Палеонтологи рассказали, как можно определять пол у динозавров

Авторы нового исследования решили обратиться к статистике — и предложили новый перспективный метод для определения полового диморфизма у динозавров.

Ученые давно обсуждают проблему идентификации пола у динозавров и ищут пути ее решения. Однако до сих пор многочисленные попытки научиться отличать самца древних «ужасных ящеров» от самки оказались безуспешными.

У львов есть гривы, у самцов павлинов — большой и яркий хвост, самки орлов и ястребов обычно примерно на 30% больше самцов, а у ящериц все наоборот (кроме гекконов). Однако, отмечают специалисты, если бы у нас на руках были лишь окаменелые останки перечисленных выше животных, то и их пол мы бы едва могли различить, поскольку эти ключевые характеристики оказались бы утраченными. С этой проблемой и сталкиваются палеонтологи: бывает трудно сказать, относятся ли динозавры с различными специфическими чертами к разным видам, каков их возраст, самка перед нами или самец.

Однако в новой статье, опубликованной в журнале Biological Journal of the Linnean Society, ученые из США, Франции и Великобритании показали, как с помощью метода статистического анализа в теории можно определить степень 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. 

Даже если, например, обнаружится скелет динозавра с окаменелыми яйцами, нельзя быть до конца уверенным в половой принадлежности этого животного. Ведь самки и самцы многих птиц — современных динозавров — обычно сильно различаются между собой, но некоторые самцы могут высиживать яйца. Родственные динозаврам крокодилы тоже демонстрируют половые анатомические различия. Так что, скорее всего, самки и самцы многих видов динозавров будут отличаться друг от друга по множеству признаков.

Однако не все различия внутри одного вида животных обязательно обусловлены полом. Например, у людей рост обычно относят ко вторичным половым признакам (хотя исключения здесь нормальны), но другие черты, например цвет глаз или волос, ни о чем не говорят. Поскольку мы не знаем, были ли более крупные динозавры стопроцентно самцами, а с большими гребнями на головах — самками, авторы нового исследования решили искать закономерности в различиях между особями одного и того же вида. Для этого они исследовали задокументированные данные о множестве окаменелостей и современных «родственниках» динозавров, после чего провели математические расчеты.

Ранее половой диморфизм у вымерших ящеров пытались выявить посредством проверки статистической значимости: данные сначала собирают, а затем рассчитывают вероятность того, что результаты могли быть получены по чистой случайности (так врачи определяют, полезнее ли новое лекарство, чем плацебо). Такой метод анализа иногда работает для больших и «чистых» наборов данных. 

Однако, отмечает Сайтта, ископаемых образцов динозавров не так много либо они неполные и плохо сохранились. Поэтому в случае с этими животными проверка статистической значимости приводит к ложноотрицательным результатам: поскольку выборки малы, для получения положительного результата потребуется большой набор различий между полами.

Вместо этого команда ученых решила поэкспериментировать с оценкой размера эффекта (effect size): по их словам, этот метод лучше подходит для небольших наборов данных, поскольку таким образом оценивают степень полового диморфизма и вычисляют неопределенность в этой оценке. Кроме того, в этом случае учитываются естественные вариации. Чтобы получить какой-либо результат, Сайтта и его коллеги написали код для запуска статистического моделирования, после чего в специальную программу они загрузили данные по окаменелостям динозавров.

«Мы предлагаем основу для изучения полового диморфизма по окаменелостям, уделяя особое внимание вероятным вторичным половым признакам и проверяя все альтернативные гипотезы на предмет их вариации с использованием нескольких линий доказательств. Во многих случаях оценки полового диморфизма могут быть достаточно точными, и дальнейшее развитие методов по определению пола и учета внутриполовых вариаций (например, смешанное моделирование) повысит точность», — отмечают авторы работы.

Так, палеонтологи обнаружили, что взрослые майазавры сильно различаются по размеру. Анализ показывает, что этот признак с большей вероятностью характеризует пол у этого вида, чем различия, наблюдаемые у других видов динозавров. Хотя, как показывают данные, представители одного пола явно были примерно на 45% крупнее представителей другого пола, нельзя сказать, кто был больше — самцы или самки. В любом случае, отмечают ученые, впереди еще много работы, однако их новый подход дает надежду.

«Половой отбор — важная движущая сила эволюции, и ограничение себя неэффективными статистическими подходами вредит нашей способности понимать палеобиологию этих животных, — добавил Сайтта. — Мы должны учитывать половые различия при описании останков динозавров».