Les gnous bleus sont des herbivores que l'on trouve en Afrique australe. Crédit :Efimova Anna/Shutterstock
Les caractéristiques de la sélection sexuelle peuvent être trouvées chez certains animaux longtemps après leur mort.
Des chercheurs utilisant la collection du Natural History Museum ont découvert que les crânes de gnous montraient des signes d'adaptation à la compétition, une découverte qui pourrait aider à découvrir des caractéristiques similaires chez des espèces disparues.
Les gnous femelles sont engagées dans une course aux armements évolutive, mais les scientifiques ne savent pas pourquoi.
Les chercheurs qui étudient les crânes de gnous bleus ont découvert que la sélection sexuelle est à l'origine du développement des cornes chez les mâles et les femelles. Étonnamment, lorsque la croissance des deux sexes a été prise en compte, il n'y avait pas de différence significative entre la forme de leurs cornes.
Alors que les mâles utilisent leurs cornes pour se faire concurrence, il est actuellement incertain pourquoi les cornes des femelles offrent un avantage évolutif. Cela peut refléter des problèmes plus larges concernant le manque historique d'étude des animaux femelles par les biologistes par rapport aux mâles.
Le Dr Andrew Knapp, un scientifique du Musée qui a co-écrit une étude détaillant ces résultats, déclare :« C'est une découverte intéressante parce que ce n'est pas ce à quoi on pourrait s'attendre. Les cornes mâles et femelles poussent d'une manière caractéristique qui indique la sélection sexuelle, mais ils ne sont pas utilisés pour la même chose."
"Alors que les mâles utilisent leurs cornes pour se disputer des partenaires, nous ne savons pas à quoi servent les femelles. Il existe quelques théories, mais rien de certain."
Les résultats de l'étude, publiés dans BMC Ecology and Evolution , suggèrent également que la sélection sexuelle pourrait être détectée dans des organismes éteints, mais que distinguer les différents sexes n'est pas toujours évident.
Quels sont les traits sexuels secondaires ?
Les cornes de gnous sont un exemple de trait sexuel secondaire, qui sont des caractéristiques qui ne sont pas directement impliquées dans le processus de reproduction mais qui peuvent avoir une influence sur celui-ci.
Des crânes de gnous bleus de la collection du Musée ont été utilisés dans l'étude. Crédit :Andy Knapp
Des traits tels que la queue d'un paon mâle ou la membrane gonflable d'un phoque à capuchon peuvent démontrer la santé ou la virilité d'un individu à des partenaires et concurrents potentiels.
Lorsque ces signaux sont directement liés à la santé d'un individu, ou nécessitent beaucoup d'efforts pour être produits, ils sont considérés comme des "signaux honnêtes" car il est difficile ou peu gratifiant pour les animaux les plus faibles de les simuler.
Cela signifie que ces caractéristiques présentent des modèles de croissance distincts qui devraient être visibles dans les organismes vivants et éteints.
"Les caractéristiques telles que les cornes qui sont utilisées pour l'affichage présentent une caractéristique connue sous le nom d'allométrie positive, où les animaux plus gros ont des traits proportionnellement plus grands", explique Andy. "Les bovidés mâles ont tous ces traits, mais environ la moitié des femelles aussi."
"Ces traits sont fortement sélectionnés chez les mâles pour les aider à concourir, donc chez les femelles, nous nous attendrions à ce qu'il y ait une différence substantielle dans cette pression."
Les chercheurs ont cherché à savoir si ce schéma pouvait être observé à l'aide de 75 crânes de gnous bleus, la grande majorité provenant du Musée. Chaque crâne a été numérisé, ses dimensions étant utilisées pour calculer sa forme 3D précise.
Lorsque la forme seule est considérée, il existe une distinction claire entre la forme de la corne des mâles et des femelles, les deux sexes démontrant une allométrie partagée. Cependant, ces différences disparaissent lorsqu'elles sont corrigées pour la taille.
"Lorsque vous regardez la distribution des données, un petit mâle ressemble à toutes fins utiles à une femelle", déclare Andy. "Tous les animaux passent par la même gamme de taille, mais les femelles n'atteignent généralement pas la plus grande extrémité du spectre."
Cela suggère que les mâles n'ont que des cornes distinctives parce qu'ils ont tendance à devenir plus gros que les femelles, et que les cornes des deux sexes connaissent des niveaux de sélection similaires.
Il a été suggéré que la sélection des cornes féminines pourrait être liée à la défense des prédateurs, à la lutte contre d'autres femelles ou même au mimétisme masculin, mais les preuves de ces théories sont actuellement limitées.
Les crânes ont été numérisés pour mesurer la forme 3D du crâne de chaque individu. Crédit :Andy Knapp
La sélection sexuelle peut-elle être détectée chez des animaux disparus ?
Bien que cet article offre de nouvelles pistes de recherche aux scientifiques qui étudient les animaux vivants, il offre également des opportunités aux chercheurs qui étudient les espèces disparues.
Il est notoirement difficile d'identifier le sexe d'espèces disparues, en particulier chez des animaux tels que les dinosaures. Le manque de fossiles, souvent incomplets, rend difficile l'identification d'un homme ou d'une femme.
Les facteurs que les scientifiques étudiant les animaux vivants pourraient utiliser, tels que le dimorphisme sexuel, sont souvent compliqués par des chevauchements de taille corporelle et d'autres caractéristiques.
Seules des caractéristiques très claires telles que la présence d'œufs conservés dans l'utérus ou des caractéristiques directement parallèles aux animaux vivants, telles que les bois de Megaloceros, peuvent aider à identifier le sexe d'un individu.
Il est également difficile d'identifier une caractéristique qui subit une sélection sexuelle car d'autres rôles, tels que l'identification des espèces, pourraient également expliquer leur évolution rapide. La nouvelle recherche, cependant, peut aider à ajouter des arguments pour ou contre une fonctionnalité utilisée de cette manière.
"Il est tout à fait possible d'utiliser cette technique pour examiner des animaux disparus", déclare Andy. "J'ai participé à des travaux antérieurs qui ont trouvé un motif très similaire aux cornes de gnous dans le volant de Protoceratops, un dinosaure de la taille d'un mouton."
"Les résultats de cette étude suggèrent que nous ne pouvons pas exclure la sélection sexuelle comme explication de ces schémas, même si nous ne pouvons pas faire la distinction entre les sexes."
Pour l'instant, cependant, Andy retourne au pays des espèces vivantes. Lui et un collègue examinent l'évolution de la forme des cornes chez les bovidés pour voir si la sélection sexuelle a conduit au développement rapide de ces traits caractéristiques.
Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation du Natural History Museum. Lisez l'histoire originale ici. Les fioritures des dinosaures étaient probablement le résultat d'une sélection sexuelle