(PhysOrg.com) — Orsaken till att vissa hondjur med klövar har horn medan andra inte har det har länge förbryllat evolutionsbiologer, även den store Charles Darwin. Men nu tyder en undersökning av 117 nötkreatursarter under ledning av Ted Stankowich, professor vid University of Massachusetts Amherst, på ett svar: Honorna som inte lätt kan gömma sig i ett skyddande skydd och de som måste försvara ett födoområde är mer benägna att ha horn än de som lever i ett skyddande habitat eller inte försvarar ett område.
Tanken att horn och gevär utvecklats hos manliga djur för att slåss om partner och territorier är väletablerad, men hittills har ingen studie kunnat komma i närheten av att förklara varje fall av horn hos honorna hos antiloper, gaseller och liknande arter, säger Stankowich, som tidigare var postdoktoral doktorand hos Darwin. Men det är precis vad han och medförfattaren Tim Caro från University of California Davis har gjort.
Genom att utveckla måttet på uppseendeväckande – produkten av livsmiljöns öppenhet och axelhöjden – samt kvinnornas territorialitet för denna analys säger Stankowich och Caro att de kan förklara ”nästan varje fall av horn hos kvinnliga nötkreatur (80 av 82 arter)”. Deras artikel publiceras i det aktuella numret av Proceedings of the Royal Society B. Resultaten tyder på att utvecklingen av horn hos dessa hondjur drivs av naturligt urval för att förbättra deras förmåga att försvara sig själva och sina ungar mot rovdjur. De två forskarna är de första som specifikt testar honornas territorialitet som en möjlig faktor, konstaterar Stankowich.
Andra variabler för att förklara kvinnors vapeninnehav, såsom kroppsstorlek och gruppstorlek, hade testats tidigare, men Stankowich och Caro ställde alla hypoteser mot varandra i en statistisk analys och fann att synlighet var den bästa förutsägelsefaktorn för mönstret.
I samband med att forskarna utvecklade måttet för synlighet antog de att högre arter som lever i det fria är mer synliga på längre avstånd och mer benägna att dra nytta av horn för att försvara sig mot rovdjur. ”Vi visar att kvinnliga bovider som är iögonfallande för rovdjur på grund av att de är stora eller lever i öppna livsmiljöer är mycket mer benägna att bära horn än oansenliga arter som helt enkelt kan förlita sig på att vara kryptiska eller gömda i sin miljö. Men även honor av vissa små arter som duikrar där honorna slåss om territorier bär också horn”, säger Stankowich.
Förra hypoteser om att horn utvecklas för att försvara sig hos honor förutspådde att endast tunga arter kan försvara sig och skulle gynnas av horn. ”Vår studie visar att det inte nödvändigtvis är djurets storlek utan snarare dess synlighet som räknas mest, och detta är en produkt av livsmiljöns öppenhet och kroppshöjden”, tillägger Stankowich.
En medelstor art som lever i öknen, som en gasell, är alltså mycket synlig och skulle kunna dra nytta av horn, men en stor art som lever i den täta djungeln, som en buskbock, kan fortfarande hålla sig gömd för rovdjur och har ingen nytta av horn. ”Olika selektionstryck är ansvariga för olika vapen hos hovdjur”, sammanfattar Caro och Stankowich.
Specifikt, för att undersöka faktorer som är involverade i utvecklingen av vapenutrustning hos kvinnliga nötkreatur, kategoriserade Stankowich och Caro först honorna av 117 nötkreatursarter som hornade eller inte. Därefter använde de en rad statistiska steg för att testa hur väl de olika prediktiva variablerna stämde överens med närvaron eller frånvaron av horn hos varje art.
I deras första analys testade de axelhöjd och habitatets öppenhet separat, men de utformade också ett sammansatt mått som tog hänsyn till axelhöjd samtidigt som öppenhet vägdes tyngre. Detta exponeringsmått multiplicerade en arts mätfaktor för axelhöjd med den genomsnittliga öppenheten i det primära habitatet. Det gjorde det till exempel möjligt för bongos, en lång art som lever i täta skogar, att få en låg poäng på skalan, medan mellanstora arter som gaseller får en poäng i mitten och långa arter i öppna landområden som myskoxar får en hög poäng.
Som de ställde de olika variablerna mot varandra i en serie multipla linjära regressionsmodeller räknade Stankowich och Caro ut fylogenetiska kontraster för varje faktor och fann att iögonfallande hade en statistiskt signifikant effekt på förekomst av horn hos honor och den största effekten bland de fem variablerna. Användningen av fylogenetiska kontraster innebar att forskarna kunde ta hänsyn till arters släktskap med varandra.
Territorialitet bland honor och artens kroppsvikt hade också en signifikant effekt på förekomsten av horn. Det vill säga, stor storlek kan minska flykthastigheten och öka behovet av horn. Däremot hade axelhöjd och gruppstorlek ingen effekt.
De två undantag som Stankowich och Caro identifierade är den afrikanska bongohonan, en stor antilop som finns i täta skogar och som använder sina horn för att etablera dominans inom honungrupper, och den kvinnliga bergsanoan, en liten vattenbuffel, som vi vet mycket lite om, men honorna kan faktiskt vara territoriella som andra medlemmar i sitt släkte (Bubalus). ”Vårt mål var att förklara ALLA fall och vi tror att vi gjorde just det, med tanke på vad vi vet om dessa två undantag”, konstaterar Stankowich.
Sammantaget tror de två evolutionsbiologerna att deras upptäckter kan vara relevanta för andra kvinnliga idisslare, men det krävs ytterligare studier.
Med hjälp av University of Massachusetts Amherst (news : web)