Kännetecknen för sexuellt urval kan hittas hos vissa djur långt efter att de har dött.

Forskare som använde Natural History Museums samling fann att gnuskallar visade tecken på anpassning för konkurrens - ett fynd som kan hjälpa till att avslöja liknande egenskaper hos utdöda arter.

Kvinnliga gnuer är engagerade i en evolutionär kapprustning – men forskarna är inte säkra på varför.

Forskare som studerade blå gnuskallar fann att sexuellt urval driver utvecklingen av horn hos både män och kvinnor. Överraskande nog, när tillväxten hos båda könen redovisades, fanns det ingen signifikant skillnad mellan formen på deras horn.

Medan män använder sina horn för att konkurrera med varandra, är det för närvarande osäkert varför honornas horn ger en evolutionär fördel. Detta kan återspegla vidare frågor om den historiska bristen på studier av hondjur av biologer jämfört med hanar.

Dr Andrew Knapp, en museumsforskare som var medförfattare till en studie som beskriver dessa resultat, säger:"Detta är ett intressant fynd eftersom det inte är vad vi kan förvänta oss. Manliga och kvinnliga horn växer på ett karakteristiskt sätt som indikerar sexuellt urval, men de används inte till samma sak."

"Medan hanar använder sina horn för att tävla om kompisar, vet vi inte vad honor använder dem till. Det finns några teorier, men inget säkert."

Resultaten av studien, publicerade i BMC Ecology and Evolution , tyder också på att sexuellt urval skulle kunna detekteras i utdöda organismer, men att det inte alltid är uppenbart att skilja olika kön åt.

Vad är sekundära sexuella drag?

Gnuernas horn är ett exempel på ett sekundärt sexuellt drag, vilket är egenskaper som inte är direkt involverade i reproduktionsprocessen men som kan påverka den.

Egenskaper som svansen på en påfågelhane, eller det uppblåsbara membranet på en hoodsäl, kan visa en individs hälsa eller virilitet för potentiella kompisar och konkurrenter.

Där dessa signaler är direkt kopplade till en individs hälsa, eller kräver mycket ansträngning att producera, anses de vara "ärliga signaler" eftersom de är svåra eller obelönade för svagare djur att fejka dem.

Detta innebär att dessa egenskaper visar distinkta tillväxtmönster som borde vara synliga i både levande och utdöda organismer.

"Funktioner som horn som används för visning uppvisar en egenskap som kallas positiv allometri, där större djur har proportionellt större egenskaper," förklarar Andy. "Manliga nötkreatur har alla dessa egenskaper, men det har ungefär hälften av honorna också."

"De här egenskaperna är under starkt urval hos män för att hjälpa dem att konkurrera, så hos kvinnor förväntar vi oss att det finns en betydande skillnad i detta tryck."

Forskarna undersökte om detta mönster kunde observeras med hjälp av 75 blå gnuskallar, med de allra flesta från museet. Varje skalle digitaliserades och dess dimensioner användes för att beräkna dess exakta 3D-form.

När enbart formen beaktas, finns det en tydlig skillnad mellan hornformen hos hanar och honor, där båda könen visar en delad allometri. Dessa skillnader försvinner dock när de korrigeras för storlek.

"När du tittar på fördelningen av uppgifterna ser en liten hane i alla avseenden ut som en hona," säger Andy. "Alla djur passerar genom samma storleksintervall, men honor växer i allmänhet inte till den största änden av spektrumet."

Det tyder på att hanar bara har distinkta horn eftersom de tenderar att växa sig större än honor, och att hornen av båda könen upplever liknande nivåer av urval.

Det har föreslagits att urval för kvinnliga horn kan relatera till rovdjursförsvar, bekämpning av andra honor eller till och med manlig mimik, men bevisen för dessa teorier är för närvarande begränsade.

Kan sexuell selektion upptäckas hos utdöda djur?

Även om detta dokument ger nya forskningslinjer för forskare som studerar levande djur, erbjuder det också möjligheter för forskare som studerar utdöda arter.

Att identifiera kön på utdöda arter är notoriskt svårt, särskilt hos djur som dinosaurierna. Bristen på fossiler, som ofta är ofullständiga, gör det svårt att identifiera om en individ var man eller kvinna.

Faktorer som forskare som studerar levande djur kan använda, såsom sexuell dimorfism, kompliceras ofta av överlappningar i kroppsstorlek och andra egenskaper.

Endast mycket entydiga särdrag som förekomsten av bevarade ägg i livmodern eller särdrag med direkta paralleller till levande djur, som horn på Megaloceros, kan hjälpa till att identifiera en individs kön.

Det är lika svårt att identifiera en egenskap som genomgår sexuellt urval eftersom andra roller, såsom artidentifiering, också kan förklara deras snabba utveckling. Den nya forskningen kan dock bidra till att lägga till argument för eller emot att en funktion används på detta sätt.

"Det är fullt möjligt att använda den här tekniken för att undersöka utdöda djur," säger Andy. "Jag har varit involverad i tidigare arbete som hittade ett mycket liknande mönster som gnuhornen i Protoceratops krusiduller, en dinosaurie ungefär lika stor som ett får."

"Fynden av denna studie tyder på att vi inte kan utesluta sexuellt urval som en förklaring till dessa mönster, även om vi inte kan skilja mellan könen."

För nu återvänder Andy dock till de levande arternas land. Han och en kollega undersöker utvecklingen av hornform över nötkreatur för att se om sexuellt urval har lett till den snabba utvecklingen av dessa karakteristiska egenskaper. + Utforska vidare

Dinosaurie krusiduller var sannolikt resultatet av sexuellt urval

Denna berättelse är återpublicerad med tillstånd av Natural History Museum. Läs originalberättelsen här.