剑龙和物种识别假说

物种识别假说是否解释了为什么 剑龙 沿着颈部、背部和尾部顶部有独特的巨大板状结构?亲爱的物种识别假说:听着,我们需要谈谈...

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


多种中生代恐龙进化出了令人印象深刻的,有时甚至是极其奢华的结构:角、冠、褶边、背帆、巨大的骨板等等。多年来,我可能已经使用过类似这样的句子 10 或 15 次。哎呀,对不起。不管怎样…… 在上个月的一篇文章中,我讨论了著名的侏罗纪剑龙剑龙的巨大、大致呈菱形的板状结构有时被解释为专门的温度调节结构,它们的大小和形状与作为热量收集和/或热量散发结构的作用有关。

由布莱恩·弗兰恰克著名地重建的乌尔禾龙。板状结构独特的平顶外观显然是由于破损造成的:左下角的孤立板状结构 [比例尺 = 10 厘米] 来自梅德门特人。(2008 年),该分类单元与剑龙同义。乌尔禾龙是相关的,请继续阅读... 图片来源:布莱恩·弗兰恰克 梅德门特人,2008 年

现在,别误会我的意思——像许多对古生物学感兴趣的人一样,我非常乐意认为剑龙板可能在某种程度上以某种方式发挥了温度调节的作用,也许是可选的或机会性的。然而,我认为我们可以怀疑的是,这种可能的功能“解释”了它们的进化。换句话说,在控制温度方面的作用不太可能是推动它们大小和形状进化的唯一因素。更可能的情况是,它们是视觉展示装置:它们在某种信号传递中发挥了作用。但是是什么样的信号传递呢?


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包含克内尔人(2012 年)的《TREE》期刊封面,关于恐龙、性选择理论和信号传递结构进化的关键性综述文章。图片来源:克内尔人,2012 年

这里我们遇到了一个恐龙生物学中最具争议和最激烈的争论之一:像剑龙板这样的结构是否在种内性展示的背景下进化,或者它们是物种识别装置?也就是说,它们是否被使用,并且确实需要被使用,以识别同种个体并将它们与异种个体区分开来?经常阅读本栏目的读者会记得,这个问题之前已经在 Tet Zoo 上讨论过几次(请参阅下面的链接)。另请参阅克内尔人。(2012 年2013 年)。

有一些原因可以解释为什么“物种识别假说”不能真正作为视觉展示结构(又名装饰或夸张结构)的一个好解释。与其从头开始解释它们,我想我还是偷懒一下,引用我和戴夫·霍恩在最近的技术论文“‘物种识别假说’并不能解释非鸟类恐龙夸张结构的存在和进化”中关于这个问题的看法,至少就它与剑龙的关系而言(霍恩和奈什,2013 年)…

帕迪安和霍纳(2011a)认为,同域、密切相关的分类群中夸张结构的存在支持了它们在物种识别中的作用。然而,有人指出,“同域物种的交配信号通常比同一物种产生的其他信号更具差异”,此外,“局限于不同区域的物种没有混淆其信号的可能性”(两者均引自威尔斯和亨利,1998 年)。简而言之,我们期望如果这些特征在物种识别中发挥作用,它们在同域物种之间会更加分化,而在异域物种之间则不会那么分化。然而,这显然不适用于恐龙化石记录中的一些例子。

 

乌尔禾龙(或剑龙何氏是中国下白垩纪连木沁组中唯一被认可的剑龙(梅德门特人,2008 年)。考虑到剑龙相对于潜在同域恐龙的独特蓝图,个体不太可能仅仅因为缺乏背板和尾刺而难以识别同种个体。这个例子和其他例子(例如,唯一的亚洲棘龙科棘龙,阿兰人,2012 年)使得很难将物种识别解释为这些分类群中夸张结构进化的可行主要解释。主要人(2005 年)在剑龙解剖学中指出,虽然“我们没有配偶竞争的独立证据,但我们可以利用它们板的特征来识别物种”。然而,情况并非总是如此:关于剑龙分类学的争议仍在继续,板和刺形式的变化被一些人解释为种内变异,而被另一些人解释为超出种内变异(梅德门特人,2008 年)。其他谱系也存在类似的问题。

如果剑龙板和其他此类结构并非进化为“物种识别徽章”——也就是说,如果它们更可能参与种内展示——那么这对其种内作用、功能和外观说明了什么?嗯,这也是需要进一步讨论的事情。我将努力及时地回到这个问题。

剑龙绝对不是这个样子,但如果它们是这样,那就太搞笑了。这是 2007 年在英国怀特岛布莱克岗拍摄的精美模型之一。图片来源:达伦·奈什

有关剑龙和此处提到的问题的先前文章,请参阅...

参考文献 - -

阿兰,R.,赛萨纳冯,T.,里奇尔,P. 和肯塔冯,B. 2012 年。来自老挝早白垩纪的第一个明确的亚洲棘龙科(恐龙:兽脚亚目)。自然科学 99, 369-377。

霍恩,D. W. E. 和奈什,D. 2013 年。“物种识别假说”并不能解释非鸟类恐龙夸张结构的存在和进化。动物学杂志 290, 172-180。

克内尔,R.,奈什,D.,汤姆金斯,J. L. 和霍恩,D. W. E. 2012 年。史前动物的性选择:检测和影响。生态学与进化趋势 28, 38-47。

- ., 奈什,D.,汤姆金斯,J. L. 和霍恩,D. W. E. 2013 年。性选择是否仅由二态性定义?对帕迪安和霍纳的回复。生态学与进化趋势 28, 250-251。

梅德门特,S. C. R.,诺曼,D. B.,巴雷特,P. M. 和阿普丘奇,P. 2008 年。剑龙亚科(恐龙:鸟臀目)的系统学和系统发育。系统古生物学杂志 6, 367-407。

主要,R. P.,德·里克尔斯,A.,霍纳,J. R. 和帕迪安,K. 2005 年。甲龙亚目恐龙鳞甲的进化和功能:对剑龙板功能的影响。古生物学 31, 291-314。

帕迪安,K. 和霍纳,J. 2011 年。恐龙“奇异结构”的进化:生物力学、性选择、社会选择还是物种识别?动物学杂志 283, 3-17。

威尔斯,M. M. 和亨利,C. S. 1998 年。昆虫隐形物种的歌曲、生殖隔离和物种形成。在霍华德,D. J. 和伯洛彻,S. H.(编)无尽的形式:物种和物种形成。牛津大学出版社,牛津,第 217-233 页。

Darren Naish is a science writer, technical editor and palaeozoologist (affiliated with the University of Southampton, UK). He mostly works on Cretaceous dinosaurs and pterosaurs but has an avid interest in all things tetrapod. His publications can be downloaded at darrennaish.wordpress.com. He has been blogging at Tetrapod Zoology since 2006. Check out the Tet Zoo podcast at tetzoo.com!

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