czynnik, zauważa Stankowich.
Inne zmienne wyjaśniające broń samic, takie jak wielkość ciała i wielkość grupy, były testowane wcześniej, ale Stankowich i Caro postawili wszystkie hipotezy przeciwko sobie w analizie statystycznej i stwierdzili, że rzucający się w oczy wygląd był najlepszym predyktorem wzoru.
W opracowaniu miary rzucającego się w oczy wyglądu, badacze postawili hipotezę, że wyższe gatunki żyjące na otwartej przestrzeni są bardziej widoczne z większych odległości i bardziej prawdopodobne jest, że skorzystają z rogów do obrony przed drapieżnikami. „Pokazujemy, że samice bydła, które rzucają się w oczy drapieżnikom, ponieważ są duże lub żyją w otwartych siedliskach, są o wiele bardziej skłonne do noszenia rogów niż gatunki niepozorne, które mogą po prostu polegać na byciu kryptycznymi lub ukrytymi w swoim środowisku. Jednak samice niektórych małych gatunków, takich jak duikery, u których samice walczą o terytoria, również noszą rogi,” mówi Stankowich.
Poprzednie hipotezy dotyczące rogów ewoluujących w celu obrony u samic przewidywały, że tylko ciężkie gatunki są w stanie się bronić i skorzystają z rogów. „Nasze badanie pokazuje, że niekoniecznie rozmiar zwierzęcia, ale raczej jego widoczność, która liczy się najbardziej, a to jest produktem otwartości siedliska i wysokości ciała”, dodaje Stankowich.
Tak więc, średniej wielkości gatunek żyjący na pustyni jak gazela jest bardzo widoczny i mógłby korzystać z rogów, ale duży gatunek żyjący w gęstej dżungli jak bushbuck może nadal pozostać ukryty przed drapieżnikami i nie mieć żadnego zastosowania dla rogów. „Różne presje selekcyjne są odpowiedzialne za zróżnicowane uzbrojenie u kopytnych” – podsumowują Caro i Stankowich.
Jego pierwsza analiza testowane wysokość ramion i otwartość siedliska oddzielnie, ale również zaprojektowany złożony środek, który rozliczane wysokości ramion, podczas gdy ważenie otwartość bardziej mocno. Ta metryka ekspozycji pomnożyła współczynnik pomiaru wysokości barku gatunku przez średnią otwartość siedliska pierwotnego. Pozwoliło to bongo, wysokiemu gatunkowi żyjącemu w gęstych lasach, uzyskać niski wynik na skali, na przykład, podczas gdy gatunki średniej wielkości, takie jak gazele, uzyskują wynik pośrodku, a wysokie gatunki w otwartym terenie, takie jak woły piżmowe, uzyskują wynik wysoki.
Potraktując różne zmienne przeciwko sobie w serii modeli wielokrotnej regresji liniowej, Stankowich i Caro obliczyli kontrasty filogenetyczne dla każdego czynnika i stwierdzili, że rzucający się w oczy wygląd miał statystycznie istotny wpływ na obecność rogów u samic i największy wpływ spośród pięciu zmiennych. Użycie kontrastów filogenetycznych oznaczało, że badacze mogli wziąć pod uwagę pokrewieństwo gatunków ze sobą.
Terytorialność wśród samic i masa ciała gatunku również miały znaczący wpływ na obecność rogów. Oznacza to, że duży rozmiar może zmniejszyć szybkość ucieczki i zwiększyć potrzebę posiadania rogów. Jednak wysokość ramion i wielkość grupy nie miała wpływu.
Dwa wyjątki zidentyfikowane przez Stankowicha i Caro są samice afrykańskiego bongo, duże antylopy znalezione w gęstych lasach, które używają swoich rogów do ustalenia dominacji w grupach samic, i samice anoa górskiego, małego bawoła wodnego, o którym wiemy bardzo mało, ale samice mogą rzeczywiście być terytorialne jak inni członkowie jego rodzaju (Bubalus). „Naszym celem było wyjaśnienie KAŻDEGO przypadku i myślimy, że właśnie to zrobiliśmy, biorąc pod uwagę to, co wiemy o tych dwóch wyjątkach”, zauważa Stankowich.
Ogółem, dwaj biolodzy ewolucyjni wierzą, że ich ustalenia mogą być istotne dla innych żeńskich przeżuwaczy, ale potrzebne są dalsze badania.
Dostarczone przez University of Massachusetts Amherst (wiadomości : web)
.