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Von den kunstvoll verzweigten Geweihen eines Hirsches bis hin zu den übergroßen Krallen der Fiedlerkrabbe ist das Tierreich voll von auffälligen Merkmalen, die im Kampf verwendet werden, um einen Partner zu finden.
Ein Forscherteam gab letzte Woche bekannt, dass es den frühesten bekannten Beweis für einen sexuellen Kampf in Form eines dreizackköpfigen Trilobiten gefunden hat, der vor 400 Millionen Jahren den Meeresboden versenkte.
Trilobiten waren eine der frühesten Arthropoden, die Gruppe der wirbellosen Tiere, die Insekten, Spinnen, Hummer, Krabben und andere Organismen mit Exoskeletten, segmentierten Körpern und gegliederten Gliedmaßen enthielt. Diese Pillenkäfer-ähnlichen Meeresbewohner tauchten erstmals vor 521 Millionen Jahren auf und starben vor 252 Millionen Jahren im Zuge des Massensterbens aus, das den Dinosauriern Platz machte.
Es gab über 22.000 Arten von Trilobiten, von denen einige eine Länge von mehr als 2 Fuß erreichten, aber die Art, die dem Paläontologen Alan Gishlick ins Auge fiel, war bescheidener in der Größe, etwa 2 bis 3 Zoll. Er erinnert sich, dass er Exemplare von Walliserops auf Fossilienmessen gesehen und den dreizackförmigen Vorsprung bestaunt hat, der von den Köpfen der Trilobiten abzweigt.
„Das ist die Art von Struktur, die eine Funktion haben muss. Sie stecken nicht so viel biologische Energie in etwas, das nicht funktioniert etwas“, sagte Gishlick, außerordentlicher Professor für Paläontologie an der Bloomsburg University of Pennsylvania.
Forscher haben verschiedene Verwendungen für diese Gabelvorsprünge vorgeschlagen, darunter Verteidigung, Jagd und das Anlocken von Partnern.
In einem Artikel, der am 17. Januar in der wissenschaftlichen Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wurde, vertieften sich Gishlick und Co-Autor Richard Fortey in diese Hypothesen und schlossen den Dreizack als Verteidigungs- oder Jagdwerkzeug aus, je nachdem, wie der Trilobit dazu in der Lage gewesen wäre um es zu bewegen. Der Dreizack wäre nicht von großem Nutzen gegen Raubtiere, die von oben oder hinten angreifen, und obwohl er zum Speeren von Beute hätte verwendet werden können, würde der Trilobit dann mit seiner Mahlzeit außerhalb der Reichweite stecken bleiben.
Was Gishlick und Fortey, einem Paläontologen am Natural History Museum in London, am meisten Sinn machte, war, dass Walliserops den Dreizack benutzte, um untereinander zu kämpfen.
Ihr Denken wurde durch ein ungewöhnliches Walliserops-Exemplar mit einem deformierten Dreizack gestärkt, der vier statt der üblichen drei Zinken trug. Wenn der Dreizack ein wichtiger Bestandteil des täglichen Überlebens war, argumentierten sie, dann hätte der Trilobit mit einem missgebildeten wahrscheinlich nicht lange überlebt.
Gestärkt durch die Beweise dafür, dass der Dreizack von Walliserops verwendet wurde, um Partner zu gewinnen, wandten sich die Forscher dem ähnlichsten Analogon zu, das sie in der modernen Welt finden konnten. “Die Struktur erinnert mich verdammt an viele Käferhörner”, sagte Gishlick.
Die Forscher verwendeten eine Technik namens Landmark-basierte geometrische Morphometrie, die Gishlick als Mittel zum statistisch robusten Vergleich komplexer Formen beschrieb, um die Ähnlichkeit von Trilobiten-Dreizacks und Hörnern von Nashornkäfern auf Oberflächenebene zu analysieren. Sie fanden heraus, dass die Form des Trilobiten-Dreizacks viel mit den Hörnern von Käfern gemeinsam hat, die ihre Duellpartner in einer „Schaufel“-Bewegung umdrehen, im Gegensatz zu anderen Arten, deren Hörner besser zum Fechten oder Greifen geeignet sind.
Gishlick sagte, er glaube, dass die Dreizacke der Trilobiten, wie bei Käfern, „sexuelle Waffen“ seien, die von Männchen benutzt würden, um Partner zu gewinnen. „Dies ist die früheste bekannte Struktur, auf die wir zeigen und sagen können: ‚Ja, ich bin mir ziemlich sicher, dass dies eine tierische Waffe ist, die im Fortpflanzungswettbewerb verwendet wird’“, sagte er.
Darüber hinaus erklärte Gishlick: „Im Allgemeinen sind Organismen, die an interspezifischen Kämpfen um Partner beteiligt sind, stark dimorph“ – sie unterscheiden sich in ihrem Aussehen von einem Geschlecht zum anderen – „weil nur einer den Wettbewerb ausübt, und im Allgemeinen ist das in der Tierwelt das Männchen. ”
Das Wachsen von Merkmalen wie großen kampfbereiten Hörnern erfordert viel Energie, und weibliche Tiere müssen bereits viel davon aufwenden, um Eier zu produzieren.
Wenn die Dreizacke der Trilobiten der erste Beweis für sexuelle Waffen sind, dann könnten sie auch der früheste bekannte Beweis für sexuellen Dimorphismus sein. Es gibt jedoch ein Problem mit dieser Hypothese: Wissenschaftler haben keine definitiven Mittel, um zu sagen, welche Walliserops männlich und welche weiblich sind, und es wurden keine Walliserops ohne Dreizack entdeckt.
Das könnte an der Voreingenommenheit von Fossiliensammlern liegen, die laut Gishlick oft größere, auffälligere Exemplare priorisieren, oder daran, dass die Weibchen möglicherweise als völlig andere Arten bezeichnet werden. „Das macht mir sehr deutlich, dass du besser nach Weibchen Ausschau halten solltest“, sagte Gishlick.
Erin McCullough, Assistenzprofessorin für Biologie an der Clark University in Massachusetts, sagte, sie stimme der Schlussfolgerung der Forscher zu, dass die Trilobiten-Dreizacks wahrscheinlich für den Kampf zwischen den Arten verwendet wurden. Sie ist jedoch nicht von ihrem Argument überzeugt, dass dies eine Eigenschaft sei, die nur Männer besäßen.
„Im Allgemeinen, wenn es eine extravagante Eigenschaft gibt, die für den Kampf um Partner verwendet wird, sind es normalerweise die Männchen, die die extravagante Eigenschaft haben, aber Biologie macht Spaß, weil es immer Ausnahmen gibt – weibliche Rentiere haben ein Geweih“, sagte McCullough, der war nicht an der Studie beteiligt (aber auf deren Käferanalysen sich Gishlick und Fortey für ihre Arbeit stützten).
„Wenn sie argumentieren, dass dies männliche Waffen sind, die verwendet werden, um Zugang zu Frauen zu erhalten, wäre es für mich eine stärkere Geschichte gewesen, wenn sie Beweise dafür gehabt hätten, dass die Frauen keine Waffen haben.“