Non è un segreto che gli animali maschi e femmine tendano a differire nel loro aspetto. I maschi umani sono in media più grandi delle femmine umane, ad esempio, in misura coerente con quanto osservato in altri primati. A volte, come per i peahens e le loro controparenti impettite del pavone, la divergenza può essere più evidente. Secondo un nuovo studio su Nature, tuttavia, a lungo termine potrebbe esserci di più quando si tratta di questo tipo di variazione.
Nella disciplina della biologia, le differenze sessuali all'interno della specie sono racchiuse in modo ordinato dal termine dimorfismo sessuale . Le specie con un alto grado di dimorfismo (ad esempio fagiani) differiscono nettamente, mentre quelle con basso dimorfismo (ad esempio piccioncini dal viso roseo) possono richiedere analisi da esperti per distinguerle. I ricercatori dietro il documento Nature, intitolato "Elevato investimento sessuale maschile come fattore di estinzione negli ostracodi fossili", hanno esaminato la documentazione fossile per vedere se la gravità del dimorfismo sessuale potesse essere significativamente correlata con la resistenza delle specie attraverso le generazioni.
"Volevamo esaminare il dimorfismo sessuale e la selezione sessuale e il suo ruolo in via di estinzione", afferma il coautore Gene Hunt, paleobiologo presso il National Museum of Natural History di Smithsonian. "E volevamo fare l'estinzione nei reperti fossili, dove hai la vera fine dei lignaggi."
Questo approccio è in contrasto con quello di studi precedenti sul dimorfismo sessuale e sui tassi di estinzione, che si sono basati su analisi di specie ancora esistenti che hanno sperimentato estinzioni localizzate o in particolare spostate nell'elenco delle specie in via di estinzione. "È un lavoro valido", dice Hunt, "ed è buono, ma la nostra ricerca ci fornisce un complemento a quello, in cui sai che si tratta davvero di estinzioni e che sono davvero non umani."
Il trucco sta nel trovare creature estinte nei reperti fossili con abbastanza dimorfismo per distinguere in modo affidabile tra esemplari di sesso opposto - nessuna impresa da poco, considerando che questi fossili hanno spesso centinaia di milioni di anni e sono costituiti da resti scheletrici poco più che degradati.
Femmina (in alto) e maschio (in basso) dell'ostracod Cypideis salebrosa . Nota che il guscio maschio è più allungato di quello della femmina. Si pensa che ciò rifletta la necessità di accogliere i grandi genitali maschili (evidenziati in grigio). (M. João Fernandes Martins) Inserisci gli ostracodi, le minuscole forme di vita dei crostacei (dell'ordine di un millimetro di dimensioni) nel cuore della carta appena rilasciata. Mentre trovare i ragazzini può essere un processo (il metodo di scelta degli scienziati è quello di recuperare i sedimenti alla rinfusa e sperare di rilevarli a un'ispezione più ravvicinata in laboratorio), una volta trovati, separarli dal sesso è sorprendentemente semplice.
Ciò è dovuto alle differenze significative nella dimensione dei carapace delle creature: i maschi tendono ad essere molto più lunghi delle femmine. Ciò che tende anche a risaltare negli esemplari maschili è il loro apparato riproduttivo fuori misura.
"I genitali sono davvero grandi nel maschio", dice Hunt. “Esiste una stima da una specie in cui sostanzialmente un terzo del volume interno dell'animale è costituito dalle parti riproduttive maschili. Quindi non è proprio come gli umani. "
Il fatto che molti di questi artropodi siano così ben dotati è stato un vantaggio per gli scienziati coinvolti, perché ha permesso loro di inquadrare più precisamente la loro domanda di ricerca. Invece di chiedere semplicemente se il dimorfismo sessuale potrebbe avere un impatto sui tassi di sopravvivenza a lungo termine delle specie, Hunt e gli altri autori potrebbero essere più specifici e vedere se l'allocazione di energia agli organi sessuali maschili anziché ad altre aree potrebbe essere dannosa per una specie la strada.
Dare priorità allo sviluppo del pene e delle gonadi ha i suoi usi per i singoli maschi in un ambiente riproduttivo rivale. "Riflette la competizione tra i maschi, a volte chiamata competizione tra spermatozoi, per fecondare le uova delle femmine con cui si stanno accoppiando", afferma Hunt. Ma ingrossare sessualmente ha sicuramente degli svantaggi nel gioco della biologia a somma zero.
Gene Hunt, curatore di Ostracoda per il Museo Nazionale di Storia Naturale Smithsonian, con un esemplare di ostracode di acque profonde al microscopio. (Adrian James Testa) "L'animale mangia solo una certa quantità", osserva Hunt. "Se spendi quell'energia per far crescere i tuoi genitali per produrre molti spermatozoi, quella è energia che non puoi tenere in riserva per sopravvivere se c'è una carenza di cibo o qualcosa del genere."
In effetti, il team ha trovato una correlazione inversa definita tra dimensione genitale e vitalità delle specie a lungo termine tra gli ostracodi. "Mostriamo che le specie con dimorfismo sessuale più pronunciato, indicando i più alti livelli di investimento maschile nella riproduzione, avevano stimato tassi di estinzione che erano dieci volte superiori a quelli delle specie con il minor investimento", riassume il documento. Mentre la competizione tra spermatozoi può essere preziosa per mantenere forte il genoma di una specie, se portata agli estremi, sembra abbastanza chiaro che sia una strategia sconsigliabile.
Da dove viene la ricerca? Hunt è ottimista sul fatto che lo studio su cui ha lavorato sarà presto verificato da altri che affrontano i loro fossili dimorfici, sebbene esistano solo pochi altri casi studio ovvi. "Mi piacerebbe vedere le persone applicarlo a quei gruppi dove è possibile, e magari diventare creativi nel pensare a come arrivare ad altri gruppi."
Hunt ritiene che la conoscenza degli effetti avversi del dimorfismo potrebbe aiutarci a prevedere e prepararsi meglio per le specie in pericolo lungo la strada. "Potrebbe aiutarci a capire quali specie potrebbero essere più a rischio", afferma. "Se hai una specie con forte dimorfismo, forse è una cosa in più da considerare."
